一. 什么是Lambda ?B4QTx9B
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 R$3+ 01j|
在C++中,STL的很多算法都要求使用者提供一个函数对象。例如for_each函数,会要求用户提供一个表明“行为”的函数对象。以vector<bool>为例,如果想使用for_each对其中的各元素全部赋值为true,一般需要这么一个函数对象, x \{jWR%
qMj
e,Y
e?fjX-
I z@x^s
class filler X-WvKH(=w
{ fmyS#
6"
public : R^C;D2
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} 8+b3u05
} ; R')GQ.yYq
+*~3"ww<
mq}
#{
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: <p8y'KAlc
K\r=MkA.>
?Qp_4<(5
U}h
|Zk
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); yUlQPrNX
r>eXw5Pr7
f}uCiV!?v
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 "qp_*Y
tHo/uW_~I
(G;*B<|A
d$
7b
二. 战前分析 PQ|x?98
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。 |"*:ZSj
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 No+zw% l0E
JFkjpBS
aDEP_b;
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); M:M<bz Vu
/* --------------------------------------------- */ 0Jif.<
vector < int *> vp( 10 ); AYerz
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); &^>r<~]
/* --------------------------------------------- */ X28WQdP,7
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); 6u8fF|s
/* --------------------------------------------- */ ZU6a
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); 4<HJD&@V
/* --------------------------------------------- */ MM7gMAA.mz
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); hY'%SV
p
/* --------------------------------------------- */ ;sJ2K"c
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); <C xet~x
&(7Io?
zYJxoC{
'^AXUb
看了之后,我们可以思考一些问题: o%7yhCY
1._1, _2是什么? ?2Dz1#%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。 Kj5f:{Ur
2._1 = 1是在做什么? w+D5a
VJ
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。 |U0@(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。 9_$Odc%]
`Nr7N#g+u
r}bKVne
三. 动工 6U]7V
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: &*-2k-16
,iy
k$/].P*!
<GEn9;\
template < typename T > BW[K/l~"$:
class assignment K.I r+SB
{ 548BM^^"r
T value; W1(ziP'6
public : @e/dQ:Fb
assignment( const T & v) : value(v) {} g?sFmD
template < typename T2 > p^!p7B`qe.
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } fba3aId[
} ; *4E,|IJ
o~ed0>D-LS
"f+2_8%s+
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 \x}UjHYIc&
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment GC2<K
:gC2zv
5#PhaVc
tp&iOP6O
class holder 4dAhJjhgD
{ }+1o D{
public : x.Y,]wis
template < typename T > Qa+gtGtJ
assignment < T > operator = ( const T & t) const UQ?8dw:E~
{ ?HTwTi5!)
return assignment < T > (t); `}l%Am
} ualtIHXK)
} ; b iD7(AK
f
;JSP
4 vphLAm
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: 4{pa`o3
wr(?L7
$+
static holder _1; |Rc#Q<Vh|
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 0XNb@ogo
&2J|v#$F
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); :W"ITY(
而不用手动写一个函数对象。 2)YLs5>W%
DFMWgBL
u a-p^X`w
y C#{nUdw
四. 问题分析 511q\w M
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。 Heu@{t.[!D
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。 xh$[E&2u
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 b;vO`
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 y-mmc}B>N
下面我们可以对这几个问题进行分析。 xC(PH?_
^8)d8?}
五. 问题1:一致性 *k -UQLJ
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?| Z "u/8
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 $9/r*@bu8d
$}@ll^
struct holder B=7L+6
{ WD:5C3;
// 9 )qx0
template < typename T > V'B 6C#jT
T & operator ()( const T & r) const FgxQ}VvlH
{ 0Qz
\"gr
return (T & )r; v)06`G
} l3,|r QD
} ; 3 0Z;}<)9
P%c<0y"O:>
这样的话assignment也必须相应改动: 3h&s=e!
pFh2@O
template < typename Left, typename Right > D? ($R9t
class assignment 42M3c&@P
{ (iFhn*/
E
Left l; _wMz+<7bY
Right r; lq~n*uwO}t
public : gd*\,P
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} !TcjB;q'
template < typename T2 > "F&uk~ b$
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } 827N?pU$)
} ; |8"HTBb\CW
ofJ@\xS
同时,holder的operator=也需要改动: 2rk_ ssvs
z3,z&Ra
template < typename T > %PpB$
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const %/7`G-a.B
{ B^
h!F8DC
return assignment < holder, T > ( * this , t); P06K0Fxf
} yI!K
quMC
fXN;N&I
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。 Xs`/q}R
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 dFlx6H+R!0
YeQX13C"Z
return l(rhs) = r; &^Io\
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。 H5n"!!
