一. 什么是Lambda )1R[X!KQ7
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 riaL[4c
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, LTH,a?lD
gm8JxhL
(nuTfmt>
,!g/1m
class filler /6yVbo"
{ b&1hj[`)
public :
U2vb&Qu/
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} fb^R3wd$ff
} ; nA.U'=`
4e;
le&
_%B,^0;C
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: 3DB= Xh
)hoVB
W_Y56@7e
{_$['D^ az
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); yfR0vp<&
KM"?l<x0Y
*ezft&{)`
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 '"rm66
5nceOG8
U~@;2\
o
>c5
二. 战前分析 \_(0V"
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。 qNrLM!Rj
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 Fl{~#]
xy$aFPH!-
a\Gd;C ^`
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); Nl%5OBm
/* --------------------------------------------- */ Ukf:m&G
vector < int *> vp( 10 ); 0JR)-*
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); )"M;7W?R0
/* --------------------------------------------- */ XtBEVqrhi
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); R"CF xo
/* --------------------------------------------- */ yT7{,Z7t
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); BePb8
k<y
/* --------------------------------------------- */ ?@`5^7*
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); $*P+
/* --------------------------------------------- */ XbFo#Pwk
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); lU&2K$`
9(vp`Z8B4
EQZ/v gho
V|HO*HiB3
看了之后,我们可以思考一些问题: (I>S qM
Y
1._1, _2是什么? cd=H4:<T5
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。 p?P.BU\CR
2._1 = 1是在做什么? xUa9>=JU{
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。 UCFFF%
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。 ';D>Z?l
l^}5PHLd
vMn$lT@
三. 动工 SNSoV3|k-
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: wq1s#ag<
`w@z
Fc!"
5bI4'
;
4 EA$<n(A-
template < typename T > 7*Zm{r@u
class assignment ,lFzL3'_0x
{ 'X/:TOk{W
T value; |Dq?<Ha
public : Ju;^^
assignment( const T & v) : value(v) {} ]_|%!/_
template < typename T2 > "e>9R'y
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } O(.eHZ=
} ; EKsOj&ZiJ
PG|Zu3[
Py+ B 2G|
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 q$}J/w(,
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment u3UN
=_Z.x&fi
j"zW0g!S
;>X;cZMd
class holder +G7[(Wz(z
{ 7suT26C
public : j-FMWEp
template < typename T > IM2<:N%'
assignment < T > operator = ( const T & t) const JEZ0O&_R
{ n>SK2`
return assignment < T > (t); ,,)'YhG(
} $I ,Np)i
} ; P(C5@x(Z
Tpkt'|8
G#uB%:)&0u
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: jC?l :m?
EF=5[$
u
static holder _1; 07ppq?,y
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 puEu)m^
n}4q2x"
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); 9~K+h/
而不用手动写一个函数对象。 &/otoAr(
j^f54Ky.
YuzVh9jTI
>I&s%4
四. 问题分析 ]}]+aB
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。 j[t2Bp
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。 } z7yS.{
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 mU||(;I
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 f&] !;)
下面我们可以对这几个问题进行分析。 M$6;&T
B LZ<"npn
五. 问题1:一致性 _Vc4F_
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?| TvRm 7
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 vn@sPT
;
=*=P8&5
struct holder Uhyf
{ cN\_1
// 7s}F`fjKP
template < typename T > X2Q35.AB
T & operator ()( const T & r) const qpa}6JVQ+j
{ ;~`/rh
V\
return (T & )r; aouYPxA`
} <fMQ#No
} ; zP c54>f
PVmePgF
这样的话assignment也必须相应改动: "`Xbi/i
x{rjngp2
template < typename Left, typename Right > V%zo[A
class assignment 0B~x8f
{ C}9|e?R[Rz
Left l; $!\L6;:
Right r; nmuU*oL
public : 5fmQ+2AC1
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} ?PV@WrU>B
template < typename T2 > 'CG% PjCO
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } "`a,/h'
} ; jpMMnEVj6P
7+6I~&x!Lz
