一. 什么是Lambda ~'0ZW<X.
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 1X`,7B@pz
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, >M!LC
jN'h/\
L,
#|W
'*&dP"
class filler {o 5^nd
{ I} 5e{jBB
public : ](8F]J ,
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} 1|!)*!hu
} ; L|:CQ
P,a9B2
Q4/BpKL
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: ^W9O_5\g4a
_Gaem"k|
arRU` 6?
>;bym)
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); =$L+J O
cDzb}W*UM
}<@-=
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 1-N+qNSD`
~K;hXf
-:"KFc8A
EY3F9h3xM|
二. 战前分析 4\p%|G^hU
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。 mk^,{D
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 dKC*QHU
7:Rt) EE2
3 =c#LUA`
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); ;m>/tD%
/* --------------------------------------------- */ wfEL
.h
vector < int *> vp( 10 ); ~e]B[>PT
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); }&v-<qC^
/* --------------------------------------------- */ HwZl"!;Mry
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); HC1<zW[
/* --------------------------------------------- */ nCp_RJu
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); e57R6g)4
/* --------------------------------------------- */ <|?)^;R5!
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); k9<UDg_ Y
/* --------------------------------------------- */ E
i>GhvRM
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); WiB~sIp
d!}oS<6
V=th-o3[
FE^/us7r
看了之后,我们可以思考一些问题: GG<0k\RN
1._1, _2是什么? zS|4@t\__
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。 Njr;Wa.r+
2._1 = 1是在做什么? <?}pCX/O
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。 +:=FcsY
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。 a~a:mM>p
L-S5@;"
{X{S[(|
三. 动工 m&DI2he
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: @9n|5.i
w0Ex}
~Dz:n]Vk/
}o7- 3!{L!
template < typename T > O"EL3$9V
class assignment #1\`!7TO3
{ Bos}
`S![
T value;
U#K4)(C
public : ~o|sm a5.
assignment( const T & v) : value(v) {} o@_i&4[MW
template < typename T2 > ]B3+&g
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } 2yZ~j_AF[
} ; m ie~.
"
XTk
:lzFH
<nG}]Smd7
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 OHj>ufwVq
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment )\VuN-d
cn/&QA"
'[%Pdd]!
E
3`{;E{
class holder DEhR\Z!
{ Ta/zDc"e
public : UR=s=G|
template < typename T > Y3FFi M[s~
assignment < T > operator = ( const T & t) const 7][fciZN
{ T,uF^%$@AQ
return assignment < T > (t); 5pDE!6gQ
} 2-N7%]h
} ; a73VDQr I
.m8l\h^3
KnA BFH
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: @ NL<v-t
2)\MxvfOh
static holder _1; { pQJ.QI
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 Qt{V&Z7
`AvK8Wh<+
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); 5
-|7I7(G$
而不用手动写一个函数对象。 C9MK3vtD.
Qjnh;uBO
IAMa
2Q]W
四. 问题分析 '%ZKvZ-
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。 _Li.}g@Bd
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。 He4HIZ
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 K0C"s'q
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 k}E_1_S(
下面我们可以对这几个问题进行分析。 0F![<5X
qNHI$r'
五. 问题1:一致性 l<4P">M!.
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| N}NKQ]=
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 a?GXVQ
&Z!y>k%6
struct holder yih|6sd$F
{ 2Og5e
// ,xrA2
template < typename T > cT@|
$A
T & operator ()( const T & r) const >eo[)Y
{ ||TZ[l
return (T & )r; ):Z#!O<
} oMLs22Do?
} ; p^q/u
+cYDz#3%
这样的话assignment也必须相应改动: V4}jv7>A
N#RC;
template < typename Left, typename Right > 1,$"'lKwt
class assignment X[$|I9
{ %g5#q64
Left l; M=95E$6
Right r; O`%F{&;29
public : -bdWG]w"
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} <8?
F\x@
template < typename T2 > &nVekE:!
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } L>g6
9D!
} ; X)Tyxppf'
+e*C`uP!
同时,holder的operator=也需要改动: dyf>T}Iy
V6_":L"!
template < typename T > -:'%YHxX
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const q "T?
