一. 什么是Lambda v\Uk?V5T
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 Dp
](?Yr
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, V}#X'~Ob
tTLg;YjN
05`"U#`:
lb-1z]YwQ
class filler l?U=s7s0?
{ +nDy b
public : [8i)/5D4
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} >CqzC8JF
} ; "tzu.V-
9Rnypzds
}aVZ\PDg
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: 3 !@
`OBzOM
kt/,& oKI
v _MQ]X
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); l<`>
(90/,@66l
_fHml
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 b|d-vnYE
aixX/se
FmL]|~
br[iRda@
二. 战前分析 Rm} ym9
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。 z~
cW,
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 T`S)P*?
'u7-Qetj
gsk?
!D
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); -Uwxmy +
/* --------------------------------------------- */ J?QS7#!%
vector < int *> vp( 10 ); -b(DPte
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); { qNPhi
/* --------------------------------------------- */ m+TAaK
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); 1UP=(8j/
/* --------------------------------------------- */ tJ\
$%
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); a#YK1n[!
/* --------------------------------------------- */ zfeT>S+
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); !@ ^6/=
/* --------------------------------------------- */ J7`mEL>?
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); +xFn~b/
*;o%*:
6p9fq3~7Y
HEF
e?
看了之后,我们可以思考一些问题: g'(bk@<BP
1._1, _2是什么? fE-R(9K
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。 k6(7G@@}
2._1 = 1是在做什么? 1@F-t94I
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。
54+(o6E<
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。 m9 h '!X<
>
N~8#C
35<A:jKS
三. 动工 Zse&{
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: $9)os7H7
;w7 mr1
y6XOq>
WAa45G
template < typename T > )U@9dV7u
class assignment utlr|m Xc
{ 53HA6:Q[
T value; !_S#8"
public : ~||0lj.D
assignment( const T & v) : value(v) {} 6hxZ5&;(*
template < typename T2 > kA:mB;:
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } v/+ <YU
} ; Re$h6sh
z5E%*]
(Rw<1q`,
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 KGz Nj%
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment
L:$4o
f[@96p?a[
DXs an
:<QknU}dwy
class holder d*@T30
{ XUqorE
public : Eb8pM>'qM
template < typename T > //R"ZE@d\
assignment < T > operator = ( const T & t) const 8 #_pkVQw:
{ O=B=0
return assignment < T > (t); De?VZ2o9"
} X0/slOT
} ; NJUKH1lIhR
9LDv?kYr
k9Pvh,_wp
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: hbw(o
"tJ+v*E
static holder _1; I|Oco?Q"
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 }Q\%tZC#T
q~ H>rC(\
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); x/*lNG/
而不用手动写一个函数对象。 to={q
CqU
82r8K|L.<y
-$Oh.B`i
3_(_yEKx
四. 问题分析 <DF3!r
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。 1Cr&6 't
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。 Vao:9~
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 FY1iY/\Cn
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 E }L Hp
下面我们可以对这几个问题进行分析。 `|dyT6V0I_
mUYRioNj
五. 问题1:一致性 ZT0\V
]!B
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?| P`Np+E#I
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 %B s. XW,
2~4:rEPJ:
struct holder ]3KeAJ
{ }A)\bffH
// spEdq}
template < typename T > e;]tO-Nu
T & operator ()( const T & r) const [9m3@Yd'
{ FK%b@/7s~
return (T & )r; %w;qu1j
} Hfcpqa
} ; Jj4HJ9
I2Xd"RHN
这样的话assignment也必须相应改动: '6so(>|
g'"~'
template < typename Left, typename Right > #}`sfaT
class assignment x~5uc$
{ R~vGaxZ$
Left l; @DN/]P
Right r; MpV<E0CmE
public : /bo}I-<2
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} !~ox;I}S
template < typename T2 > V6]6KP#D
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } 6(n0{A
} ; cgnNO&
)U/jD
同时,holder的operator=也需要改动: R9J!}az'
ZpTDM1ro
template < typename T > #Hw|P
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const +QChD*
{ #:K=zV\
return assignment < holder, T > ( * this , t); gabfb#
} 8z=#
0+0
77>oQ~q
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。 8mI(0m'
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 0At0`Q#
o) )` "^
return l(rhs) = r; c6h?b[]
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。 inut'@=G/
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: 5'2kP{;
KC/O
EJ`
template < typename Tp > {6i|"5_j
class constant_t c=m'I>A
{ D#;7S'C
const Tp t; *2AD#yIKC
public : Uh}PB3WZ
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} 2]!@)fio`
template < typename T > |iM,bs
const Tp & operator ()( const T & r) const HsY5wC
{ -3K h
>b)
return t; w~lH2U'k}
} sSM"~_y\
} ; l;-Ml{}|0
j G8;p41
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 2Tp2{"sB>A
下面就可以修改holder的operator=了 DiJLWXs
N
J3;[qJ
template < typename T > y|`-)fY
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const JEjxY&
{ D|uvgu2
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); GppCrQ%Ra|
} ,\4]uZ<
c_8&4
同时也要修改assignment的operator() <WXVUEea
e~)[I! n
template < typename T2 > 3>O|i2U
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } %:3XYO.w-
现在代码看起来就很一致了。 09kR2(nsW/
ww2mL
<B
六. 问题2:链式操作 ztp|FUi
现在让我们来看看如何处理链式操作。 > 0^<<=m
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。 '|8dt "C
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。 EPm~@8@"j?