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: Q["}U7j
pVr,WTr6E
template < typename Tp > fqi584
class constant_t :Vg,[\I{
{ 2&M
8Wb#
const Tp t; UX6-{
RP
public : 28-@Ga4
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} *k/_p^
template < typename T > jm!G@k6TA
const Tp & operator ()( const T & r) const +Fk.B@KT,
{ :mij%nQ>$
return t; BkcOsJIz
} nxG vh4'i8
} ; 6i%)'dl
F~m tE8B:
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 z;-2xD0&U[
下面就可以修改holder的operator=了 0F"xU1z,
MDRSI g
template < typename T > B=f{`rM)~W
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const yuND0,e
{ qVf~\H@
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); rl4-nA
} _M?:N:e
}Vt5].TA
同时也要修改assignment的operator() {YkW5zC(L
wi!Ml4Sb
template < typename T2 > pl%ag~i5
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } W6Hiqu+
现在代码看起来就很一致了。 (t <Um
Vd
8u>E(Vmpu
六. 问题2:链式操作 PpbW+}aCF
现在让我们来看看如何处理链式操作。 SkY|.w.
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。 "*UHit;"+{
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。 1iUy*p65:
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。 BQm H9g|2
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct T =:^k+
J &c}z4
template < typename T > ]_-<[0
struct result_1 RAe:$Iv$!v
{ PS>k67sI
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; ex-`+cF
} ; b*$^8%
[;c#LJ/y
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: [Ga9^e$Zv
vJYy` k^Y
template < typename T > jv W/M.q4
struct ref ZI1[jM{4^F
{ x.'O_7c0:
typedef T & reference; K]RkKMT,
} ; >J4_/p>Qs
template < typename T > rXA7<_V g
struct ref < T &> UlyX$f%2
{ $Cte$jg{;
typedef T & reference; zD?<m
J`
} ; :z.<||T
JTVCaL3Z
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: tL D.e
*F=wMWa
template < typename T > =_,w<
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const J6jrtLh
{ X_XqT
return l(t) = r(t); #bnFR
} /QTGZb
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。 ~dC^|
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 )5B90[M|t
Hq=RtW2
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 4rv3D@E
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: Ix"uk6 h
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 i2EB.Zlv
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 o#G7gzw)
最后的布局是: .x}ImI
Add Dk:Zeo]+my
/ \ F`'e/
Divide 5 6zyozJA
/ \ I9_tD@s"(
_1 3 dw'%1g.113
似乎一切都解决了?不。 e KET8v[
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。 0?k/vV4
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。 JrO2"S
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: O GSJR`yT
RzXxnx)]q
template < typename Right > R:=i/P/
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const o: TO[
Right & rt) const nsYS0
{ &AC-?R|Dp
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); ;[&g`%-H<
} a Z
^SK|E
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 7|\[ipVX:3
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。 `XQM)A
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。 74QWGw`,
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。 n
,`!yw
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。 H+F'K
XP*K
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? B2VUH..am
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: #AE'arT<
9MVW~V
template < class Action > pLE|#58I
class picker : public Action s7A{<>:
{ /QZnN?k
public : 5hUYxF20h8
picker( const Action & act) : Action(act) {} 8$io^n\i
// all the operator overloaded q&B'peT
} ; 0m(/hK
:Ag]^ot
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。 eu@-v"=w
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: !h4S`2oZ/
$]<C C `
template < typename Right > Oz#$x
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const iW(HOsA
{ sU^2I v\%
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); M`*B/Fh2
} vvU;55-
8 P.t
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > 17I{_C
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。 @Y 1iEL%\y
R
rs?I,NV
template < typename T > struct picker_maker cKEf- &~
{ B.-5$4*s
typedef picker < constant_t < T > > result; 9<I@}w
} ; >9'G>~P~I=
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > ,A[40SZA
{ (C={/waJ
typedef picker < T > result; .]6_
} ; CkE@Ll3Z
9$c0<~B\
下面总的结构就有了: P%z\^\p"5