{ )F&.0 '
return assignment < holder, T > ( * this , t); |@1(^GX
} 0g=vMLi
2_3os
P\Z
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 v 5pkP
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 c/^:vTF
F;_o `h
return l(rhs) = r; Qx|HvT2P
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 5%QYe]D
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: [:(O`#
K
re*~ "
template < typename Tp > eFf9T@
class constant_t 5izpQ'>
{ m*jE\+)=^
const Tp t; o$% KbfXO]
public : TNN@G~@cm
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} xZ%3e
sp
template < typename T > K8-1?-W
const Tp & operator ()( const T & r) const Kf(Px%G6K
{ U,T#{
return t; iR{@~JN=)
} 4G;KT~Cgb
} ; |T"j7
+/[Rvh5WZ
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 5W|wDy
下面就可以修改holder的operator=了 FYE(lEjxi
(6mw@gzr
template < typename T > ThW9=kzQW
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const mAW(j@5sp
{ Bfdfw+
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); _7;G$\^&.
} LX&O"YY
yil5aUA
同时也要修改assignment的operator() l*w' O
b%"/8rK
template < typename T2 > `
-SC,qHw
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } DoO
;VF
现在代码看起来就很一致了。 f>cUdEPBb
lB/^
六. 问题2:链式操作 >j ].`T
现在让我们来看看如何处理链式操作。 hR2 R
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。 ('j'>"1H
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。 roG<2i F
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。 b5jD /X4
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct | a
i#rU
> QN-K]YLL
template < typename T > ,-k?"|tQ
struct result_1 U61
LMH
{ Zm++5b`W/[
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; [h' 22W
} ; b">"NvlB
AA ~7"2e
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: 47*2QL^zj
E#tfCM6
template < typename T > l<S3<'&
struct ref $I#~<bW,
{ %t1Z!xv_
typedef T & reference; >,k2|m
} ; ngd4PN>{4
template < typename T > i
Pl/I
struct ref < T &> zp'hA
{ ?;5/"/i
typedef T & reference; |d6/gSiF
} ; ;O,&MR{;|n
=)i^E9
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: Y Kp@n8A
L.K| ]]u
template < typename T > a5pM ~.]
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const Pjvb}q=
{ eL)m(
return l(t) = r(t); iny/K/5bf
} %zEy.7Ux
可能大家已经注意到我定义assignment的operator()的返回类型的时候,是直接将其定义为Left的operator()返回类型的引用形式,如果实际上处理的对象的operator=并不是按照常理来声明的,那么这段代码可能就编译不过。这的确是一个很麻烦的事情。实际上,在gcc下,使用typeof关键字可以很容易的得到该类型的operator=的返回类型,就可以让这段代码变得更有通用性。然而为了实现可移植性,我不得不放弃这个诱人的想法。 %'=TYvB 2
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 U Lq`!1{
QJR},nZ3
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 O)&ME
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: uP8 cW([
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 k`[>Bk%b
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 P$AHw;n[R
最后的布局是: }waZGJLN
Add eDNY|}$}v
/ \ HJ"sK5Q
Divide 5 "iK'O =M
/ \ 0lYP!\J3]%
_1 3 |rhB@k
似乎一切都解决了?不。 &n83>Q
你可以想象一下一个完整的Lambda库,它必然能够重载C++几乎所有的操作符。假设其重载了10个操作符,那么至少会有10个代表这些操作符的functor类。大体上来讲,每一种操作符所对应的functor都应当能够由链式操作产生别的任意一种操作符所对应的functor。(例如:*_1 = 2既是由operator*的functor产生operator=的functor)。可想而知这样一共能产生10*10=100种产生方式。这是对编码的一个大挑战。 &,l7w K
如何简化这个问题呢?我们不妨假定,任意一种操作符的functor,都能够产生任意一种操作符的functor,这样,每一种操作符的functor都拥有一样的产生方案。如果某种转换确实是不合法的(例如:A/B=C无论如何也不可能合法),那么在试图产生新functor的时候会出现编译错误。幸好C++的模版是如果不使用就不编译的,因此这种编译错误不会干扰到正常的使用,这正是我们所要的。 )M[FPJP}
OK,我们的方法呼之欲出了。既然所有的functor都具有一样的产生方案,那么不如大家都不要实现,等到最后统一的在所有的functor里面加上这么一系列的产生代码吧。例如,如果要添加从某functor XXX到operator=的functor的产生代码: 9T`YHA'g
zI(uexxPqd
template < typename Right > Ly
v"2P
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const tN.BI1nB
Right & rt) const ,5t_}d|3C=
{ @ZV>Cl@%2
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); - \ew,y
} b!"qbC1
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 &js$qgY
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。 4{6,Sx
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。 0s}gg[lj
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。 juM~X5b
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。 ci 22fw0
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? ~W B-WI\
