一. 什么是Lambda th*!EFA^o
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 Yqh-U%"'
在C++中,STL的很多算法都要求使用者提供一个函数对象。例如for_each函数,会要求用户提供一个表明“行为”的函数对象。以vector<bool>为例,如果想使用for_each对其中的各元素全部赋值为true,一般需要这么一个函数对象, [4qvQ7Y
!
5D/Td#T04
;ja~Q .}4
oD2! [&
class filler zhow\l2t}
{ CaCApL
public : `Qb!W45
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} )2E vZn
} ; ;/Y#ph[
kygj" @EX
T@vE@D
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: B7C<;`5TiD
R7:u 8-dU1
~,s'-
_0naqa!JyH
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); aC9iNm8w
3?aM\z;
'Sd+CXS
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 }duqX R
arKf9`9
M3KK^YRN
-+qg
二. 战前分析 '$yy
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 0*P-/)o x
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 ]c_lNHssmq
~,F]~|U7l
#bGYHN
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); #r>)A
/* --------------------------------------------- */ yAGQD[ih
vector < int *> vp( 10 ); =?Co<972Z
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); Q!-"5PX
/* --------------------------------------------- */ yWc%z6dXC
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); Pt-mLINvG
/* --------------------------------------------- */ :k_)Bh?+
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); #Z]Cq0=
/* --------------------------------------------- */ h3>u[cX%
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); b't6ekkN
/* --------------------------------------------- */ :L:] 3L
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); \A!Iln
NmpNme
WB (?6"
uUBUUr
看了之后,我们可以思考一些问题: WM$Z?CN%KB
1._1, _2是什么? 'YN:cr,V
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 fUq}dAs*K
2._1 = 1是在做什么? RigS1A\2l
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 h+q#|N
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 (u8OTq@
Wvd-be
nF3Sfw,
三. 动工 hn6'$P
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: ~tNk\Kkv
~P!=fU)
Lo[;{A$u
='Oxy
template < typename T > (Ww
SisC~
class assignment 4,)QV_?
{ # NK{]H$fd
T value; ga1b%5]v.
public : ZS3T1
<z
assignment( const T & v) : value(v) {} =fy.'+
template < typename T2 > <VN< ~sz
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } .;vd
} ; \Ff]}4
]=|iO~WN
`N7erM
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 &8%^o9sH
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment Iw$T'I+4W
w3fD6$
JqN$B\J,
{c1wJ
class holder LBpAR|
{ E>QEI;
public : URh5ajoR%
template < typename T > )i-`AJK-'v
assignment < T > operator = ( const T & t) const YSZ[~?+
{ oqK:
5|
return assignment < T > (t); ``Um$i~e%
} Ex}TDmTu
} ; H0Sm4
b?9'-hK<
(d
<pxx
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: Frhm4H%,_R
k]TJL9Q
static holder _1; tJGPkeA
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 N7s9"i
k[1[Y{n.
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); s, #$o3
而不用手动写一个函数对象。 <dk9n}y<,
hB:+_[=Kj.
K^I$05idi
,=%c
e
四. 问题分析 [h\_yU[P
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 7vH4}S\
q
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 .L]2g$W\p
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 !wrAD"l*@
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 9I|Q`j?p`
下面我们可以对这几个问题进行分析。 {#{nU NW
%
e70*;
五. 问题1:一致性 $i
`@0+:
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| 2[Qzx%Vp
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 F<6{$YI
yg4ILL
struct holder G_5NS<JE"S
{ +A_jm!tJS(
// 1@<>GDB9
template < typename T > B7'2@+(
T & operator ()( const T & r) const /hyCR___
{ Ga*
return (T & )r; URTJA<r8D
} 61TL]S8
} ; S7hfwu&7F
! }awlv;
这样的话assignment也必须相应改动: dp1t]
~-(X\:z}
template < typename Left, typename Right > ;Y &2G'
class assignment C2%Yr y
{ JAL"On#c#0
Left l; Ly/5" &HD
Right r; eR8>5:V_
public : K*MI8')
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} z<<aT
template < typename T2 > fli7Ow?M~
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } l}Vg;"1'J
} ; IG@@CH
(b1rd
同时,holder的operator=也需要改动: ]"1\z>Hg
"w{,ndZ
template < typename T > `udZ =S"/L
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const A'? W5~F
{ D-5~CK4`
return assignment < holder, T > ( * this , t); Z~7}
} xWty2/!h
0h 2MmI#
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 inx0W3d"T
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 6HR*)*>z_
]h&?^L<.
