一. 什么是Lambda 9lW;Nk*j:
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 R@6zGZ1
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, krC{ed
Y<Xz
wro0
Mc%Nf$XQ
UF<uU-C"
class filler fe_yqIdk
{ $ n+w$CI)
public : ;ml)l~~YU
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} ;r>snJ=M
} ; +tk{"s^r*
bVL9vNK
3plzHz ,x
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: 'C
~y5j
L}}y'^(
K!'AkTW+-
C0
/g1;p(
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); Z6_N$Z.A
3&[>u;Bp
DiEluA&w9
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 '6xQT-sUih
i 4%xfN
dz*7gL;7G
Sk:ws&D1u
二. 战前分析 t0nI ('LX,
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。 NyVnA
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 N#Zhxu,g!
^H2-RBE#
z-LB^kc8oQ
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); HKqwE=NZ
/* --------------------------------------------- */ ld^=#]g
vector < int *> vp( 10 ); \z$p%4`E@
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); &Ibu>di4[
/* --------------------------------------------- */ (A?H1 9
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); |kvC
H<F'
/* --------------------------------------------- */ 1e>s{
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); =7C%P%yt
/* --------------------------------------------- */ 8}FzZ?DRy
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); :L1dyVA{
/* --------------------------------------------- */ HVP"A3}KC
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); BvR-K\rx
91q8k=p
B:e
@0049
#ceaZn|@m
看了之后,我们可以思考一些问题: xZQg'IT
1._1, _2是什么? 9$Xu,y
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。 2Ri{bWi
2._1 = 1是在做什么? /}PF\j9#4
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。 @*qz(h]\
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。 C":o/;,1
'^Ql]% _
` bdZ/*E
三. 动工 .hba*dV
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: z%e8K(
K,w"_T
;w%*M}`5
cFJ-Mkll
template < typename T > T[sDVkCbxf
class assignment :k3Nt5t!
{ ;}1xn3THCn
T value; baP^<w^
public : +Wx{:
assignment( const T & v) : value(v) {} u6_@.a}
template < typename T2 > ~-dV^SO
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } &3$z4df
} ; >zhO7,=,
}t;(VynV)
V0%V5>
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 -W<vyNSr
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment ^.hoLwp.
+{/*z
Q^q1ns;r
~",`,ZXQy
class holder :{ur{m5bX
{ 8Y_ol#\L
public : Vg>( Y,
template < typename T > U
R%4@
assignment < T > operator = ( const T & t) const i-'9AYyw
{ :OkT? (i
return assignment < T > (t); j8n4fv-)f
} v$7EvFS
} ; LK;k'IJ
]b= P=
g"L|n7_b
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: pFm=y#!t
+8#_59;x
static holder _1; ;?6No(/
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 r} P<iX
c1_5, 1U'
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); ;]w<&C!=
而不用手动写一个函数对象。 Udc=,yo3Qm
q~59F@
%uoQ9lD'
X5khCLHi
四. 问题分析 }#qGqY*@LK
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 V %_4%
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 m1IKVa7-\}
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 mCWhUBghR
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 BA:yQ
下面我们可以对这几个问题进行分析。 2PeR
E^rbcGJ
五. 问题1:一致性 =Me5ftw
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| sj8~?O
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 Ht-t1q
w~;I7:
struct holder eh ,~F
{ i:cXwQG}B
// Pf$pt
template < typename T > r 3M1e+'fc
T & operator ()( const T & r) const DwV4o^J:l
{ `zR+ tbm
return (T & )r; 5hbJOo0BZ
} h8X g`C\
} ; )
gzR=9l
hxf'5uc
这样的话assignment也必须相应改动: 8srBHslI
#!9S}b$
template < typename Left, typename Right > Kv@eI$t5
class assignment [J
C:
{ v"MX>^/<
Left l; ] )"u+
Right r; {w8 NN-n
public : U^.4Hy&D
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} )OLq_':^@
template < typename T2 > TP}h~8 /;
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } R.s^o]vT
} ; Ic{F*nnM
xEltwuDd?