同时,holder的operator=也需要改动: 7WmY:g#s
s]D1s%Mx
template < typename T > Uqly|FS &n
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const Ms+SJ5Lg
{
!rG-[7K
return assignment < holder, T > ( * this , t); _,p/2m-Pj
} 3rLc\rK
N5x I;UV9'
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 }C~9?Y
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 FL0yRF5
rK'O 85)eU
return l(rhs) = r; ("<4Ry.u
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 Fa #5a'}I
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: Jt?`(H
|Fq\%y#
template < typename Tp > m/,8\+
class constant_t GQE7P()
{ q)YHhH\
const Tp t; {OS[0LB
public : 'BVI ^H4
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} 5T'viG}%
template < typename T > b%VZPKA;
const Tp & operator ()( const T & r) const ,}Im^~5
{ |n(b>.X
return t; #!r>3W&
} /c7jL4oD
} ; O8LIKD_I[
b,(<74!#8
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 v~YGef;D
下面就可以修改holder的operator=了 .9<euPrz
dzV2;
template < typename T > @%^h|g8>Fu
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const "|PX5
{ w`zS`+4
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); 4:kDBV;v
} }5B\:*yW
koj*3@\p/
同时也要修改assignment的operator() gf/<sH2}
fA ),^
template < typename T2 > zIU6bMMT3u
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } A
"'h0D
现在代码看起来就很一致了。 1IK*j+%
(!Fu5m=<8
六. 问题2:链式操作 ~P*{%= a
现在让我们来看看如何处理链式操作。 ~cfvL*~5
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。 w3ZOCWJS
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 5<7sVd.
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 @ xTVX'$
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct wV4MP1c$
Nfmr5MU_
template < typename T > h+9~^<oFl
struct result_1 vJb/.)gh]
{ j`MK\*qmz
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; [Z!oVSCZD%
} ; +9#qNkP
W"tGCnd
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: #smfOGSd
58o&Dv6?
template < typename T > U.N&~S
struct ref Xl>ZnI];
{ :y_]JL;w
typedef T & reference; *nV"X0&
} ; OM@z5UP
template < typename T > $ao7pvU6
struct ref < T &> NezE]'}
{ MK!Aq^Jz
typedef T & reference; L#!m|_Mz
} ; }%0X7'
<J.q[fd1*
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: (Hs,Tj
V&lx0Dy
template < typename T > 6Z@T
/"mU(
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const V2'5doo
{ hXD/
return l(t) = r(t); ]Z*B17//
} SPtx_+ Q)S
可能大家已经注意到我定义assignment的operator()的返回类型的时候,是直接将其定义为Left的operator()返回类型的引用形式,如果实际上处理的对象的operator=并不是按照常理来声明的,那么这段代码可能就编译不过。这的确是一个很麻烦的事情。实际上,在gcc下,使用typeof关键字可以很容易的得到该类型的operator=的返回类型,就可以让这段代码变得更有通用性。然而为了实现可移植性,我不得不放弃这个诱人的想法。 K4OiKYq
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 TW1#'G_#
x,GLGGi}_x
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 p.x2R,CU
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: `9acR>00$
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 <2OXXQ1
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 O5*3
qJp
最后的布局是: $A T kCO
Add dl3}\o_
/ \ n
ON]YDg
Divide 5 Cli:;yi&n
/ \ Qm*X Wo
_1 3 \\`(x:\
似乎一切都解决了?不。 ]q&NO(:kbq
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。 lLU8eHf\
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}?
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: ?Q"1zcX
?0lz!Nq'S
template < typename Right > P5lk3Zg'
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const Iq
0ew
Right & rt) const f#gV>.P;h\
{ 2_)gJ_kP
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); sR)jZpmC(
} iMQ0Sq-%1
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 (N`GvB7;
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。 }R_Rw:W
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。 d\r-)VWSr"
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。 F]s:`4
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。 ;ssI8\LG
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? A!R'/m'VG
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: c Ze59
f5/s+H!