return l(rhs) = r; z: W1(/W~
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 ~leLQsZ
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: :&D$Q
4
Z@:R'u2Lk
template < typename Tp > }pPt- k
class constant_t }Qvoms<k
{ wsCT9&p
const Tp t; ok9G 9|HA
public : %6<2~
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} *FoPs
template < typename T > QnDLSMx)
const Tp & operator ()( const T & r) const fm,:8%
{ V=H}Ecd
return t; +&TcTu#.`
} CW#$%
} ; X7"hTD
|a[ :L
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 e?b<-rL
下面就可以修改holder的operator=了 $L$GI~w/
p/uOCQ|1l
template < typename T > QWxl$%`89<
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const kPZ1OSX
{ !' @
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); ,k3aeM~`%w
} CU(W0D
?{6[6T
同时也要修改assignment的operator() SjOIln
@-qC".CI
template < typename T2 > ()i!Uo
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } Y3wL EG%,:
现在代码看起来就很一致了。 (wsvj61
j~Xn\~*n
六. 问题2:链式操作 4&LoE~
现在让我们来看看如何处理链式操作。 x@>^ c:-f
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。 =Hs~fHa)
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。
cYEe`?*
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 }tZA7),L
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct >pl*2M&
oE4hGt5x{
template < typename T > 7dU7cc
struct result_1 0=J69Yd
{ k-vxKrjZ/
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; ;R?9|:7
} ; |tS~\_O/
cB[.ET$
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: 4)nQBFX
dQL!
>6a
template < typename T > OG}D;Ew
struct ref QWGFXy,=1
{ !bCLi>8
typedef T & reference; &9'JHF!l
} ; >(HUW^T/9z
template < typename T > 9w FQ<r
struct ref < T &> KGX?\#-
{ U!x\oLP
typedef T & reference; QcQ|,lA.HI
} ; ;EfMTI}6K
,/>~J]:\;
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: b511qc"i>M
57b;{kl
template < typename T > VI`x
fmVOQ
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const way-Q7
{ !kfnqe?|
return l(t) = r(t); [}_ar
} 7e"(]NC84
可能大家已经注意到我定义assignment的operator()的返回类型的时候,是直接将其定义为Left的operator()返回类型的引用形式,如果实际上处理的对象的operator=并不是按照常理来声明的,那么这段代码可能就编译不过。这的确是一个很麻烦的事情。实际上,在gcc下,使用typeof关键字可以很容易的得到该类型的operator=的返回类型,就可以让这段代码变得更有通用性。然而为了实现可移植性,我不得不放弃这个诱人的想法。 G1'w50Yu
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 |Y1<P^
;3_Q7;y
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 <!|2Ru
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: G:rM_q9\u
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 6l $o^R^D
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 '17u
Wq
最后的布局是: rbP3&L
Add :r/rByd'
/ \ *lG$B@;rc|
Divide 5 y!^RL,HIL
/ \ U-s6h;^O
_1 3 3^us;aOr
似乎一切都解决了?不。 qO9_e
你可以想象一下一个完整的Lambda库,它必然能够重载C++几乎所有的操作符。假设其重载了10个操作符,那么至少会有10个代表这些操作符的functor类。大体上来讲,每一种操作符所对应的functor都应当能够由链式操作产生别的任意一种操作符所对应的functor。(例如:*_1 = 2既是由operator*的functor产生operator=的functor)。可想而知这样一共能产生10*10=100种产生方式。这是对编码的一个大挑战。 o&~z8/?LA
如何简化这个问题呢?我们不妨假定,任意一种操作符的functor,都能够产生任意一种操作符的functor,这样,每一种操作符的functor都拥有一样的产生方案。如果某种转换确实是不合法的(例如:A/B=C无论如何也不可能合法),那么在试图产生新functor的时候会出现编译错误。幸好C++的模版是如果不使用就不编译的,因此这种编译错误不会干扰到正常的使用,这正是我们所要的。 wEMUr0Hq
OK,我们的方法呼之欲出了。既然所有的functor都具有一样的产生方案,那么不如大家都不要实现,等到最后统一的在所有的functor里面加上这么一系列的产生代码吧。例如,如果要添加从某functor XXX到operator=的functor的产生代码: c(AjM9s
&4DV]9+g
template < typename Right > h OboM3_
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const E|Grk
Right & rt) const `czXjZE
{ Zy7@"C
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); d*,|?Ar*b
} %]Nz54!