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。 c1YDln
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct >pq~ &)^u
@16GF!.
template < typename T > rN0<y4)!
struct result_1 sJ6.3=
c
{ F8pA)!AH
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; 1lw%RM
} ; DDE-$)lf>
z.Cj%N
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: :So<N}&
Yy *=@qu>g
template < typename T > VD=H=Ju
struct ref DbGS]k<$
{ br I;}m
typedef T & reference; 0Lo8pe`DH
} ; .NOAp
template < typename T > HTQZIm
struct ref < T &> -WC0W
{ l=?e0d>O
typedef T & reference; (< +A w7
} ; (Pc>D';{S
Hw \of
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: $/wm k7T
e]4$H.dP
template < typename T > 2<D| {
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const $ XjijD9R
{ \n<!
ld
return l(t) = r(t); VLuHuih
} 5m8u :6kQu
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。 )/RG-L
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 4'QX1p
q
G%Y & P
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 x|O7}oj
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: v,w af`)J
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 ]]j^
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 yE}\4_0I/
最后的布局是: YR?Y:?(
Add T$;S
/ \ ';C'9k<P:
Divide 5 25>R^2,LiE
/ \ (/:m*x*6
_1 3 {JE [
似乎一切都解决了?不。 IkCuw./
你可以想象一下一个完整的Lambda库,它必然能够重载C++几乎所有的操作符。假设其重载了10个操作符,那么至少会有10个代表这些操作符的functor类。大体上来讲,每一种操作符所对应的functor都应当能够由链式操作产生别的任意一种操作符所对应的functor。(例如:*_1 = 2既是由operator*的functor产生operator=的functor)。可想而知这样一共能产生10*10=100种产生方式。这是对编码的一个大挑战。 "6B@V=d
如何简化这个问题呢?我们不妨假定,任意一种操作符的functor,都能够产生任意一种操作符的functor,这样,每一种操作符的functor都拥有一样的产生方案。如果某种转换确实是不合法的(例如:A/B=C无论如何也不可能合法),那么在试图产生新functor的时候会出现编译错误。幸好C++的模版是如果不使用就不编译的,因此这种编译错误不会干扰到正常的使用,这正是我们所要的。 %8*:VR
OK,我们的方法呼之欲出了。既然所有的functor都具有一样的产生方案,那么不如大家都不要实现,等到最后统一的在所有的functor里面加上这么一系列的产生代码吧。例如,如果要添加从某functor XXX到operator=的functor的产生代码: PaCCUF
BA@E
template < typename Right > 56;u7
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const "&6vFm r
Right & rt) const ^/C\:hw
{ }3
xkA
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); h/EIFve
} X1#Ar)
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 s~M$Wo8
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。 8~Cmn%
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。 u)@:V)z
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。 <6UXk[y
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。 PUR,r%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? 63l3WvoK
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: NLy4Z:&{
}UPC~kC+Z
template < class Action > #^}H)>jWy
class picker : public Action oU\]#e^
{ Rqe.=+Qs
public : nxZz{&
picker( const Action & act) : Action(act) {} C19N0=
// all the operator overloaded A8-[EBkK
} ; 8~Kq"wrbu
e,%|sAs[
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。 #`iEb iSq
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: Y 9$jJ1V
Fm`*j/rq
template < typename Right > T]th3*
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const a_b#hM/c;
{ Fb{N>*l.
