一. 什么是Lambda J~c]9t
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 NugJjd56x
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, gO$!_!@LM
c=@=lGgo
Z.h`yRhO
8nZPY)o
class filler Aq";z.gi+
{ F6q}(+9i
public : {p2%4
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} 4Pz9&^K
} ; \!w7N
:m
-nHc52,
i uN8gHx
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: 08.dV<P
d6M
d~$R
cDAO5^
$"_D"/*
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); Z ,T TI>P
pl7!O9bo
x&;{4F Nw
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 %ecg19~L/}
cFH,fj
R0m}I5Frs
WcqYpPv
二. 战前分析 B*?v`6
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 A Ys<IMQ
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 ){ wE)NN
/8GVu7
>O?EFd>E
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); nR
,j1IUF
/* --------------------------------------------- */ ^KlMBKWyB
vector < int *> vp( 10 ); j~L{=ojz%
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); 43P?f+IYrk
/* --------------------------------------------- */ YSZz4?9\
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); Ymn0?$,D1=
/* --------------------------------------------- */ 8ALYih7"W
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); *_^AK=i
/* --------------------------------------------- */ nQ/El&{
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); Sc*p7o: A
/* --------------------------------------------- */ 4Ly!:GH3T
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); -bE{yT)7
5HJ6[.HO
f+F /`P%
wddF5EcK0
看了之后,我们可以思考一些问题: ? 8'4~1g`}
1._1, _2是什么? ~rKo5#D
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。 <k^h&1J#g
2._1 = 1是在做什么? ob0clJX
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。 f PDnkr
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。 *;4r|#LG
ZA:YoiaC#
6wxQ_Qz:Q
三. 动工 Uh&MoIBs#
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: 2TIZltFS0e
?BLd~L+
kOkgsQQ
o[8Y %3
template < typename T > u2BVQ<SA
class assignment B8C"i%8V)
{ ZpWG
T value; +]I7)
public : Y&+<'FA
assignment( const T & v) : value(v) {} '2#O{
template < typename T2 > R%b,RH#
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } Z*` CK^^~
} ; W\X51DrEx
9C`Fd S
L$Ss]Ar=
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。
+mH Kk
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment "Tfb d^AU
>.zk-`>-
V!~uGf
W;,Jte<'Nm
class holder KcY 2lTvx
{ jaNkWTm:
public : "X}!j>-
template < typename T > [}+
MZ
assignment < T > operator = ( const T & t) const (bZ)pW/iw
{ 8R-?x/:
return assignment < T > (t); tl0_as
} \N7
E!82
} ; b vUYLWzS
h-#Glse<
y37n~~%
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: ]D(%Ku,O%
DBVe69/S
static holder _1;
@(oz`|*
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 l|\Q~ D!o
_DH,$evS%
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); .D>%-
而不用手动写一个函数对象。 \@tt$ m%
f{ENSUtCrR
@hg1&pfxZ<
Elm/T]6
四. 问题分析 pdmeB
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。 L?0dZY-"
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。 &]uhPx/
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 ,mjwQ6:Ny
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 "r.pU(uxt
下面我们可以对这几个问题进行分析。 %6*xnB?
Ugrcy7
五. 问题1:一致性 Z7OWpujCvN
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?| 5C2 *f4|
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 J[]YG+r
?JtFiw
struct holder Wh 8fC(BE
{ eWcS>N
// Z]"ktb;+[
template < typename T > `2Ff2D^ ?
T & operator ()( const T & r) const =yvyd0|35
{ kG\+f>XQ
return (T & )r; :DQHb"(
} (x#4BI}L9)
} ; mp!6MO Q
n T\W|
这样的话assignment也必须相应改动: [o\O^d
Hz*!c#
template < typename Left, typename Right > X[BKF8,
class assignment &LHQ)?
{ [V}I34UN
Left l; Bd)Qz(>rw
Right r; ?%B%[u
public : G^j/8e
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} bL{wCo-Y
template < typename T2 > -F@Rpfrj_#
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } /]iv9e{uh(
} ; Rq9v+Xq2
UiF ?Nx~
同时,holder的operator=也需要改动: nv@$'uQRp
>8o RO
template < typename T > LlX 7g_!