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。 T^B&GgW
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。 p+SFeUp
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 }L^Yoq]
至此链式操作完美实现。 IsxPm9P2<
(cAv :EKpo
8>RGmue
七. 问题3 OD-CU8X9
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。 *v)JX _
VT96ph
template < typename T1, typename T2 > ;{
u{FL
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const QU|{(c
{ R"Nvnpm
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); S5*wUd*p#
} .^>[@w3
dd>|1'-]
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: :{pvA;f
[]/=!?5B
template < typename T1, typename T2 > y8HLrBTza
struct result_2 {";5n7<<)
{
LKieOgX
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; %H75u6
} ; _6Wz1.]n
"(PJh\S>S
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? 3Q*K+(`{
这个差事就留给了holder自己。 [wG?&l$.KB
tQ_;UQlX
{:xINQ=}D
template < int Order > IzF7W?k
class holder; !/znovoD
template <> 6e&Y%O'8
class holder < 1 > ]`0(^)U&
{ WY_}D!O
public : XeX0\L')R
template < typename T > I~H:-"2
struct result_1 BoYWx^VHx^
{ Q%KH^<
typedef T & result; rVd (H
} ; W -<E p<7{
template < typename T1, typename T2 > LbOjKM^-
struct result_2 &>\E
>mJ
{ `Jhu&MWg
typedef T1 & result; ~z#Faed=a
} ; hV#+joT8i
template < typename T > <Z{\3X^
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const }WS%nQA
{ )` -b\8uw
return (T & )r; ^Crl~~Gk`
} ,uqSq
template < typename T1, typename T2 > htk5\^(X
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const !^cQPX2<
{ :A
$%5;-kO
return (T1 & )r1; |C?<!6.QmV
} <use+C2
} ; 6pDb5@QjTy
ZGK*]o=)
template <> L3lf2 8W
class holder < 2 > G 5w:
{ QE[ETv
public : "]>JtK
template < typename T > 9Xo'U;J
struct result_1 g#ubxC7t<
{ ^eQK.B(
typedef T & result; o7S,W?;=5
} ; <^6|ZgR
template < typename T1, typename T2 > Ug*:o d
struct result_2 Os'
7h
{ P9;
=O$s
typedef T2 & result; Lo
_5r T"
} ; KArt4+31
template < typename T > D@*<p h=
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const ?VS (W
{ c7X5sMM,
return (T & )r; b/cc\d <
} T5?@'b8F6
template < typename T1, typename T2 > qFp }+s
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const (|L0s)
{ fC+<n{"C
return (T2 & )r2; m-S4"!bl
} eE5U|y)_
} ; RX}6H<5R
VeeQmR?u-
Tu95qL~^
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> >。 0FD#9r
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: 4CVtXi_Y
首先 assignment::operator(int, int)被调用: 1.U5gW/3L
$Q*h+)g<
return l(i, j) = r(i, j); K.4t*-<`[
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) &+;z`A'|8
vggyQf%
return ( int & )i; <gRv7 ?V[z
return ( int & )j; ysm)B?+k
最后执行i = j; ku3Vr\s
可见,参数被正确的选择了。 <o,]f E[
ukb2[mb*u
+LeZjA[
@N,dA#
]+\;pb}bq
八. 中期总结 ~6L\9B)
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: z}&w7O#
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 :5IbOpVM
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 PrqN5ND
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor vp7J';
XoEiW R
<seb,> :
3tY\0y9
l\<*9m<
>utm\!Gac
九. 简化 |LA@guN
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。 D_ er(
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 0)n#$d>
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: Tl"GOpH\]
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 m [7@l
+-*/&|^等 }@%A@A{R
2. 返回引用。 ,paD/
=,各种复合赋值等 L]I ;{Y
3. 返回固定类型。 r(-`b8ZE
各种逻辑/比较操作符(返回bool) 0mk-o
4. 原样返回。 %K[_;8
operator, ;zVtJG`
5. 返回解引用的类型。 {#"[h1
operator*(单目) w&<-pIa`
6. 返回地址。 Xr'Y[E[
operator&(单目) AX3iB1):K
7. 下表访问返回类型。 !\w@b`Iv8
operator[] I?c "\Fe
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 kSj,Pl\NC
operator<<和operator>> ?EQ]f34
EwDFU K
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。 V9\g?w
例如针对第一条,我们实现一个policy类: Z9TmX
A@
9NX f~-V-
template < typename Left > L:UJur%
struct value_return j6<o,0P
{ [yj-4v%u`
template < typename T > gI<e=|J6w
struct result_1 -DD2
{ /NRdBN
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; @%Y$@Qb{
} ; Y&M}3H>E
yneIY-g(p
template < typename T1, typename T2 > 40,u(4.m*
struct result_2 k\(LBZ"vR
{ 2;X{ZLo
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; b.HfxYt(
} ; trD-qi
} ; ^W!w~g+
#mu3`,9V
2_i/ F)W
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait TY,5]*86I&
}i,LP1R
下面我们来剥离functor中的operator() o"h*@.