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); VrIN.x
} <^YvgQ,m
Yq ]sPE92
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > D;en!.[Z
使用picker还带来一个额外的好处。之前提到picker_maker要区分functor和常量,有了picker,区分的方法就非常简单了:凡是属于picker<T>的都是functor,否则就是常量。 m.D8@[y
aE~T!h
template < typename T > struct picker_maker N<Sl88+U
{ ~.T|n =
typedef picker < constant_t < T > > result; w)7y{ya$
} ; ;W-
A2g
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > x?L0R{?WW
{ z|pt)Xl
typedef picker < T > result; z/\OtYz
} ; Mt.Cj;h@^[
TAG@Ab
下面总的结构就有了: wV )\M]@
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。 G_+/ e]P
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。 B_[efM<R$
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 hO"!q;<eS
至此链式操作完美实现。 pS$9mzY
z"f@iJX?2
#Th)^Is
七. 问题3 v]EMJm6d|
如何使用多参数的函数对象呢?考虑_1=_2,这个functor必须接受2个参数,因此所产生的assignment对象的operator()必须能接收2个参数。 C3'xU` =7
9~hW8{#
template < typename T1, typename T2 > p{,#H/+J
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ny
KfM5s_
{ |enLv12Gm
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); w"{DLN[Qw
} 0/v]YK.
Z5t^D|
很明显,这个函数的返回类型会依赖于T1,T2,因此result_1已经无法适用,我们就只好再写一个result_2: _y4O2n[e
d5^^h<'
template < typename T1, typename T2 > ei-\t
qY_
struct result_2 .jJD$FC
{ k2
Ju*W&
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; e]VW\6J&
} ; c^I^jg2v
Bz/ba *
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? 3)WfBvG
这个差事就留给了holder自己。 G2|jS@L#
S%- kN;
ps'_Y<@
template < int Order > V1'otQH2l
class holder; N**)8(
template <> v@EErF
class holder < 1 > O50_qu33ju
{ ~u&gU1}
public : YZ>L_$:q
template < typename T > x$q} lJv_
struct result_1 X):7#x@uy
{ XP)^81i|
typedef T & result; 9)wYSz'
} ; # Wi?I=,
template < typename T1, typename T2 > ~61b^L}$
struct result_2 d.?}>jl
{ >@7$=Y>D
typedef T1 & result; '>
ib
K|
} ; P")I)>Q6
template < typename T > t*hy"e{*a
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const ]EKg)E
{ [gT}<W
return (T & )r; U~D~C~\2;
} 0B(s+#s
template < typename T1, typename T2 > uE.BB#
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const _M%>Q m
{ Z3&}C h
return (T1 & )r1; wp@_4Iq1$
} IL|Q-e}Ol
} ; Lf((
zk:pt
3RaW\cWzg
template <> ulxlh8=
class holder < 2 > U;W9`JT<.f
{ nF'YG+;|@
public : P!]uJ8bi
template < typename T > ,]EhDW6
struct result_1 M z&/.A
{ l:'#pZ4T
typedef T & result; 0!,uo\`
} ; /<) Vd
template < typename T1, typename T2 > KRL.TLgq)
struct result_2 j{lurb)y
{ %M`48TW)
typedef T2 & result; fHd[8{;P:
} ; :|n[z jK/S
template < typename T > {.2\}7.c
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const
2yJ{B
{ 2VRGTx
return (T & )r; R%KF/1;/
} Jw _>I
template < typename T1, typename T2 > 'Ou C[$Z
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const .=;IdLO,Bf
{ %>$<s<y
return (T2 & )r2; bB?E(>N;
} g4A{RI
} ; e@vtJaSu
%[|^7
&:l-;7d
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> >。 P7F"#R0QB
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: d/R!x{$-f
首先 assignment::operator(int, int)被调用: I(^0/]'
d1/WUKmbZ
return l(i, j) = r(i, j); by<@\n2B:U
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) ir<e^a
"`ftcJUd
return ( int & )i; lQ?jdi
return ( int & )j; 8;?4rrS
最后执行i = j; e ymv/
可见,参数被正确的选择了。 p
XXf5adl<
b7>'ARdbzX
r>(,)rs(l
-Fd&rq:GB(
U,P>P+\@
八. 中期总结 o,WjM[e
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: 9" q-Bb
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 hY.i`sp*/
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 3q'AgiW
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor Ysu\CZGX
'$OUe {j<
^OiL&p;r
fz^j3'!\
$Wj= V
}T4|Kyu?
九. 简化 }PJsPIa3j
很明显,要支持一个操作符所要做的工作太多了,而且在每个functor中申明result_1至result_n,可见如果n发生变化,维护的开销极大。 l\W|a'i
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 .yy-jf/
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: ?C[?dg{n
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 mxqD'^n#
+-*/&|^等 @#4-4.6I<x
2. 返回引用。 2yK">xYY@
=,各种复合赋值等 Jx5`0?