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const F8>Fp"
{ c,4UnEoCR
return assignment < holder, T > ( * this , t); EC&w9:R
} ysDfp'C,
|cUlXg=
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 I.1zD aP
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 vlOMB
(&+
~hW5d
return l(rhs) = r; Gl`Yyw@84
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 'mG[#M/Y
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: )\'U$
WX]kez{<uP
template < typename Tp > Yb6(KT
class constant_t M|6
W<y
{ gx@b|rj;
const Tp t; jA<v<oV
public : ZrXvR`bsw
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} Ah)_mxK
template < typename T > .B_)w:oF
const Tp & operator ()( const T & r) const 3($%A GKJ
{ l 0jjLqm:
return t; Y(W>([59
} RY&Wvkjh
} ; ;' YM@n
1k3wBc5<
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 %Mz(G-I.\
下面就可以修改holder的operator=了 \oLRNr[F
[:TOU^
template < typename T > Bp>%'L
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const L]9uY
{ *5.s@L( VU
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); xSug-
} F=$2Gz
'RT
={YW*1Xw
同时也要修改assignment的operator() 9Clddjf?c
<eI7xifD
template < typename T2 > f-tjMa /_
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } %'%r.
现在代码看起来就很一致了。 # ]&=]K1V
<Y9((QSM4
六. 问题2:链式操作 )pW(Cp
现在让我们来看看如何处理链式操作。 03iO4yOu
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。 ^SVdaQ{7
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。 W2qW`Ujo{
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。 -U'6fx) +
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct L&][730
z?Hvh
template < typename T > 4:y;<8+j\
struct result_1 q --NLm@;
{ w<.{(1:v
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; `oXUVr
} ; O>lF{yO0`
P`cEu6:
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: [XhuJdr"u
:|EM1-lwf
template < typename T > U[u9RB
struct ref e(O"V3wq*6
{ u&9|9+"N
typedef T & reference; w%GEOIj}
} ; .3 m^yo
c/
template < typename T > ~^w;`~L
struct ref < T &> L'`W5B@
{ ]SFB_5Gb
typedef T & reference; GGo
nA
} ; "=MRzSke3
(iIJ[{[H4)
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: # G0jMQ
l5l:'EY>
template < typename T > xoA\^AA
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const 4Fgy<^94`
{ xbxU`2/
return l(t) = r(t); Vdjf
F&q
} ac p-4g+j
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。 ]Z&2
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 O|O#T.Tg
[Z`q7ddd^
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 [mYmrLs6
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: bP`yLz
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 .fk!~8b[Q+
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 9\0
最后的布局是: 6(f[<V!r
Add UW8b(b[-6b
/ \ 9mIq9rQ|*
Divide 5 V)^nVD)e
/ \ ;Bd0 =C
_1 3 r%}wPN(?D
似乎一切都解决了?不。 #5-0R7\d7
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。 .\7R/cP}{A
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。 ~raRIh=
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: ygW,4Vz7J
Mmq{]q~At
template < typename Right > Ie`kzssM
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const H^Ik FEVs
Right & rt) const _8)9I?jH
{ P#Z$+&)b)s
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); lBvQ?CJ<y
} ~^2Y*|{)
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 =P!SN]nFeP
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。 wv|:-8V
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。 l'fUa
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。 S^]i
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。 H5j~<@STC
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? Vf`n>
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: m,K0BL
BI?M/pIm
template < class Action > qY]IX9'kV
class picker : public Action cxFfAk\,en
{ {a- p/\U
public : M;ac U~J
picker( const Action & act) : Action(act) {} *`>(K&
// all the operator overloaded U<|kA(5
} ; r5xu#%hgp;
L5Rj;qhi
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)?I]j/
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: iqig~fjK~
U{gJn#e/.