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 rd1&?X
XXX指的是原来的functor的类型,picker_maker<T>是一个类型变换的trait,如果T是一个常量,那么他会返回constant_t<T>,否则返回T本身。 ix&hsNzD
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 ?I 1@:?Qi
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 I/)dXk~
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 /HDX[R
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? {+t'XkA
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: ~ab"q%
oci-[CI,
template < class Action > Qg
_?..%
class picker : public Action O!]wJ
{ <$njU=YE&
public : ^?xXP=/
picker( const Action & act) : Action(act) {} ;|/7o@$n
// all the operator overloaded 3G8uXB_`}
} ; 6]gs{zG
`u-VGd\
Picker<T>继承自T,唯一的作用就是给T添加上了各种操作符的重载函数。 J= |[G'
现在所有参与行动的functor都要套上一层picker, _1被声明为 picker<holder>, 并且holder中所重载的操作符除了operator()之外全部被移到了picker内。而picker中的操作符重载的返回的functor也必须套上一个picker: Vq'&t<K#
m9xu$z|e
template < typename Right > }}(~'
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const f3l >26
{ XLbrE|0A?
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); bt&vik _
}
3nK'yC
);|~4#
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > [bT@Y:X@`
使用picker还带来一个额外的好处。之前提到picker_maker要区分functor和常量,有了picker,区分的方法就非常简单了:凡是属于picker<T>的都是functor,否则就是常量。 <qRw!
'S^
SKfv.9
template < typename T > struct picker_maker I@L-%#@R1
{ 6OTxtk
typedef picker < constant_t < T > > result; kxUGd)S
} ;
BW\R
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > {Ue6DK%
{ "msg./iC
typedef picker < T > result; >LU*F|F]B
} ; [bOy,^@4
4
|5ekwk
下面总的结构就有了: kh,M'XbTo
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 w6"LHy[
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 MB |(,{S
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 Ol%*3To
至此链式操作完美实现。 *j*jA/
!6 $>|
nf
G:4k,
七. 问题3 [7s5Vt|
如何使用多参数的函数对象呢?考虑_1=_2,这个functor必须接受2个参数,因此所产生的assignment对象的operator()必须能接收2个参数。 ;Ok11wOw
t=e0z^2i+
template < typename T1, typename T2 > 2iG(v._x
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const D@JHi'F
{ -owfuS?i=
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); #i]@"R
} }>
1h+O
8m*\"_S{
很明显,这个函数的返回类型会依赖于T1,T2,因此result_1已经无法适用,我们就只好再写一个result_2:
W>Rv
s{:
Mu~v
template < typename T1, typename T2 > g*tLqV
struct result_2 _fyw
{ <?J7Z|
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; 9H)uTyuNi
} ;
7:p]~eM)
Sl_zO?/PF
显然,各个functor似乎根本不理会各个参数那个是_1, 那个是_2, 那么最后是怎么选择的呢? #b" IX`5
这个差事就留给了holder自己。 YJ6vyG>%C
'
R@<4Ib|
R{rV1j#@!a
template < int Order > n[WeN NU
class holder; &S-& 'ZAY
template <> 0,A?*CO
class holder < 1 > !KlSw,&=.6
{ CM#EA"9
public : 0$_imjZ
template < typename T > `i:0dVs
struct result_1 <V8i>LBlz
{ }mGD`5[`
typedef T & result; aKUr":z
} ; T8(wzs
template < typename T1, typename T2 > ^+wzm2i
struct result_2 t/D
Q<B_
{ 1*jL2P]D
typedef T1 & result; :hr@>Y~r
} ; 7cy~qg