同时,holder的operator=也需要改动: A+&xMM2Wj
2TES>}
template < typename T > &I({T`=
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const
c\q
{ r,]#b[:.s|
return assignment < holder, T > ( * this , t); -@F fU2
} `?y<>m*
-3&G"hfK
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 M^7MU}5w
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 rFZrYm
`$YP<CJeq
return l(rhs) = r; mCz,2K|^~
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。 ph}j[Co
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: 8$c bVMjh
kwud?2E
template < typename Tp > 7P B)'Wl"6
class constant_t 3s:%2%jVK
{ +'G0 {;b
const Tp t; <|*'O5B
public : #"ftI7=42
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} MzYavg`
template < typename T > |T4kqW{
const Tp & operator ()( const T & r) const "0EA;S8$8
{ d$Y7u
return t; tURc bwV
} Fa epDjY8
} ; m3^/:<
{3Y )rY!z
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 ]}mxY
vu_i
下面就可以修改holder的operator=了 R|P_GN6>
4<X!<]3]
template < typename T > |3{&@7
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const \@~UDP]7
{ (5<^p&
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); ==H$zmK
} ZCVl5R(mZ
#u5~0,F
同时也要修改assignment的operator() a1.|X i'/z
8CC/ BOe
template < typename T2 > ,SScf98,j
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } u=&Bmn_
现在代码看起来就很一致了。 -z:&*=
Kv{8iAB#c
六. 问题2:链式操作 }4>JO""
现在让我们来看看如何处理链式操作。 WV"jH9"[
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。 6] z}#"
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 )B!d,HKt;
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 A
K/z6XGy
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct 70B)|<$
k]rLjcB
template < typename T > kL S(w??T
struct result_1
tehUD&
{ )2Hff.
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; l+wc'=]
} ; 8z<r.joxC
DXQi-+?
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: %gcc
y|
[WB{T3j
template < typename T > 33~qgK1>
struct ref "Jy~PcJZ1
{ n(lk
dw
typedef T & reference; Sg]
J7;]
} ; S='syq>Aok
template < typename T > O {k:yVb
struct ref < T &> ]Y.deVw3i
{ fA! 6sB
typedef T & reference; q6wr=OWD
} ; G_ Ay
m=b~i^@
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: gor<g))\
}'=h4yI
template < typename T > z{BA4sn
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const m_!U}!
{ NNa1EXZ[
return l(t) = r(t); 2N~ E' 25
} z}.D"
P+
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。 cX
A t:m
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 1Qh`6Ya f
Z0fJ9HW
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 L|^o71t|
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: DI&MC9j(
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 YCw('i(|
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 D22Lu;E
最后的布局是: q2_`v5t
Add t]^_l$
/ \ ,fnsE^}.U
Divide 5 c-5jYwV
/ \ E/za@W
_1 3 1]\TI7/n
似乎一切都解决了?不。 b0a}ME&1
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。 L8V3BH7B
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。 ?Ay3u^X
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: }.:d#]g8
qi+&|80T.
template < typename Right > Cj&$%sO1
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const r(}nhU Q%E
Right & rt) const |,}E0G.
{ &-GuKH(Y<
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); `W[+%b
} XLTD;[jO
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 rF'R>/H
XXX指的是原来的functor的类型,picker_maker<T>是一个类型变换的trait,如果T是一个常量,那么他会返回constant_t<T>,否则返回T本身。 daOS8_py
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 >$F:*lO
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。 k_3j
'
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。 qa}>i&uO
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? 74zSP/G'
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: ,w&:_n
MB*u-N0v
template < class Action > 4^Ow^7N?
class picker : public Action GM}C]MVD
{ v3JPE])/
public : IMad$AKc
picker( const Action & act) : Action(act) {} lug}
Uj
// all the operator overloaded 2q%K)h
} ; *=vlqpG
i<u9:W
Picker<T>继承自T,唯一的作用就是给T添加上了各种操作符的重载函数。 y3yvZD
现在所有参与行动的functor都要套上一层picker, _1被声明为 picker<holder>, 并且holder中所重载的操作符除了operator()之外全部被移到了picker内。而picker中的操作符重载的返回的functor也必须套上一个picker: G[q9A$yw
0RyFv+
template < typename Right > PZ34 *q
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const 7Qh_8M
{ ?mOg@) wx
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt);
#[ :w
} *fP(6e#G,
>QI~`MiI
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > .v,bXU$@YG
使用picker还带来一个额外的好处。之前提到picker_maker要区分functor和常量,有了picker,区分的方法就非常简单了:凡是属于picker<T>的都是functor,否则就是常量。 iMWW%@U^=
)
p^
template < typename T > struct picker_maker G\1J _al
{ j,t~
typedef picker < constant_t < T > > result; e d;"bb
} ; L#j|2H|
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > 8^w/HCC8O
{ \|Qb[{<:,
typedef picker < T > result; p^8JLC
} ; )C}KR`"
lcig7%
下面总的结构就有了: 79z)C35~
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 b5Q8pWZg,
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 +Pw,Nl\KD
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 GEtbs+ [
至此链式操作完美实现。 pAg$oe#
#` +]{4hR
wsfysat$
七. 问题3 /Ri,>}n
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。 ] SK[C"
S
6F`\YSn+
template < typename T1, typename T2 > n4>cERfa
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const h]P/KVqR.