template < typename Right > w8:~LX.n
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const J GnL[9P_
{ 8QV+DDZx
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); -8X*(7
} r3<yG"J86
*IJctYJaX
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > 7Q7z6p/\v
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。 ZY-W~p1:G
,~w)~fMb8
template < typename T > struct picker_maker x3xBl_t
{ *q{/`Z{wy
typedef picker < constant_t < T > > result; 9]r6V
} ; ymT&[+V
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > f7mP4[+dS
{ "15mOW(!+
typedef picker < T > result; +]*4!4MK6
} ; WUkx v*
;>{BK,
下面总的结构就有了: V)V\M6
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。 c~[L;_
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。 X3
D(2W
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 \b?z\bC56
至此链式操作完美实现。 "yxIaTZu
@jAuSBy
@x3x/gU
七. 问题3 J)D/w[w
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。 -bdF=
WBLfxr
template < typename T1, typename T2 > D|}
y{~
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const by,"Orpwq;
{ 23BzD^2a
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); k)oD
} hVo]fD|W
Jf{6'Ub
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: fFudoIC
,d'x]&a
template < typename T1, typename T2 > 7Rqjf6kX`O
struct result_2 s|.V:%9e
{ $q.%4
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; {SVd='!V
} ; 6|+I~zJ88
;0( |06=
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? *6=2UJcJ
这个差事就留给了holder自己。 ,{MA90!
`O ?61YUQH
A I}29L3C
template < int Order > fT9$0:eO
class holder; 422d4Zu
template <> ~ \z7$9Q
class holder < 1 > }"BXqh"\`
{ gf7%vyMo$
public : RI9&KS
template < typename T > ,r!_4|\
struct result_1 l?LwQmq6
{ o Y{L0B[
typedef T & result; *}DCxv
} ; &[ejxK"
template < typename T1, typename T2 > 2'UWPZgE
struct result_2 Rqu_[M
{ ('QfB<4H1
typedef T1 & result; `2Rd=M]?
} ; U<QO@5
template < typename T > U0G(
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const Ml VN'w
{ bII pJQ1.[
return (T & )r; XgE\q
} *o <S{
template < typename T1, typename T2 > i_8v >F
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const Q{1Q w'+@
{ ?_*X\En*3
return (T1 & )r1; 77?/e^K\S
} 9bd $mp
} ; 'r3yFoP}
Ry9kGdqO
template <> CmKbpN*
class holder < 2 > |X@ZM
{ @."_XL74
public : PoTJ4z
template < typename T > 6wK>SW)#&j
struct result_1
g93-2k,
{ >qkZn7C
typedef T & result; ,Axk\7-
} ; DtLga[M
template < typename T1, typename T2 > |Xz-rgkQ
struct result_2 ([\mnL<FC
{ ahQdBoj
typedef T2 & result; "@uKe8r|y
} ; NH+?7rf8
template < typename T > %i[G6+-
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const }Fs;sfH
{ *9Eep~ 6
return (T & )r;
\~u7 k
} K@yLcgr{O2
template < typename T1, typename T2 > *l\wl @{
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const OI:G~Wg
{ ?Vg251-H
return (T2 & )r2; jNRR=0
} RN2^=$'.
} ; Itaq4 ^CE
Y~vyCU5nWR
W.u+R?a=
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> >。 xv|?;Zf6w
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: eQK}J]S<
首先 assignment::operator(int, int)被调用: Z',Z7QW7
zY_?$9l0
return l(i, j) = r(i, j); mk*r^k`a
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) <!@*2/Q]J]
#_oN.1u57
return ( int & )i; 0m8mHJ<&
return ( int & )j; t@=*k9
最后执行i = j; Ed">$S
可见,参数被正确的选择了。 ob= ](
FO[x
c;
iN\m:m
Jc8^m0_
Ss>ez8q
八. 中期总结 -lICoRO#
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: Fl8*dXG&
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 I?y!d
G
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 Y
1v9sMN,
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor \m Gx-g6
:'hc&wk`
7I\qEr57
ldFK3+V
8kn> ?
aL?+# j^"
九. 简化 /?(\6Z_A
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。 47<fg&T
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 4th*=ku
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: >aw`kr
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 'c]Fhe fb
+-*/&|^等 Ddu1>"p-x
2. 返回引用。 5B:%##Ug5
=,各种复合赋值等 *yX5g,52-|
3. 返回固定类型。 VPC7Dh%.
