一. 什么是Lambda >c\'4M8Cz
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 !~m)_Q5?~
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, `.Y["f
1B
._-^58[
[L|H1ll
b'O>&V`
class filler A(W%G|+
{ e1S |&W8
public : wQ*vcbQX*
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} Vur$t^zE
} ; n%3rv?m7
WcPDPu~/
gT'c`3Gkz
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: II)\rVP5
^P~%^?(
}qG{1Er
7tfMD(Q]e/
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); .Frc:Y{
['sj'3cW-
F5wCl2I
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 *|Q'?ty(x
?7@B$OlU
c\-5vw||b
0V"r$7(}
二. 战前分析 Av^{$9yl
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 4Ucg<Z&%
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 J i :2P*
"'4R_R
tjBs>w
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); Z2(z,pK
/* --------------------------------------------- */ KIC5U50J
vector < int *> vp( 10 ); Y]P';C_eP
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); iP~5=
/* --------------------------------------------- */ wXMKQ)$(
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); 1% ]|O
/* --------------------------------------------- */ Z%y>q|:
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); '+?AaR&p?
/* --------------------------------------------- */ P\tP0+at
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); u&/q7EBfP
/* --------------------------------------------- */ |o6
h:g
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); \-0@9E<D
Al09R,I;
T(MS,AyD]
UZi^ &
看了之后,我们可以思考一些问题: ,3.E]_3xX
1._1, _2是什么? $\Bzp<SN`
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 wOOBW0tj
2._1 = 1是在做什么? pzbR.L}'D
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 (8TB*BhQ_
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 5DK>4H:
Yc3\NqQM
%I9{)'+@x
三. 动工 mM!'~{r[-
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: 'C8VD+p
{E-.W"t4
4*}[h9J}\
E0'+]"B
template < typename T > NZ djS9
class assignment 9h>nP8
{ OXe+=Lp<
T value; "+/%s#&
public : n1m[7s.[&
assignment( const T & v) : value(v) {} OSQZ5:g|
template < typename T2 > B8UtD
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } k"&loh
} ; &PVos|G
lYmqFd~p
N+ZDQa[
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 PElC0qCn[
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment L^bt-QbhO
SNV~;@(h
fuSfBtLPR#
ZQXv-"
class holder 8^\}\@
{ y=g9 wO
public : %tul(Z~<1
template < typename T > d9>*a$x;/
assignment < T > operator = ( const T & t) const +PgUbr[p
{ ~T@t7Cg
return assignment < T > (t); 6zh<PETa03
} w
F6ywr
} ; XK??5'&{
KY34Sc
XI:8_F;Q
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: tvXoF;Yq
rqW[B/a{
static holder _1; =+5z;3
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 ~\kJir
wgfA\7Z
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); ,Tc3koi
而不用手动写一个函数对象。 A<P3X/i
U/F<r3.`#
JYuI~<:
'QGacV
四. 问题分析 0zm)MSg
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。 g? N~mca$
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。 ;, P-2\V/
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 )OQhtxK
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 D FDC'E
下面我们可以对这几个问题进行分析。 {6{y"8
MJNY#v3
五. 问题1:一致性 ASmMj;>UM
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?| ^?PU:eS
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 x{4Rm,Dxn
>dKK [E/[d
struct holder rt">xVl
{ Ft%HWGE
// j
!^Tw.Ty
template < typename T > !Ic;;<
T & operator ()( const T & r) const S<}2y 9F
{ -
s[=$pDU
return (T & )r; Gt#Jr!N~
} s2f95<B
} ; /2}o:vLj
iEx.BQ+
这样的话assignment也必须相应改动: v{{Cj83S+
z'@j9vT
template < typename Left, typename Right > HQHFD0hv
class assignment N]n]7(e+0C
{ +5J "G/f
Left l; jVP70c
Right r; n]M1'yU
public : FTM(y CN
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} D|-^}I4
template < typename T2 > $=dp)
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } @L^Fz$Sx
} ; (<sZ8n=AD
!0ly1T 9
同时,holder的operator=也需要改动: TDI8L\rr
6o@}k9AN
template < typename T > whb|N2
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const &gJKJ=7
{ o(xRq;i
return assignment < holder, T > ( * this , t); J ytY6HF
} xdWfrm$;ZA
w0QN5?