首先operator里面的代码全是下面的形式: aVTTpMY
~2 aR>R_nT
return l(t) op r(t) ZH6#(;b
return l(t1, t2) op r(t1, t2) 4rkj$
return op l(t) cb|cY Co5
return op l(t1, t2) w0W9N%f#=
return l(t) op pxC:VJ;
return l(t1, t2) op 3i1e1Lj1
return l(t)[r(t)] l0AVyA4RFV
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] <_XyHb-
JG6"5::
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: cTlitf9
单目: return f(l(t), r(t)); @~WSWlQW
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); {[B^~Y>Lr
双目: return f(l(t)); g=iPv3MG
return f(l(t1, t2)); ]M2<b:yo
下面就是f的实现,以operator/为例 2e~ud9,
{|dU|h
struct meta_divide HCj/x<*F
{ G.Z4h/1<
template < typename T1, typename T2 > rqa?A}'
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) q u>5 rg-
{ EPO*{bN7O
return t1 / t2; Tgxxm
} B#Sg:L9Tr'
} ; ;yd[QT<I<
S#gIfb<D
这个工作可以让宏来做: !l2=J/LJj
qU!xh)
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ }M_Yn0(3
template < typename T1, typename T2 > \ #"PI%&
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; (H=7 (
以后可以直接用 z +NxO!y
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) oEfy{54
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 @|A
wT
(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。。。) c;RB!`9"
&dA{ <.
!a
%6nBo
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 $~ 6Y\O
(jQ]<q%P
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > tzl`|UwF
class unary_op : public Rettype #s"|8#
{ AH?T}t2
Left l; NR98I7
public : a3i;r M2
unary_op( const Left & l) : l(l) {} gie.K1@|
VE_% /Fs,
template < typename T > "XvM1G&s`
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const K8>-%ns
{ i;+]Y
return FuncType::execute(l(t)); lawjGI
} e[5=?p@|
{/Mz/|%
template < typename T1, typename T2 > }vzZWe
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const v-^7oai
{ Gvo|uB#
return FuncType::execute(l(t1, t2)); <|qh5Scp
} ;;6e
t/8
} ; ,Oqd4NS
L H>oG$a
ZH
o#2{F
同样还可以申明一个binary_op Ky6.6Y<.|
^Ob#B!=
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > W
PDL$y
class binary_op : public Rettype *^h$%<QI
{ D I`
M
Left l; f[S$Gu4-
Right r;
N\Nw mx
public : ry99R|/d1
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} pUTC~|j%:
V%kZ-P*
template < typename T > zxo0:dyw7
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const A'jw;{8NpF
{ I\8f`l
return FuncType::execute(l(t), r(t)); C3m](%?
} &DUt`Dr w
G/cE2nD
template < typename T1, typename T2 > ^;KL`
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const (C1@f!Z
{ >pS@;t'
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); vbol70
} ,[ogh
} ; Y(:.f-Du
O(P
,!