template < typename T > xXYens}
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const AP7W)S
{ R`?^%1^N
return (T & )r; 6;b 'j\jG
} Uy1xNb/d
template < typename T1, typename T2 > [O)Zof
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const ;VH]TKkk
{ jlP7'xt1%
return (T1 & )r1; ,qHG1#^
} ).S<{zm7
} ; 9]w0zUOL6
:58'U|
template <> ]VH@\
f
class holder < 2 > WuQYEbap
{ 8{l=`y"nB
public : .0-m=3mp2
template < typename T > yy74>K
struct result_1 ? 7EVmF
{ d&u/7rm
typedef T & result; 4a |Fx
} ; '9dtIW6E
template < typename T1, typename T2 > Om"3Q/&
struct result_2 [-gKkOT8E
{ <khAc1"
typedef T2 & result; UmE{>5Pt
} ; \|t0~sRwh
template < typename T > y~=hM
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const i+Dgw
{ csM|VNE>
return (T & )r; 614/wI8(
} 9"RfL7{
template < typename T1, typename T2 > rQm
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const 8'[wa
{ -8jqC6mQ
return (T2 & )r2; \@3
} bx^EaXj(r
} ; fYjsSUnf
]."c4S_)|
W>bW1h
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 kw~H%-,]
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: UhTr<(@
首先 assignment::operator(int, int)被调用: kf!/9
?KXQ)Y/su
return l(i, j) = r(i, j); x=#5\t9
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) .8!0b iS
FxX3Pq8h
return ( int & )i; $:N
"*
return ( int & )j; |P7f^0idk
最后执行i = j; o)=VPUe
可见,参数被正确的选择了。 EI.Pk>ZIm
=*}Mymhk(
+|<b0Xd
aF"Z!HD
piotd,
八. 中期总结 hF7mJ\
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: PcHFj+:
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 )YtL=w?L'
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 05 Q8`
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor y;Ln ao7i
pe%)G6@G
~&3"Mi&>`
8#u_+;,p
U3K<@r
h}>/Z3*
九. 简化 =hOa
0X=
很明显,要支持一个操作符所要做的工作太多了,而且在每个functor中申明result_1至result_n,可见如果n发生变化,维护的开销极大。 ] *VF Ws
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 3a}`xCO5
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: mZVOf~9E
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 51ebE`
+-*/&|^等 2rtP.*dd
2. 返回引用。 PjW+V`
=,各种复合赋值等 c\{}FGC
3. 返回固定类型。 $#FlnM<=
各种逻辑/比较操作符(返回bool) Pq>[q?>?
4. 原样返回。 <^_Vl8%
operator, 6CmFmc,
5. 返回解引用的类型。 z8 ;#H
tr
operator*(单目) i!oj&&
6. 返回地址。 dKQV4dc>
operator&(单目) G1_@!
4
7. 下表访问返回类型。 cu`J2vm3
operator[] vW-`=30
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 T$8~9qx
operator<<和operator>> "HfU,$[
L{A-0Ffh
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 ]</4#?_
例如针对第一条,我们实现一个policy类: +()t8,S,
@H%=%ZwpO
template < typename Left > WTYFtZD[yH
struct value_return |kNGpwpI
{ ^r_lj$:+$
template < typename T > LA`VqJ
struct result_1 [ky6E*dV`
{ {3(.c, q@
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; Z;~[@7`
} ; <ii1nz
E5BgQ5'
template < typename T1, typename T2 > 'b?.\Bm;
struct result_2 |z]2KjF&w-
{ Cm;qDvj+u
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; )USC
} ; ]z=Vc#+!