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。 ^l1tQnj)7
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 EtN@ 6xP
gfQ&U@N
return l(rhs) = r; [?3*/*V
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。 !_GY\@}
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: K/RQ-xd4
=PHl|^
template < typename Tp > j,Sg?&"%=
class constant_t 4 -)'a} O
{ {Z[yY6Nu
const Tp t; ZJ(/cD
public : * d6[kY
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} -_=0PW5{
template < typename T > l,uYp"F,ps
const Tp & operator ()( const T & r) const ||v=in
{ }*Qd]\fy
return t; y e!Bfz>
} T!$7:% D
} ; 1lyJ;6i6L
uY0V!W
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 9@AGx<S1
下面就可以修改holder的operator=了 K%LDOVE8e
VlW#_.
template < typename T > T=cSTS!P;q
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const ln.kEhQ3B
{ GF~^-5
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); *Yv"lB8
} 3{_A zL
t
K;E&:
同时也要修改assignment的operator() 1A^iUC5)
o
D;
template < typename T2 > Z+ubc"MVb
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } >4TJH
lB}8
现在代码看起来就很一致了。 *ggTTHy
WrbDB-uM
六. 问题2:链式操作 oR}ir
现在让我们来看看如何处理链式操作。 "?,3O2t
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。 1!/+~J[#
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。 Pg[zRRf<
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。 b3b 4'l
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct q3Umqvl)oe
>_M}l@1
template < typename T > mOwgk7s[J
struct result_1 z.16%@R
{
N>`+{
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; wo2^,Y2z+
} ; I^Ichn
7HPLD&WPt
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: c?)
pn9
7UHqiA`L
template < typename T > #%VprcEK
struct ref $gDp-7
{ Orh5d7+S
typedef T & reference; B%6bk.
} ; 3DK^S2\zBm
template < typename T > R+]p
-NI^
struct ref < T &> ->wY|7
{ d_J?i]AP|'
typedef T & reference; 0!=e1_
} ; 2a.NWJS
Js+d4``W
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: M)Rp+uQ
V$
38
template < typename T > fLI@;*hL0
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const p@i U}SUaE
{ > 0 !J]gK
return l(t) = r(t); }SitT\%
} Z.6`O1OY}?
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。 S
!c/"~X+
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 +azPpGZ=
y NV$IN%
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 `m<="No
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: 'lC"wP&$
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 t)XV'J
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 ! qrF=a
最后的布局是: };o R x)
Add fH`1dU
/ \ $O}gl Q
Divide 5 "EEE09~l\
/ \ lNsPwyCoj
_1 3 I.x0$ac7
似乎一切都解决了?不。 1+eC'&@Xjt
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。 6}iIK,Om
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。 lG#&Pv>-
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]jdd@!a2
Xz]}cRQ[
template < typename Right > JS(KCY 9
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const um,/^2A
Right & rt) const mf}?z21vD
{ 7/Lbs
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); {h9#JMIA
} *\VQ%_wg
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 }i[i{lKj
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。 yE"hgdL
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。 ,6t0w|@-k
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。 d0-}Xl
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。 8w2+t>?