{ S'?fJ.
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); NQ!<f\m4n
} J" bD\%
E{gv,cUM
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: ou;qO
5CT
6z1\a
template < typename T1, typename T2 > QSmJ`Bm
struct result_2 `Z8^+AMc
{ @,YlmX}
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; fN0bIE
Y
} ; BVAr&cu
%uEtQh[
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? va>"#;37
这个差事就留给了holder自己。 L *{QjH
OT+ Ee
i7f%^7!
template < int Order > HZuiVW8
class holder; fM{1Os
template <> E&9!1!B
class holder < 1 > leIy|K>\m
{ a hwy_\
public : ^5>du~d
template < typename T > "<*nZ~nE)
struct result_1 &<=e_0zT
{ 9ET/I$n
typedef T & result; G)~MbesJ
} ; :;_#5
template < typename T1, typename T2 > u0'i!@795
struct result_2 /4H[4m]I
{ 6s5b$x
typedef T1 & result; Q!x`M4
} ; tO4):i1
template < typename T > T\cR2ZT~
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const j Ii[
{ wlL8X7+:
return (T & )r; s<d!+<
} NGSS:
template < typename T1, typename T2 > PnJ*Zea
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const mb~./.5F
{ enPLaiJ'|q
return (T1 & )r1; 94+/wzWvi
} W'V@
} ; ~xE=mg4le
N)P((>S;
template <> a!?.F_T9A
class holder < 2 > K@*rVor{
{ +Tp%5+E
public : a(5y>HF
template < typename T > EFwL.'Fh
struct result_1 W8x[3,gT
{ v#-E~;CcC
typedef T & result; @?Fx
} ; ^ePsIl1E
template < typename T1, typename T2 > Fj,(_^
struct result_2 Ny B&uf
{ y]J3hKs
typedef T2 & result; hMz&JJ&B
} ; ) (+)Q'*
template < typename T > }R`Irxv4
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const 2H3(HZv
{ PlF!cr7:4
return (T & )r; ZXh~79
} | yS5[?.`
template < typename T1, typename T2 > }U(\~
=D
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const Ogd8!'\
{ ;C+cE#
return (T2 & )r2; e/ WBgiLw
} _ r~+p
} ; <8g=BWA
EZ..^M3
iwB8I^
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> >。 0Y[*lM-
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: ~Vwk:+):
首先 assignment::operator(int, int)被调用: m;1'u;
0GS{F8f~,
return l(i, j) = r(i, j); U)
+?$
Tbm
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) nZ&T8@m
fVG$8tB
return ( int & )i; y#&$f
return ( int & )j; [k!-;mi
最后执行i = j; ~."!l'a
可见,参数被正确的选择了。 lfXH7jL2~
yLjV[qP
+g)_4fV0|
A S`2=w
%A8Pkr<&E
八. 中期总结 -QN1oK@\mE
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: BXNI(7xi
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 FwXKRZa
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 T!Xm")d
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor *1\z^4=a]
1V-=$Q3
V7
C2CYIok$&
<%M\7NDWDA
5?Uo&e
Tt{U"EFO
九. 简化 A*rZQh
b[
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。 -)4uYK*
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 U~oBNsU"
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: 1d/NZJ9
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 Po'-z<}wS
+-*/&|^等 +ylxezc
2. 返回引用。 xOwNCh
=,各种复合赋值等 tCuN?_UG
3. 返回固定类型。 RP,A!pa@
各种逻辑/比较操作符(返回bool) g8LT7
4. 原样返回。 di"C]" ;
operator, Tld1P69(
5. 返回解引用的类型。 P{"WlJ
operator*(单目) 0[V&8\S~'T
6. 返回地址。 D/gd
operator&(单目) kuWK/6l4
7. 下表访问返回类型。 IRlN++I!
operator[] 6e-#XCR{
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 $dlnmNP+
operator<<和operator>> {9h`$e=
JX2mTQ
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。 Fl B, (Cm
例如针对第一条,我们实现一个policy类: ;3 G~["DA
$?[1#%
template < typename Left > _= o1?R
struct value_return Ko1AaX(I'+
{ Oyi;bb<#
template < typename T > [B}1z
struct result_1 7k'=F m6za
{ >Y,/dyT
Zm
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; eFt\D\XOW
} ; Z[a O_6L
8T8pAs0
p
template < typename T1, typename T2 > A)hq0FPp
struct result_2 8FxcI!A@
{ z0T`5NG@
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; ]]\)=F`n77
} ; .tZjdNE(h
} ; cYZwWMzp
wrz+2EP`
\Ku9"x
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait 'dmp4VT3
:hC
{5!|
下面我们来剥离functor中的operator() v9Z lNA7m!