} ; ?g;ZbD
3!9 yuf
n`z+ w*
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait &:CjUaP@
k-pEBhOH
下面我们来剥离functor中的operator() u1{ym_
首先operator里面的代码全是下面的形式: Wmjz KCl
m?VRX.>
return l(t) op r(t) m_"p$m;
return l(t1, t2) op r(t1, t2) TBKd|D'H
return op l(t) )|x%o(n
return op l(t1, t2) DGZY~(]
return l(t) op -+=:+LhSMb
return l(t1, t2) op #H6g&)Z_
return l(t)[r(t)] j"IM,=
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] 51M^yG&M
99Yo1Q0
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: ~d%;~_n
单目: return f(l(t), r(t)); 7Fi2^DlgX
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); Pb8Z))9j
双目: return f(l(t)); 2vkB<[tSs
return f(l(t1, t2)); >6I.%!jU
下面就是f的实现,以operator/为例 !UMo4}Y
&u1g7#
#
struct meta_divide u[i7:V%
{ 7IT l3>
template < typename T1, typename T2 > h [IYA1/y
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) CC>fm1#i\
{ >U~|R=*
return t1 / t2; DqzA U7
} .?0>5-SfY
} ; q|u8CX
\_*MJ)h)X
这个工作可以让宏来做: TA0D{
lgonR
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ RzzFhU#r
template < typename T1, typename T2 > \ 9S1Ti6A
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; ?YO=J
以后可以直接用 t+ S~u^
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) Sq-3-w,R~
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 3IK(f.
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) %7]XW 2u
.b#9q6F-/
2b#(X'ob
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 wVp4c?s
{x|kg;
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > E./__Mz@
class unary_op : public Rettype '>e79f-O)
{ P*SCHe'
Left l; (H8C\%g:
public : >nhE%:X>
unary_op( const Left & l) : l(l) {} #$t}T@t>
!b7'>b'J<1
template < typename T > k%l_N)38
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const =F'M~3M
{ f#v#)Gp+
return FuncType::execute(l(t)); Jh\:X<q
} j6e}7
7rdw`
template < typename T1, typename T2 > ^S#\O>GHP
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ("?&p3];b
{ ;V~rWzKM(
return FuncType::execute(l(t1, t2)); }. xrJ52Tz
} x[vBK8
} ; ~ThVap[*
7?MB8tJ5r4
sOl>5:D6
同样还可以申明一个binary_op oSn! "<x
Qsg/V]
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > 5 o#<`_=J
class binary_op : public Rettype M?Ndy*]
{ qx2E-PDL;<
Left l; |.(CIu~b
Right r; 4bi NGl~
public : i,#k}CNu
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} q]eFd6
[0&'cu>
template < typename T > M@~~f
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const _%'L@[ H
{ eyT>wma0
return FuncType::execute(l(t), r(t)); R<;OEN
} x6^l6 N
tlV &eN
template < typename T1, typename T2 > D0/DI
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const dn ZzA
{ S9G+#[.|
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); ^kn^CI6
} s.y q}Q
} ; yB,{#nM>8
FxCZRo&
7v_i>_m]
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 fB~O
|g
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 ebN(05ZV
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) wjTNO0hj
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 :zdEq")v
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! 2W^B{ZS;
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 HDmx@E.@
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 M18qa,fK{
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) IKi{Xh]\
下面是修改过的unary_op 9u,8q:I.?
G'f9N^w
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > <4bz/^
class unary_op j8GY`f#
{ <S1??