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? Gw+z8^|C&}
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: ,?&hqM\
AZl=w`;/O%
template < class Action > 44%::Oh
class picker : public Action G Q8I |E
{ ][G<CO`k
public : 4D58cR}
picker( const Action & act) : Action(act) {} a*SJHBB
// all the operator overloaded k9^P#l@p
} ; T$}<So|
VKN^gz
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。 _|A)ueY
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: m@zxjIwT
W:5m8aE\
template < typename Right > + !_^MB kk
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const sp_(j!]jX
{ p~3CXmUc~
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); hJd#Gc~*M
} .f jM9G#
V7lDuiAI
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > i6X/`XW'
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。 kN}.[enI~
E0)v;yRcw
template < typename T > struct picker_maker /@wm?ft6Gk
{ L\-T[w),z7
typedef picker < constant_t < T > > result; {.!:T+'Xi\
} ; m7RWu I,
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > K/%aoTO}
{ "%.#/!RG
typedef picker < T > result; -TD6s:'
} ; BV!Kiw
5T
下面总的结构就有了: ^ g4)aaBZ
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。 RsV<*s
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。 Q]|+Y0y}X
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 N`zHe*=[~
至此链式操作完美实现。 +- .BF"}
hVGakp9WE
u@gYEx}
七. 问题3 (+^1'?C8
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。 Jhj]rsGk
Yb?#vp I
template < typename T1, typename T2 > m.^6ef
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 3aDma/
{ `nizGg~1
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); 1:&$0jU&U
} x`lBG%Y[-v
ntF(K/~Y
很明显,这个函数的返回类型会依赖于T1,T2,因此result_1已经无法适用,我们就只好再写一个result_2: BFEo:!'F
lhjPS!A~
template < typename T1, typename T2 > bX6*/N
struct result_2 C u?$!|V
{ [2FXs52
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; ~cZ1=,P
} ; zh4o<f:-
d")r^7
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? :qT>m
这个差事就留给了holder自己。 Qy$QOtrv
@eMyq1ZU
_rR.Y3N
template < int Order > J`V6zGgW
class holder; ZHF@k'vm/9
template <> Ec[:6}
class holder < 1 > $`5DGy ?RU
{ zeua`jQ
public : sV+>(c-$
template < typename T > ^Gyl:hN
struct result_1 "*T)L<G
{ \UC4ai2MK
typedef T & result; 6S8l
} ; [Dt\E4
template < typename T1, typename T2 > Vnl~AQfk|
struct result_2 Hc+<(g
{ vd;wQ
typedef T1 & result; _9-Ajv
} ; "d#s|_n,d)
template < typename T > '0=U+Egp
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const F0!r9U((
{ J)-owu;
return (T & )r; k]JLk"K
} '|cuVxcE55
template < typename T1, typename T2 > i3~!ofTb
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const t"L:3<U7
{ 2KG j !w
return (T1 & )r1; 5 4OYAkPCk
} P o_9M4kU
} ; a=J?[qrx
_+. t7q^
template <> 5bAXa2Vt
class holder < 2 > 3}+/\:q*
{ (r|T&'yK
public : 646yeQ1
template < typename T > l?~ci
;lG
struct result_1 xvkof
'Q)
{ Q?>#sN,
typedef T & result; tL5Xfd?u
} ; Vy9n3W"FB1
template < typename T1, typename T2 > Zu$f[U)X
struct result_2 T'V(%\w
{ -Z Z$
1E
typedef T2 & result; izKk@{Md
} ; aw 7f$Fqk
template < typename T > !69^kIi$
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const cU>&E*wD
{ `~}7k)F(
return (T & )r; <Hp"ZCN
} y(R*Z^c}d,
template < typename T1, typename T2 > gB"Tc[l1
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const zbR.Lb
{ c,qCZ-.Sg
return (T2 & )r2; EzyIsp> _
} PYUY bRn
} ; KCFwO'
RmQt%a7\{
L7g&]%
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> >。 2%8Y-o?
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: Lwcw%M]
首先 assignment::operator(int, int)被调用: aC},h
pd1m/:
return l(i, j) = r(i, j); YUb,5Y0
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) [w/t
=tNiIU
return ( int & )i; 8?YW i
return ( int & )j; ##@#:B
最后执行i = j; $iPN5@F
可见,参数被正确的选择了。 >FHsZKJ
jq]"6/xxb
{|h"/
t4*A+"~j
UT~2}B9fc
八. 中期总结 AL7O -D
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: ) R@gnTe
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 +E~`H^
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 #}(Df&
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor \ Sby(l
'lk74qU$
Q/n.T0Z^
?v8k& q^q
@>IjfrjV
KL mB
九. 简化 emB D@r
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。 *F*fH>?C#
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 /&:9VMMj
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: {\/nUbo[
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 xg^^ @o
+-*/&|^等 %QgAilj,
2. 返回引用。 Sc$wR{W<:
=,各种复合赋值等 /VO@>Hoh
3. 返回固定类型。 *.c9$`s
各种逻辑/比较操作符(返回bool) B9Q.s
4. 原样返回。 nj0AO0
operator, h;p%EZ
5. 返回解引用的类型。 r_,m\'~s!