首先operator里面的代码全是下面的形式: 1 ;_{US5FR
g,00'z_D
return l(t) op r(t) jf$JaY
return l(t1, t2) op r(t1, t2) =nJOaXR0
return op l(t) g2+l@$W
return op l(t1, t2) XD;15a
return l(t) op :*mA,2s
return l(t1, t2) op e*Uz#w:
return l(t)[r(t)] _ff=B
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] DCEvr" (
]NaMZ
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: y3&Tv
单目: return f(l(t), r(t)); c'4>D,?1
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); @?<N +qdH>
双目: return f(l(t)); mA&RN"+V
return f(l(t1, t2)); F3kC"H
下面就是f的实现,以operator/为例 S% JNxT7'
&,W_#l{
struct meta_divide DePV,.
{ MILIu;[{#r
template < typename T1, typename T2 > c*y$bf<
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) P`\m9"7
{ S/@dkHI'
return t1 / t2; - XE79 fQ
} /2g)Z!&+L
} ; %k/
k]:s
iYO
wB'z
这个工作可以让宏来做: (t]lP/
L eG7x7n
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ r[.zLXgK
template < typename T1, typename T2 > \ N oX_?
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; o7_MMeQ4
以后可以直接用 J{nyo1A
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) .nj?;).
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 Rz<d%C;R
(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。。。) A2g"=x[1@K
}XfS#Xr1aV
o9U0kI=W
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 GNhtnB
6MLN>)t
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > 6.
+[
z
class unary_op : public Rettype 2+T 8Y,g
{ n:5O9,umZ
Left l; ?=;e.qK=71
public : es.\e.HK
unary_op( const Left & l) : l(l) {} ,cGwtt(
,Az`6PW
template < typename T > Rxvd+8FF
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const jSeA%Te
{ $I}Hk^X
return FuncType::execute(l(t)); xJ[k#?T'
} s${T*)S@G
'k-u9
template < typename T1, typename T2 > <|KKv5[
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ]MqH13`)A
{ w8m8r`h
return FuncType::execute(l(t1, t2)); <?q&PCAn^
} [a>JG8[,t
} ; `}k&HRn
#a7Amh\nT
}#\;np
同样还可以申明一个binary_op E< zT
v @$evmA
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > 'f=) pc#&g
class binary_op : public Rettype Ckl7rpY+
{ jm#d7@~4
Left l; _SBp66
r
Right r; H0D>A<Ue
public : 9Sx<tj_4P{
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} WTV3p,;6a
c-s`>m
template < typename T > 4! Oa4
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 1c<CEq:?e%
{ o@<6TlZM
return FuncType::execute(l(t), r(t)); c:h.J4mv
} Ac5o K
&J6o$i
template < typename T1, typename T2 > RS||KA])J
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const [x$eF~Kp
{ F9u:8;\@`
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); A]tf>H#1
} eZR8<Z%
} ; 9Th32}H
e\d5SKY
[5RFQ!
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 we:5gK&
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 4P O%qO
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) yv!''F:9F
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 TzevC$m;z
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! X5L(_0?F1
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。。。 |7S4;
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 8zCGMhd
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) yNLa3mW
下面是修改过的unary_op X>6~{3
U<gUX07
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > z~}StCH(
class unary_op 7+D'W7Yx
{ 9h3~;Q
Left l; Cdt,//xrz
GqIvvnw@f
public : _ pH6uuB
A5.'h<
unary_op( const Left & l) : l(l) {} (.quX@w"m
,rH)}C<Q+
template < typename T > 80 s~ae;
struct result_1 qa0JQ_?o]
{ (v'lb!j^#
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; _Y
><ih
} ; 0'\FrG
k@t,[
template < typename T1, typename T2 > PO%yWns30o
struct result_2 g<hv7?"[
{ t'=~"?T/o
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; CQ8o9A/
} ; U&w5&W{F}
j quSR=
template < typename T1, typename T2 > {M)3GsP?