各种逻辑/比较操作符(返回bool) 0Wd2Z-I
4. 原样返回。 C_5o&O8Bc
operator, Ufw_GYxan
5. 返回解引用的类型。 Z|t`}lK
operator*(单目) D^m`&asC
6. 返回地址。 .{\lbI
operator&(单目) nr*nX
7. 下表访问返回类型。 yzH(\ x
operator[] 3haR/YN
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 )~>
C1<
operator<<和operator>> d2~*fHx_!
=qWcw7!"
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。 A-6><X's6
例如针对第一条,我们实现一个policy类: ./7*<W:
m[>pv1o
template < typename Left > s:O8d L
/
struct value_return 4DwQ7KX
{ p+.xye U(
template < typename T >
]S2F9
struct result_1 $l
W
7me
{ iNO}</7?
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; v~B
"Il
} ; ffH]`N
#B$r|rqamq
template < typename T1, typename T2 > s!g06F
struct result_2 :abpht
{ >Tf <8r,
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; uge~*S
} ; r*F^8_YMK
} ; +sY8<y@%
z JBcz,
+<})`(8
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait gl$}t H
9M]%h
下面我们来剥离functor中的operator() Jn\@wF9xd
首先operator里面的代码全是下面的形式: >?L)+*^
D!g\-y
return l(t) op r(t) =JW.1;
return l(t1, t2) op r(t1, t2) oR@emYL
return op l(t) }+/F?_I=
%
return op l(t1, t2) R9q9cBi3
return l(t) op y 1I(^<qO=
return l(t1, t2) op 8
*Y(wqH
return l(t)[r(t)] HKXtS>7d
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] 0Yo(pW,k
Ny" "lcy
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: %E\ pd@
单目: return f(l(t), r(t)); dxa[9>V
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); p=T6Ix'_2e
双目: return f(l(t)); BD_"w]bqD
return f(l(t1, t2)); IW>\\&pJ
下面就是f的实现,以operator/为例 8ioxb`U
Hw\hTTK
struct meta_divide (>,}C/-UG
{ O<\h_
template < typename T1, typename T2 > qKjUp"
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) aYmN'
POi
{ )e?6 Ncy
return t1 / t2; 6j6P&[
} @xkI?vK6
} ; ?y|8bw<
@-% .+
这个工作可以让宏来做: e_h`x+\:
E]&tgZO
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ #I-qL/Lm
template < typename T1, typename T2 > \ E]gy5y
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; b8O }XB
以后可以直接用 1,Uf-i
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) C'&t@@:
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 w:|YOeP
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) Y-
tK
0ZJN<AzbA
V }wh
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 p9Y`_g`
>U#j\2!Sg
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > +9NI=s6
class unary_op : public Rettype R-]i BL
{ _s~F/G`iT
Left l; +*=?0 \
public : dz"HO!9
unary_op( const Left & l) : l(l) {} #+SdX[N
5X}OUn8
template < typename T > &m~
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const Q3 9;bz
{ w<me(!-'
return FuncType::execute(l(t)); Y{c+/n3d
} <;q)V%IUz
gMB/ ~g5b0
template < typename T1, typename T2 > PESJ7/^E
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const G&\!!i|IQ
{ hB1Gtc4n
return FuncType::execute(l(t1, t2)); I`KBj6n
} G_5E#{u
} ; 1vL$k[^&d
G1S:hw%rp
)A*Sl2ew
同样还可以申明一个binary_op ?t"bF :!
n1@ Or=5
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > oh%/\Xu
class binary_op : public Rettype wg{Y6XyH
{ Mb\[` 4z
Left l; />[~2d
kb
Right r; BDc "0XH
public : I%#
e\
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} n,o;:c
idGhWV'
template < typename T > a4D4*=!G0
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const &k0c|q]
{ gt:Ot0\7
return FuncType::execute(l(t), r(t)); (IIOVv
1J
} P#x]3j]
yL%k5cO$N
template < typename T1, typename T2 > }c;h:CE#
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const *+>R^\uT
{ xO XCCf/
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); Fwfe5`9'
} +Heen3
} ; ^
^R4%C
n 7m!