operator*(单目) %Dls36F
6. 返回地址。 xO-U]%oq
operator&(单目) rY?F6'}
7. 下表访问返回类型。 OG+r|.N;
operator[] (E}cA&{
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 s|j<b#<xQ
operator<<和operator>> %)Uvf`Xhh4
%
r Y8
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。 d3G{0PX
例如针对第一条,我们实现一个policy类: UX'NJ1f
^=Ct Aa2
template < typename Left > {dA
~#fW<
struct value_return )g:,_ 1s)|
{ @Du}
template < typename T > QiE<[QP{g
struct result_1 sMS9!{A
{ U?F^D4CV\
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; #O9*$eMw
} ; @ZkAul0@
LbX6p
template < typename T1, typename T2 > |] !o*7"4
struct result_2 wz*A<iU
{ -j`!(IJ
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; g{W6a2
} ; +8)]m<
} ; uH&,%k9GVK
4-+ozC{
45)ogg2
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait V4eng "
[|[sYo
下面我们来剥离functor中的operator() FQ^<,
首先operator里面的代码全是下面的形式: 9]L! .
g|._n
return l(t) op r(t) U +*oI *
return l(t1, t2) op r(t1, t2) (~7m"?
return op l(t) 2z.8rNwT
return op l(t1, t2) c{,y{2c]LT
return l(t) op Sj0 ucnuHi
return l(t1, t2) op &,N3uy;Gc
return l(t)[r(t)] DrCWvpudd
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] f3zfRhkIk
V5u}C-o
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: hC|5e|S
单目: return f(l(t), r(t)); }$Hs;4|
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); UH 47e
双目: return f(l(t)); sb}K%-
return f(l(t1, t2)); w>6"Sc7oc2
下面就是f的实现,以operator/为例 *(d6Z#
cuQ7kECV
struct meta_divide }fJ:wku
{ YN%=Oq
template < typename T1, typename T2 > QiTR-M2C!
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) .'^6QST
{ U|Bsa(?nx
return t1 / t2; 0'yG1qG
} z^gQ\\,4
} ; FJsK5-
sf |oNOz
这个工作可以让宏来做: &'5@azU
Q7~'![(a
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ L$Hx?^3
template < typename T1, typename T2 > \ v8=?HUDd
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; KInUe(g<9M
以后可以直接用 ku/\16E/k
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) MzEm*`<
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 xm<v"><
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) gYTyH.
MV"E?}0
jo9J%vo
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 <|{L[
fL ~1
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > /=8O&1=D
class unary_op : public Rettype +
,@ FxZl
{ FU_fCL8yA
Left l; K0tV'Ml#"
public : F&=I7i
unary_op( const Left & l) : l(l) {} iYk':iv}S
c3=-Mq9Q
template < typename T > 9#v-2QY
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const @GN(]t&3
{ UZzNVIXA%
return FuncType::execute(l(t)); 7JbY}@
} a?5WKO
Yo >`h2C4
template < typename T1, typename T2 > B4`2.yRis
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 2>F\&
{ R<"2%oY
return FuncType::execute(l(t1, t2)); :]vA2
} /_]ltX D
} ; 3(1]FKZtt
:1:3Svb<Y
xC<=~(
同样还可以申明一个binary_op hT?6sWa
cppL0myJ
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType >
j:7*3@f
class binary_op : public Rettype ZAMeqPt
{ `,+#! )
Left l; YPu9Q
Right r; ODm&&W#*
public : .:rmA8U[
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} W7t
>&3l
?-pi,O~(p
template < typename T > YQ;
cJ$
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const =/[ltUKs:a
{ Re>AsnA[
return FuncType::execute(l(t), r(t)); AIb>pL{
} 1!vPc93 $$
2gt+l?O<PS
template < typename T1, typename T2 > o7.e'1@
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const Bz?l{4".