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const +}(B856+
{ $^NWzc
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); WfTdD.Xx
} uG(~m_7Hx
,s yA()
template < typename T > :d%
-,v
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const M[
~2,M&H
{ .~A"Wyu\
return OpClass::execute(lt(t)); RZV1:hNN
} k9_VhR|!
;GSFQ:m[
} ; ek{PA!9Sk
2,XqslB)
]:E! i^C`Z
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 ?CUp&L0-"
好啦,现在才真正完美了。 $vw}p.
现在在picker里面就可以这么添加了: P2
K>|r
-YRL>]1
template < typename Right > YW$x:
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const M;p q2$
{ [BZ(p
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); T24#gF~
} E?m#S
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。 @rK>yPhf
C>\!'^u1
QnP?;
Pu%>j'A
#Rm=Em}d
十. bind @Pb 1QLiz
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。 d"d)<f
先来分析一下一段例子 %\{?(baOA
Eps\iykB
^d5./M8Bd
int foo( int x, int y) { return x - y;} 7].IT(
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 3 ?|; on
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 <0Egkz3s
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。 aji~brq
我们来写个简单的。 ^0ZKHR(}e
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: j=jrzG+`
对于函数对象类的版本: E'BH7JV
eR*
]<0=
template < typename Func > #`#aSqGmc
struct functor_trait dW^_tzfF7
{ oIL+@}u7
typedef typename Func::result_type result_type; qiKtR
} ; 5.K$
X$+7}
对于无参数函数的版本: ^`>Ysc(@&
zWmo
OnK
template < typename Ret > w`#0
Y9O
struct functor_trait < Ret ( * )() > m/F(h-?
{ Zz)oMw
typedef Ret result_type; !K^kKP*l
} ; NX{-D}1X=
对于单参数函数的版本: }Mb'tGW
Hj4w
i|
template < typename Ret, typename V1 > x+:,b~Skk
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > 2wuW5H8w{
{ KlqJEtO_
typedef Ret result_type; @8M2'R\
} ; WPp\sIP
对于双参数函数的版本: zR JKIm
O->(9k <
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > 'ZZWH
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > vkd<l&zD
{ RAuAIiQ
typedef Ret result_type; d7K17KiC
} ; !q6V@&
等等。。。 >*i8RqU
然后我们就可以仿照value_return写一个policy #2vG_B<M)
! lN a`
template < typename Func > ?nGf Wx^
struct func_return %:;[M|.
{ v^18o$=K",
template < typename T > 6!Ji>h.Ak
struct result_1 _:=OHURc
{ O<d?'{
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; vb ^!(
} ; fJ"~XTN}T
L+ETMk0
template < typename T1, typename T2 > gZ >orZL'
struct result_2 w4MMo
{ & Dl'*|
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; JX@6Sg<
} ; ND9>`I5
} ; rIWN!@.J
Ty4%du6?d
-"dy z(
最后一个单参数binder就很容易写出来了 |9"^s x
=|V]8 tN
template < typename Func, typename aPicker > f!8m
class binder_1 N9h@1'>
{ ![hhPYmV
Func fn; _DvPF~
aPicker pk; G8DIig<
public : ,bwopRcA
AFB 7s z
template < typename T > ?NzeP?g
struct result_1 .L{+O6*c
{ b%jG?HSu
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; (kNTXhAr4
} ; M^Ay,jK!
2l/5i]Tq
template < typename T1, typename T2 > Sfa
m=.l
struct result_2 *7fPp8k+Z;
{ [W\atmd"
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; (Rg!km%2T
} ; [ma#8p)
,<j5i?
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} I;.E}k
Q2pboZ86
template < typename T > ,~?A.
5
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const XoQk'7"f
{ QRh4f\fY
return fn(pk(t)); nMdN$E
} e}yu<~v_
template < typename T1, typename T2 > j{-7Pf8A
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const Y{|~A
{ =2)$|KC
return fn(pk(t1, t2)); RTA=|q
} z,x"vK(
} ; OQ&D?2r
Y~SlipY_
Rpd/9x.)&
一目了然不是么? X*yp=qI
最后实现bind <RVtLTd/
+rpd0s49
(tLQX~Ur
template < typename Func, typename aPicker > [qMO7enu#
picker < binder_1 < Func, aPicker > > bind( const Func fn, const aPicker & pk) 8=o5;]Cg
{ [QN7+#K,
return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); 8*~:gZ7:
} BW-P%:B1!R
pV|?dQ
2个以上参数的bind可以同理实现。 $M<