gA~faje
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 <#5`%sa '
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 hP]zC1s
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) %{K6
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。 u9^R
?y
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! $C ?G7Vs
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 8-
]7>2?_
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 5jBBk*/\
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) _=oNQ
下面是修改过的unary_op \`: LPe
`@r#o&
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > y1zep\-D
class unary_op Ea2&7
{ dL!K''24{
Left l; p!w}hB598
k.CHMl]
public : > [|SF%
s7#|'jhZt
unary_op( const Left & l) : l(l) {} DozC>
uyDYS
template < typename T > 4!r>
^a
struct result_1 q'p>__Ox
{ %D:5 S?{
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; 4uUR2J
} ; )B'U_*
#pz{,
template < typename T1, typename T2 > ofA6EmQ37
struct result_2 r]vD]
{ &5u[q
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; e{x|d?)8
} ; kg_f;uk+
C'$}!p70
template < typename T1, typename T2 > B(%bBhs
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 8!AMRE
{ p3r1lUw
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); P!)k 4n
} hrr ;=q$
>
AV
R3b
template < typename T > jn;b{*Lf
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const Y)L\*+
>"[
{ 5bzYTK&-
return OpClass::execute(lt(t)); WsCzC_'j.
} ^2PQ75V@.
lC|{{?m
} ; +/Lf4??JV
fKY1=3
~-w
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 <#9zc'ED:
好啦,现在才真正完美了。 /@bLc1"
现在在picker里面就可以这么添加了: 9N'um%J3%s
Z0 e+CEzq
template < typename Right > HG%H@uK
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const IJn r^S8
{ J}.y+b>8\
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); fV.43E
} db!2nImNu\
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。 T7.u7@V2
`|^<y.-6
E4'D4@\W
'#.:%4
rS
4'@a
十. bind
ka&-tGg
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。 uXNf)?MpA
先来分析一下一段例子 /m;w~-N
Vy:ER
NB&u^8b
int foo( int x, int y) { return x - y;} | We @p
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 'ga1SbA]
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 IfZaK([
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。 m`c(J1Et
我们来写个简单的。 ~QsQ7SAs
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: ::vw1Es
对于函数对象类的版本: +G_6Ek4
B!le=V,@,
template < typename Func > ma
}Y\(38
struct functor_trait 2/BFlb
{ #1zWzt|DW
typedef typename Func::result_type result_type; _+8$=k2nM
} ; }#
-N7=h
对于无参数函数的版本: 9_ Qm_
<][|,9mw
template < typename Ret > R^F99L
struct functor_trait < Ret ( * )() > " I@Z:[=2
{ ^U_B>0`ch
typedef Ret result_type; )vS##-[_
} ; A?;/]m;
对于单参数函数的版本: r DY q]`
o0wep&@
template < typename Ret, typename V1 > j86s[Dty
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > I01On>"@7
{ i*Y/q-N|
typedef Ret result_type; YS{
} ; ,oP-:q!PC
对于双参数函数的版本: !@/?pXt|
]'_z(s}
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > _jZDSz|Yb
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > Q$,8yTM
{ >CPkL_@VZ=
typedef Ret result_type; IHo6&
} ; %1HW
) 7
等等。。。 xm YA/wt8
然后我们就可以仿照value_return写一个policy cp?`\P
f8?K_K;\
template < typename Func > <$D)uY K
struct func_return FZA8@J|Q4
{ XpH[SRUx
template < typename T > de1&
struct result_1 i}<R>]S
{ SsznV}{^
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; mk4%]t"
} ; jd2Fh):q
m2|0<P@k!
template < typename T1, typename T2 > !gf&l ^)
struct result_2 'KQuz)-
{ 5Cy)#Z{
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; VY _(0
} ; hkU#
lt
} ; Ky nZzR
(I[o;0w
t41cl
最后一个单参数binder就很容易写出来了 _i8$!b2Mr
,(`@ZFp$
template < typename Func, typename aPicker > RL&3 P@r
class binder_1 I;-{#OE,
{ ?$n<