{ FKC\VF
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); k}GjD2m
} ]bm=LA
} ; wq UQ"d
[u`6^TycP
{(4# )K2g%
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 yMb|I~k
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 BWh}^3?l
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) qe?Qeh(!X
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。 )>\4ULR83
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! P^pFqUL7#
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。。。 6gnbkpYi
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 #;]2=@
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) F?9SiX[\
下面是修改过的unary_op V>Fesm"aq
}k7_'p&yk
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > *:g_'K"+
class unary_op #jBN?Z#
{ oaK.kOo
Left l; }# Doy{T
OUI6
ax\[
public : : lgi>^
='}#`',
unary_op( const Left & l) : l(l) {} CQgcC-)ns]
%D`o
template < typename T > :_xh(W+2<
struct result_1 @E%DP9.I
{ jZd}OC<
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; "UG
K8x
} ; T p<s1'"
G>w+#{(
template < typename T1, typename T2 > oh~:,
struct result_2 71"+<C .
{ 7&U&E|
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; 8AL\ST51x"
} ; 'c %S!$P
bcH_V|5}
template < typename T1, typename T2 > [/|zH'j:
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const |quij0_'e
{ ^A9M;q
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); oehaQ#e
} uwmQ?LS]V
`s"d]/85VW
template < typename T > V'pqxjfd
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const [syj#
{ poT&-Ic[
return OpClass::execute(lt(t)); C&<~f#lB
} !L$x:/R9M
DHw<%Z-J
} ; UzG[:ic%
O
)d[8jw"
n V&cC
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 /M=3X||
好啦,现在才真正完美了。 91Z'
现在在picker里面就可以这么添加了: B&0;4
[}z,J"Un
template < typename Right > 4aUiXyr*2
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const Bc5+ss
{ l\OLyQ
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); i|WQ0fD
} 5's~>up&
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。 aZS7sV28
?C-Towo=i
";SiL{Z
7[pBUDA
9=`W p6Gmn
十. bind UL$}{2N,_
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 d+eZub94U
先来分析一下一段例子 .a'f|c6
|{>ER,<-
88s/Q0l
int foo( int x, int y) { return x - y;} dT"hNHaf
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 ;&b.T}Nf06
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 V)ig)(CT
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 GL$De,V
我们来写个简单的。 saf&dd
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: QS[L~97m2M
对于函数对象类的版本: ^x>Qf(b
)kXhtjOl|
template < typename Func > ypOLp SYk
struct functor_trait *cuuzi&
{ MRNNG6TUs
typedef typename Func::result_type result_type; Mj#-j/{x{5
} ; m0n)dje
对于无参数函数的版本: {^a36i
-VKS~{
template < typename Ret > q[q?hQ/b
struct functor_trait < Ret ( * )() > N["W Ir
{ 8Me:Yp_Xt
typedef Ret result_type; x+8_4>,>Y7
} ; W!Hm~9fz
对于单参数函数的版本: `]Fx.)C#
3<?
template < typename Ret, typename V1 > Q/uwQo/
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > IJYL s
{ zi R5:d3
typedef Ret result_type; NX`*%K
} ; ^z1&8k"[^
对于双参数函数的版本: 7w,FX.=;cv
c0B|F
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > 0R{dNyh{
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > <h%O?mkC
{ (~CLn;'
typedef Ret result_type; wO ?+Nh
} ; X[`bMa7IB(
等等。。。 :I -V_4b
然后我们就可以仿照value_return写一个policy 1XM^8 .;
5;0g!&-t#
template < typename Func > Dd;Nz
struct func_return 1)
ta
{ &%})wZ+Dj
template < typename T > FZ!`B]]le,
struct result_1 |f~@8|MQP+
{ yFDv6yJ.
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type;
;};wq&b#
} ; hxCvk/7sT
}cT_qqw(f%
template < typename T1, typename T2 > nF6q7
struct result_2 nJ~drG}TD
{ !vG'J\*xc
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; ml \4xp,
} ; mM`wITy
} ; 2M#r]
ylt`*|$
fS~;>n%R
最后一个单参数binder就很容易写出来了 ': N51kC
A.hd
Kl
template < typename Func, typename aPicker > !\&