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: E J6|y'
_qt
template < class Action > a~-k} G5
class picker : public Action ^tjM1uaZ5(
{ K3rsew
n
public : %/s+-j@s:
picker( const Action & act) : Action(act) {} qCm%};yt
// all the operator overloaded .0X 5Vy
} ; ?$/W3Xn0%
_71I9V&
Picker<T>继承自T,唯一的作用就是给T添加上了各种操作符的重载函数。 D42!#
现在所有参与行动的functor都要套上一层picker, _1被声明为 picker<holder>, 并且holder中所重载的操作符除了operator()之外全部被移到了picker内。而picker中的操作符重载的返回的functor也必须套上一个picker: [e:ccm
AVc|(~V
template < typename Right > YQO9$g0%
~
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const =`V9{$i
{ r6 pz(rCs}
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); SvQj'5~<
} ^Ri
;
vM
ET6}V"UD
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > 7#26Smv
使用picker还带来一个额外的好处。之前提到picker_maker要区分functor和常量,有了picker,区分的方法就非常简单了:凡是属于picker<T>的都是functor,否则就是常量。 kH62#[J)yM
D;DI8.4`N
template < typename T > struct picker_maker ]XfROhgP=
{ vFgnbWxG
typedef picker < constant_t < T > > result; 8)}A}x
} ; ~llw_w
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > %b ^.Gw\L
{ 6bbzgULl
typedef picker < T > result; Reg%ah|$/=
} ; F
@Wb<+0
QUc&f+~
下面总的结构就有了: k3e?:t 9
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。 iN+&7#x;/
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。 r5!Sps3B
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 FWpb5jc)3
至此链式操作完美实现。 &[-b#&y
Jn1(-
4Mjcx.21
七. 问题3 SRyot:l
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。 !O/(._YB`
Uv=hxV[7y
template < typename T1, typename T2 > /2]=.bLwz
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 4VlQN$
{ { Em fw9L
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); *JY2vq
} E&2mFg
Cn8w})B
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: jb!15Vlt"
os`#:Ao5
template < typename T1, typename T2 > gn4Sz")
struct result_2 @:G#[>nKe
{ An3%@;
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; Bpl(s+
} ; aQ.mvuMa7'
3Qoa?*
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? >=3ay^(Y2D
这个差事就留给了holder自己。 dIRSgJ`
+Zo&c}
P{h$> 6c
template < int Order > t(.xEl;Ma
class holder; g{$F;qbkO
template <> AU/L_hg
class holder < 1 > jM|-(Es.)
{ "A%JT3
public : i slg5
template < typename T > dQH9NsV7g
struct result_1 *u`[2xmuYf
{ |c5r&oM&m
typedef T & result; IA?v[xu
} ; 0 P-eC|0
template < typename T1, typename T2 > K#<cuHGC
struct result_2 f<aJiVP
{ u'Ua ++a\
typedef T1 & result; O!#bM< *
} ; sT|FgB
template < typename T > 0]^ke:(#
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const N T<>LWo
{ ZpTT9{PT=:
return (T & )r; g4
G?hv`R
} fu6Ir,
template < typename T1, typename T2 > h
TY7`m">
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const ]M#OS$_O@
{ } :8{z`4H
return (T1 & )r1; ^;]Q,*Q
} PQFr4EY?i
} ; XAf,k&f3
fmQ`8b
template <> Ps!~miN|>
class holder < 2 > P7`sJ("#
{ */JMPw&
public : Y
&"rf
template < typename T > TUV&9wKXo
struct result_1 "TboIABp:H
{ LmQS;/:
typedef T & result; ^dF?MQA<@
} ; +vh 4I
template < typename T1, typename T2 > o> i`Jq&
struct result_2 W~e/3#R\=
{ Z}Ld!Byz
typedef T2 & result; & NO:S
} ; _:0
template < typename T > v0}R]h~>\H
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const ui\yY3?
{ -'iV-]<
return (T & )r; N-O"y3W}
} fxKhe[;
template < typename T1, typename T2 > mlmp'f
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const ?onTW2cG;
{ FnFJw;:,{
return (T2 & )r2; |6d0,muN
} A/zZ%h
} ; Rt^~db
@1UC9}>
~Kr_[X:d5
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> >。 nr t3wqJ
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: r(#]Z
首先 assignment::operator(int, int)被调用: 9+o`/lk1
.7|kxJq
return l(i, j) = r(i, j); #o]/&T=N=
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) !b0ANIp
U)n+j}vi
return ( int & )i; O*8.kqlgt
return ( int & )j; `Z3p( G
最后执行i = j; A*r6
可见,参数被正确的选择了。 r#xq 8H=_m
T3W?-,
Jbrjt/OG#I
\<bar ~
cn~M:LW23
八. 中期总结 )_\ZUem
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: 6ofi8(n[
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 3{wmKo|_X
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 pW>?%ft.