3. 返回固定类型。 J>
各种逻辑/比较操作符(返回bool) esJ7#Gxt
4. 原样返回。 i#V(oSx
operator, tq59w
5. 返回解引用的类型。 s A,bR|
operator*(单目) bvtpqI QZ
6. 返回地址。 _H]^7`;
operator&(单目) ]"_c-=
7. 下表访问返回类型。 P)K$+oo
operator[] ]QaKXg)3q
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 `sKyvPtG
operator<<和operator>> m'NAM%$}J
!vnC-&G
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 cR3d&/_,U
例如针对第一条,我们实现一个policy类: es*$/A
M<Wi:r:
template < typename Left > 9;#RzelSp
struct value_return AI2XNSV@Yl
{ OPNRBMD
template < typename T > y`va6 %u{
struct result_1 uHI(-!O
{ -!XG>Z
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; ]B3](TH"
} ; #r9+thyC
V#oz~GMB
template < typename T1, typename T2 > x{:U$[_
struct result_2 wGti|7Tu*
{ vntJe^IaFd
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; AU\=n,K7
} ; *Y(59J2
} ; Y$L`
G
+fk*c[FG
7z$Z=cs
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait 2{h2]F
Hi09?AX
下面我们来剥离functor中的operator() QH-CZ6M
首先operator里面的代码全是下面的形式: eJo" Z
{<ShUN
return l(t) op r(t) 8@rYT5e3c
return l(t1, t2) op r(t1, t2) ceG\Q2
return op l(t) hH`x*:Qja
return op l(t1, t2) iI<c
return l(t) op .u)KP*_
return l(t1, t2) op Gk~aTO
return l(t)[r(t)] r)|~Rs!y,
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] LWM<[8wJ4
ya&=UoI
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: YcA. Bn|as
单目: return f(l(t), r(t)); ,7s>#b'
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); w<H Xe
双目: return f(l(t)); qO"QSSbZqQ
return f(l(t1, t2)); &|XgWZS5
下面就是f的实现,以operator/为例 ATkd# k%S
nG'Yo8I^5
struct meta_divide B!Wp=9)G
{ %"f85VfZ
template < typename T1, typename T2 > 9Q1%+zjjMq
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) sg,\!'
{ ` &A`&-nc=
return t1 / t2; ,w~3K%B4
} @m5J%8>k
} ; WVeNO,?ytS
xq;>||B
这个工作可以让宏来做: >2s6Y
:=B.)]F.)
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ E.*hY+kGZ
template < typename T1, typename T2 > \ vt5w(}v(
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; )(]rUJ~+~A
以后可以直接用 /
<(|4e
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) ~3bV~H#~m
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 {Z/iYHv~#c
(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。。。) Xgx/ubca0
_5 Lcr)
|6Y:W$7k
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 8~(,qU8- N
iOZ9A~Ywy
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > dLYM )-H`>
class unary_op : public Rettype ,&,%B|gT]
{ 1R}9k)JQ
Left l; n=-vOa%
public : (LK@w9)i;
unary_op( const Left & l) : l(l) {} (/uN+
H}r]j\
template < typename T > h>bjG
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 2;sTSGDG
{ d[?RL&hJO
return FuncType::execute(l(t)); 4vL\t
uoz
} O + aK#eF
qVh?%c1.Y
template < typename T1, typename T2 > MX]#|hEeQ
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const Lz1KDXr`)+
{ r#WqXh_uk
return FuncType::execute(l(t1, t2)); l0G{{R0Y
} >aJmRA-C}
} ; C@*x
e r_6PV
oL~1M=r
同样还可以申明一个binary_op }m<+tn3m
_i ztQ78
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > p8 S~`fjV
class binary_op : public Rettype N_
ODr]L
{ Dl.<(/
Left l; Vb?wwx7=
Right r; /HUT6B
public : 2(!W
9#]
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} iY`[dsT
#q:j~4)h
template < typename T > eY`z\I
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const EJ
{vJZO
{ 9%kO%j,3
return FuncType::execute(l(t), r(t)); <&[`
+
} #*:1C h]B
<q'?[aKvR
template < typename T1, typename T2 >
zr ez*
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const Srw`vql{(
{ "d-vs t5
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); 5dv|NLl
} F
lVG, Z
} ; M5*Ln-qt(a
lFuW8G,-f@
k@fxs]Y_L
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 )r"R
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 Z<|x6%
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) )PR`irw