47(/K2
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 hvc%6A\nm
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 N sUFM
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) xKol
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。 Ng;K-WB\
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! >icL,n"]
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。。。 "0ITW46n
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 bU(H2Fv
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) )JYt zc
下面是修改过的unary_op #gHs!b-g@
d&!ZCq#_e
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > FN-j@
class unary_op ]GSs{'UhB
{ !'ylh8}
Left l; Ru1I,QvCj"
U}r^M(
s!
public : X?RnP3t~
nWrknm
unary_op( const Left & l) : l(l) {} \|OW`7Q)k
y)5U*\b
template < typename T > f,e7;u z%
struct result_1 "q-,140_
{ :tc]@0+
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; c5 jd
q[0
} ; xe4F4FC'
^p'iX4M
template < typename T1, typename T2 > I eQF+Xz
struct result_2 {;iG}j K
{ 2N,<~L`FX'
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; Cfz020u`g
} ; `0]kRA8=
EQ;,b4k?&g
template < typename T1, typename T2 > >:2B r(S
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const d=q&UCC
{ Wq4>!|
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); 6?"k&O
} Q t!X<.
]#UyYgPk
template < typename T > wEMh !jAbv
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const *1Q~/<W
{ dHE\+{K%-
return OpClass::execute(lt(t)); LuLnmnmB
} c[/h7!/aH
qac4GZ
} ; ";I|\ T
RV*7?y%3
JZCRu_M>|
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 71nI`.Z
好啦,现在才真正完美了。 e``X6=rcG
现在在picker里面就可以这么添加了: 4h|48</
p6qza @
template < typename Right > 5<?O S &B
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const "`sr#
{ %:^|Q;xe
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); >bKN$,Qen
} b~M3j&
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。 **zh>Y}6
(c{<JYEC
D@M
ZTb
Anpx%NVo
~AD%aHR
十. bind $LS$:%i4
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。 3#d5.Ut
先来分析一下一段例子 fgb%SIi?
~"<AYJlO
GzJ("RE0)v
int foo( int x, int y) { return x - y;} {V> >a
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 rv(Qz|K@
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 -^y$RJC
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。 YQB. 3
我们来写个简单的。 *AO^oBeY
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: sCX 8
对于函数对象类的版本: 1NP(3yt%
C+iIvRYC
template < typename Func > qRD]Q
struct functor_trait Z#-:zD7_
{ Qx9lcO_
typedef typename Func::result_type result_type; a0vg%Z@!
} ; t@a2@dX|
对于无参数函数的版本: Vb=Oz
YS}uJ&WoF
template < typename Ret > H.8f-c-4we
struct functor_trait < Ret ( * )() > \6UK:'5{
{ l8"
typedef Ret result_type; R7/"ye:7J
} ; f0 ;Fokt(
对于单参数函数的版本: n4albG4
RHV&m()Q
template < typename Ret, typename V1 > {b|:q>Be8
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > RCFocOOn
{ xMk0Xf'_
typedef Ret result_type; K_@[%
} ; KL2 #Bm_
对于双参数函数的版本: yu3T5@Ww
^ Vl{IsY
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > ,ux?wa+
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > .t/XW++
{ ,S|v>i,@
typedef Ret result_type; |Rh%wJ
} ; ] ~;x$Z)
等等。。。 `@8QQB
然后我们就可以仿照value_return写一个policy +="?[:
F_m[EB
template < typename Func > ])dq4\Bw
struct func_return 93zoJiLRf
{ =WaZy>n}7
template < typename T > ]fN\LY6p
struct result_1
5jj<sj!S
{ PD@]2lY(
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; ,W"[q ~
} ; 67/&AiS?
<&n\)R4C1
template < typename T1, typename T2 > eOZ0L1JM!
struct result_2 gNon*\a,-B
{ _z:7Dj#
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; p[E}:kak_-
} ; [L.+N@M
} ; G(LGa2;Zg
?GdoB7(%
}i32
最后一个单参数binder就很容易写出来了 5*.JXxE;U
JLS|G?#0
template < typename Func, typename aPicker > gr\UI!]F
class binder_1 3BBw:)V
{ 3"ALohlL
Func fn; /D]?+<