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor d 18>0R
l,pI~A`w_
~x:B@Ow
CE'd`_;HLn
>8*J ;(:W
A+:X
九. 简化 t69C48}15
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。 G{ 9p.Q
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 ,'E+f%
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: #H;yXsR`
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 y]5c!N %8
+-*/&|^等 *}hx9:9\B
2. 返回引用。 srbU}u3VZ
=,各种复合赋值等 E
mUA38
3. 返回固定类型。 =68CR[H
各种逻辑/比较操作符(返回bool) z,"fr%*,N
4. 原样返回。 ZT\=:X*e
operator, {b<;?Du s^
5. 返回解引用的类型。 dZ1/w0<M2
operator*(单目)
yv@td+-"D
6. 返回地址。 +~6Nq(kV
operator&(单目) &ZmHR^Flz
7. 下表访问返回类型。 91
] "D;NN
operator[] V@QWJZ"
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 xTy[X"sJ
operator<<和operator>> yMQZulCWE
R*v~jR/
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。 yO7xAb
例如针对第一条,我们实现一个policy类: l Wa4X#~.
Xlw8>.\
template < typename Left > `pHlGbrW
struct value_return Fjc4[ C
{ w;RG*rv
template < typename T > Q9UBxpDV:
struct result_1 E7_)P>aS5
{ x2^Yvgc-
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; K,VN?t<h
} ; WxN@&g(
y}'c)u
template < typename T1, typename T2 > 1qR[&=/
struct result_2 ugZ-*e7
{ @dy<=bh~
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; J^Dkx"1GD
} ; X"S-f;b#
} ; [_jd
v-V#?+#
]w3-No
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait q'07
:YZqrcr}
下面我们来剥离functor中的operator() -QUr|:SK:
首先operator里面的代码全是下面的形式: ?r~|B/]
duCso M/
return l(t) op r(t) }b//oe7
return l(t1, t2) op r(t1, t2) j89C~xP6
return op l(t) h
0EpW5
return op l(t1, t2) {,Y?+F
return l(t) op (<= e?
return l(t1, t2) op Km5#$IiP;
return l(t)[r(t)] C^}2::Qu
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] `zr%+
$6W o$c%
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: aoLYw 9
单目: return f(l(t), r(t)); 6`KAl rH
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); :UjF<V
双目: return f(l(t)); ZnX]Q+w
return f(l(t1, t2)); rf2+~B{$,
下面就是f的实现,以operator/为例 d?j_L`?+
Z9:erKT
struct meta_divide uF xrv
{ ;#3l&HRKH1
template < typename T1, typename T2 > fl{wF@C6
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) K#j<G]I( @
{ (dOC ^i
return t1 / t2; `yjHLg
} fS08q9,S /
} ; xc%\%8C}
K;%P_f/KJP
这个工作可以让宏来做: #cG7h(!
UL81x72O
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ 7M#eR8*[se
template < typename T1, typename T2 > \ ?(9/V7HQ.5
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; t>D|1E"
以后可以直接用 ]7qn&(]
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) SZO$#
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 8MHYk>O~{G
(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。。。) H4s^&--
AXUSU(hU
_:hrm%^
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 o:H^
L,<Tl
nXgnlb=
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > Yp_ L.TTb
class unary_op : public Rettype #) eI]
{ 8]@)0q {r
Left l; Z`5jX;Z!
public : X$o$8s
unary_op( const Left & l) : l(l) {} oF1{/ERS
Kjw4,z%\94
template < typename T > `1|#Za~e
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 8@Zg@>,
{ %2 A-u
return FuncType::execute(l(t)); M2K{{pGJ[&
} V$y6=Q<c
i/ED_<_Vg
template < typename T1, typename T2 > 0GUm~zi1
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const P`/;3u/P
{ yc4?'k!