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。 <,O|fY%
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! yUcU-pQ
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。。。 4%}iKoT
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 R}(Rv3>Xx
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) uLv
下面是修改过的unary_op .&5 3sJ0{
R1hmJ
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > I.t)sf,
class unary_op !JdZ0l
{ 0Bgj.?l
Left l; a:P+HU:
%d:cC:`
public : q !}~c
vZQraY nJ
unary_op( const Left & l) : l(l) {} R,.qQF\*
O\q6T7bfRW
template < typename T > !*DYdqQ/
struct result_1 M.SF}U
{ 0XljFQ
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; .`KzA]
} ; %a8e_
SIM>Lz
template < typename T1, typename T2 > V,zFHXO
struct result_2 ~9YEb
{ ?pQ0*
O0
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; 'ym Mu}q
} ; %*q^i}5)E
OtAAzc!dQ
template < typename T1, typename T2 > k{!9f=^
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const BSkmFd(*
{ n2o)K;wW+
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); NHU5JSlB
} c;KMox/
t0<RtIh9e
template < typename T > 4<<eqxI$|
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const Wf?[GO
{ ?W dY{;&
return OpClass::execute(lt(t)); :V6t5I'_
} ?;w`hA3ei
\u6.*w5TI
} ; q(46v`u
D
@wIbU
%Ze7d&
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 (uHyWEHt
好啦,现在才真正完美了。 Nj?Q{ztS
现在在picker里面就可以这么添加了: Ei2M~/
#$ka.Pj
template < typename Right > HOPl0fY$L
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const 6%9 kc+
9
{ Rc93Fb-Zp
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); \ %xku:
} a$iDn_{
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 D0_CDdW%7
,9KnC=_y
!mVq+_7]
r^E(GmW
_iA oNT!
十. bind kTzO4s?
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 [@pumH>
先来分析一下一段例子 `S3)uV]I
0}`
-<(
`Y!8,(5#
int foo( int x, int y) { return x - y;} ;xFB
/,
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 U0W2
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 av'[k<
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 #
dUi['
我们来写个简单的。 Q"!GdKM
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: lkp$rJ#6
对于函数对象类的版本: `.~*pT*u
zDm3$P=
template < typename Func > 9%Vy,
struct functor_trait %<|<%~l&
{ n%}#e!
typedef typename Func::result_type result_type; {QN 5QGvK
} ; H:Q4!<
对于无参数函数的版本: benqm ~{\
i}f" 'KW
template < typename Ret > O#{`Fj`
struct functor_trait < Ret ( * )() > GAs.?JHd
{ svt3gkR0
typedef Ret result_type; [tC=P&<
} ; 2h@&yW2j
对于单参数函数的版本: g%)cyri
/nh3/[u
template < typename Ret, typename V1 > EKuLt*a/
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > sw:a(o&$
{ m.gv?
typedef Ret result_type; ; Ob^@OM
} ; ]W`M
<hEI
对于双参数函数的版本: 8F$]@0v`%
}QCn>LXE
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > dtG>iJ
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > gL@]p
{ O"X7 DgbC
typedef Ret result_type; GUJ?6;
} ; WFmW[< g
等等。。。 3:c6x kaw
然后我们就可以仿照value_return写一个policy 4kK_S.&
V~-tp^
template < typename Func > ^%\MOjSN
struct func_return R9K~b^`
{ _Wp.s]D [
template < typename T > " w /Odd
struct result_1 4,=;:#n,J
{ ZBQ @S
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; 1bDXv,nD
} ; X #$l7I9H
Qip@L WvT
template < typename T1, typename T2 > #g2&x sU
struct result_2 XrXW6s;Z
{ |v#rSVx
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; ~?iQnQYI
} ; SoFl]^l
} ; [CAFh:o
xNRMI!yv
_Db&f}.`
最后一个单参数binder就很容易写出来了 Z;;A#h'%e
4)XB3$<
template < typename Func, typename aPicker > T}"[f/:N/
class binder_1 }P\6}cK
{ * vqUOh
Func fn; l?xd3Z@7[
aPicker pk; Bq-}BN?pz
public : vr6YE;Rs
/z}b1m+
template < typename T > @W, <8
struct result_1 /*"pylm
{ 4l>d^L
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; \lwLVe
} ; $:A80(#+
}YM[aq?6
template < typename T1, typename T2 > C/9]TkX}q
struct result_2 CZ{7?:^f
{ ^/}&z