Left l; -<qxO
7%}ay
public : e~{^oM
FR
x6c
unary_op( const Left & l) : l(l) {} E *F*nd]K
9>by~4An?
template < typename T > A4G,}r *n
struct result_1 Ia629gi5s
{ `)R?nVb
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; AF^T~?t
} ; RU2c*q$^X
HH)"]E5
template < typename T1, typename T2 > 9!9>
?Z
struct result_2 EM=w?T
{ 0YzsA#yv
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; ^0^(
u
} ; ha*X6R
~>V-*NT8
template < typename T1, typename T2 > $<B
+K
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 1O
|V=K
{ |G(1[RNu
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); ?c!:81+\
} zv //K_
qM%O
template < typename T > F4Zn5&.)
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const i+f7
{ UVB/vqGg
return OpClass::execute(lt(t)); 2-++i:, g
} t|}O.u-&;~
AZ[75>
} ; )kYOHS
pb#mg^8
b"``D ?
该方法避免直接使用RetType的result_x,而自己申明一个对应的result_x做一次中转,虽然其实毫无意义,却恰好避开了vc的bug KP3n^
$~
好啦,现在才真正完美了。 WwuZ(>|
现在在picker里面就可以这么添加了: W9Nmx3ve
JqEW=5
template < typename Right > u~W{RHClW
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const OifvUTl9b
{ mN;+TN'?{
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); ?Gd sOg^
} _\.{6""
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 k#O,j pbB
$X*mdji
#~^btL'dHF
Ln.9|9
YOyp|%!
十. bind .WvlaPK
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 .NJ|p=fy
先来分析一下一段例子 9Bz0MUbrLl
@6 /yu>%
xCWz\-;
int foo( int x, int y) { return x - y;} A\z`c
e!
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 {Oj7
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 |uI?ySF
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 jin db#)bz
我们来写个简单的。 igD G}q3jG
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: `>6T&
对于函数对象类的版本: a2`%ghW3
]H ~Y7\N-v
template < typename Func > r}_lxr
struct functor_trait =O!|IAe#
{ IG< H"tQ
typedef typename Func::result_type result_type; !aPD}xCH#
} ; DP9LO_{
对于无参数函数的版本: dC.bt|#Oz
a(;!O}3_)(
template < typename Ret > 6<X%\[)n
struct functor_trait < Ret ( * )() > -/ +#5.`1
{ ACg;CTBb
typedef Ret result_type; prtK:eGe2
} ; 03=5Nof1
对于单参数函数的版本: A%u_&a}
3J~0O2
template < typename Ret, typename V1 > W@.Ji B
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > j8++R&1f]
{ =su]w2,Iy
typedef Ret result_type; .oqIZ\iik
} ; hmpr%(c `
对于双参数函数的版本: 5.vG^T0w
`&!k!FZY*
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > 1!1!PA9u
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > ZF6c{~D
{ Ipe n
typedef Ret result_type; DkDoA;m
} ; k?*KnfVh!
等等。。。 "Y;}GlE
然后我们就可以仿照value_return写一个policy `!vUsM .d
|4;UyHh
template < typename Func > u.,Q4u|!
struct func_return .@#A|fgv
{ Vi?q>:E:
template < typename T > z.36;yT/
struct result_1 X^s2BW
{ %Jp|z? [/
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; vDFGd-S
} ; AiP!hw/V$
/vxm"CJR
template < typename T1, typename T2 > os4{0Mxu
struct result_2 ml6u1+v5
{ Ag9?C*
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; OGOND,/R?/
} ; [1_A8s){u
} ; Vi*e@IP/
}!p`1]gem
NI aFI(
最后一个单参数binder就很容易写出来了 ;=4Xz\2
*bd[S0l
template < typename Func, typename aPicker > $,3J7l3
class binder_1 u JY)4T
{ -C-yQ.>\T#
Func fn; jQS 6J+F]
aPicker pk; c9wfsapJ
public : UAn&\ 8g_
AY,].Zg[
template < typename T > .iG&Lw\,
struct result_1 kV;fD$iW;
{ k&