return FuncType::execute(l(t1, t2)); -__RFxG
} 9`83cL
} ; 8(yZX4OH>
hu?Q,[+o
z >EO Qe
同样还可以申明一个binary_op tDWW
4H
kq;1Ax0{
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > P}So>P~2
class binary_op : public Rettype }ll&qb
{ W'aZw9
Left l; UKYQ @m
Right r; F32N e6Y6"
public : 8v$2*$
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} ~SI`%^L
!VaKq_W
template < typename T > 'q158x
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const F.zx]][JV
{ _|f1q
return FuncType::execute(l(t), r(t)); 4&r5M
} c$Vu/dgx
sK)fEx
template < typename T1, typename T2 > {FYWQ!L
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const
;E Z5/"T
{ 9YpgzCx
Z
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); KpHt(>NR
} 8Ld`$_E
} ; U
GA_^?4
4?+K:e #F
t=,ZR}M1`
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 |l4tR
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 4Zz%vY
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) fL0dy[Ch@
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。 W''%{A/'
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! [/h3HyZ.
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。。。 9v\x&h
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 ew13qpt)<L
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) -L4fp
下面是修改过的unary_op
Nk.m$
\a<7DTV
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > e"Y ( 7<
class unary_op :;Lt~:0b~
{
H7`JqS
Left l; 3,ihVVr&P
TLcev*
public : #'DrgZ)W
:G.u{cw
unary_op( const Left & l) : l(l) {} @nC][gNv
b 7XTOB_HO
template < typename T > ;jgk53lo
struct result_1 s ;3k#-w
{ ?*oBevUnCY
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type;
6tx5{Xl-o
} ; 4*AkUkP:T
NO)Hi)$X6Y
template < typename T1, typename T2 > 6o5NeKZ
struct result_2 +9^V9]{Vo
{ Vy.gr4Cm
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; [Rj_p&'
} ; ^sF/-/ {?U
7 XNZEi9o
template < typename T1, typename T2 > 2XX-
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const @AB}r1E2
{ c-GS:'J{
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); ojc m%yd
} ftb .CPWI
8"'Z0
Ey
template < typename T > A#o ~nC<
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const )r0XQa]@$
{
ff;9P5X
return OpClass::execute(lt(t)); 0hNgr'
} <`Xt?K
(]@yDb4
} ; &Z3u(Eb
|e QwI&
#+"1">l
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 3wYhDxY1
好啦,现在才真正完美了。 [PIh^DhK
现在在picker里面就可以这么添加了: E%b*MU
XLgp.w;
template < typename Right > LJgGX,Kp
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const g`Kh&|GU
{ c{"qrwLA
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); (rieg F
} CcJ%;.V,T
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。 \H4$9lPk
l!*!)qCB(S
6/dP)"a('
Q{o ]^tN
gWIb"l
十. bind (|2:^T+
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 Xk(p:^ R
先来分析一下一段例子 ~LF/wx>
LOEiV
8x`EUJ
int foo( int x, int y) { return x - y;} `'E(L&
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 ="('
#o
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 gSk0#Jt
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 adtgNwg
我们来写个简单的。 p_B5fm7#6W
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: nu `R(2/
对于函数对象类的版本: {O!B8a
^2`*1el
template < typename Func > j a'_syn
struct functor_trait ,UNnz&H+f
{ -PCFOm"
typedef typename Func::result_type result_type; 1wy?<B.f
} ; O?f?{Jsx
对于无参数函数的版本: XD%GNZ
b?j\YX[e
template < typename Ret > +F92_a4
struct functor_trait < Ret ( * )() > r]deVd G
{ G.~Ffk
typedef Ret result_type; x"P@[T
} ; 6SF29[&
对于单参数函数的版本: zwJ\F '
!PfdY&.)
template < typename Ret, typename V1 > owzcc-g
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > X- j@#Qb
{ cDq*B*e
typedef Ret result_type; .wPI%5D
} ; Zg3
/,:1
对于双参数函数的版本: +W"DN5UV
T*%O\&'r
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > 6eQa@[.Q
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > E/2_@&U:}
{ %-L
T56T
typedef Ret result_type; z:;yx
} ; MxqIB(5k
等等。。。
|`pDOd
然后我们就可以仿照value_return写一个policy >J_(~{-sNG
1cS*T>`
template < typename Func > };g<|v*o
struct func_return G%>{Z?!B
{
t;}`~B
template < typename T > )T@?.J`
struct result_1 ;( (|0Xa
{ \s6VOR/
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; T%yGSk
} ; <=!FB8 .
"%w E>E
template < typename T1, typename T2 > U^kk0OT^
struct result_2 w&*oWI$i
{ <l<