template < class Action > as[! 9tB]
class picker : public Action F#.ph?W
{ 7&w|
public : 'UC1!Z
picker( const Action & act) : Action(act) {} %pf9Yd0t
// all the operator overloaded bo@,
B
} ; z8xBq%97us
e-b>
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。 $ k_6
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: @\W-=YKLg
NnaO!QW%
template < typename Right > K@a#^lmd
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const xT!<x({
{ QH?sx k2
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); Bi>]s%zp
} s5)y%,E
%N0m $*
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > "CZv5)
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;YJpi
32`Z3-
template < typename T > struct picker_maker WADEDl&,'
{ R]0`-_T
typedef picker < constant_t < T > > result; FW{K[km^P
} ; '"'RC O
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > $KlaZ>Dh
{ ^sqzlF
typedef picker < T > result; @ 'U`a4
} ; Sf@xP.d
&2I8!Ia
下面总的结构就有了: =r3g:j/>q
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。
=y`-:j\
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 6;;2e> e
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 :39arq
至此链式操作完美实现。 vJS}_j]_@
]EG8+K6
A8Km8"
七. 问题3 SwM=?<
如何使用多参数的函数对象呢?考虑_1=_2,这个functor必须接受2个参数,因此所产生的assignment对象的operator()必须能接收2个参数。 XWq"_$&LF
d1'= \PYr
template < typename T1, typename T2 > 5hTScnL%
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const hFxT@I~
{ <`wOy[e
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); @a,=ApS"
} ekqS=KfWl;
.K`n;lVs
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: Ge^,hAM'
^66OzT8A
template < typename T1, typename T2 > =YD<q:n4
struct result_2 ukRmjHbLf
{ $aN%[
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; y,w_x,m
} ; &>QxL d#
)<qL8#["U
显然,各个functor似乎根本不理会各个参数那个是_1, 那个是_2, 那么最后是怎么选择的呢? }}k*i0
这个差事就留给了holder自己。 5u3KL
A
?Mn~XN4F_
{dn:1IcN
template < int Order > l}&2A*c.
class holder; M0OIcMTv
template <> <FI*A+I4\
class holder < 1 > IreY8.FND
{ gyhy0
public : G5 RdytK
template < typename T > u]i%<Yy89
struct result_1 {7;QZk(
{ %5nEyZOq
typedef T & result; %~,Fe7#p
} ; Wu(^k25
template < typename T1, typename T2 > _x^rHADp
struct result_2 i
^2A:6}?
{ uh \Tf5
typedef T1 & result; u|6-[I
} ; oJ`=ob4WDo
template < typename T > ^7Z;=]8J
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const %b2Hm9r+
{ RzzU+r
return (T & )r; ]E'?#z.t
} !nlr!+(fV
template < typename T1, typename T2 > L
4Z+8*
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const Rw FA
{ yK$aVK"
return (T1 & )r1; b#R$P]dr=
} pS}IU{#;
} ; ~tZB1+%)
dnQ6Ras
template <> sg49a9`8
class holder < 2 > leI ]zDk=
{ %~8f0B|im
public : S?J(VJqE
template < typename T > `"<hO
'WU
struct result_1 lP*=4Jh
{ `AvK=]
typedef T & result; 5FF28C)>/
} ; J9DI(`
template < typename T1, typename T2 > n&zEYCSI
struct result_2 z(
}w|
{ -;FAS3(wy
typedef T2 & result; &m
GU
} ; 5X>~39(r
template < typename T > d|9]E&;,
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const c2fSpvz
{ B& R?{y*
return (T & )r; ;[[6[i
} #8ltV`
template < typename T1, typename T2 > jZ:/d!$S
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const 11kyrv
{ jb{9W7;RL
return (T2 & )r2; C=v+e%)x@
} +v:]#1
} ; :]CL}n$*
Oh>hyY)}
@)vQ>R\k<
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> >。 "@/pQoLy
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: `~"'\Hw
首先 assignment::operator(int, int)被调用: :@ VC Kq!
,S(s
return l(i, j) = r(i, j); 5MD'AP:
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) (E&M[hH+
ZbjUOlE02
return ( int & )i; ,J-|.ER->
return ( int & )j; p]/[ji
最后执行i = j; r|jM;
可见,参数被正确的选择了。 ~K99DK.
9c }qVf-i
hvNK"^\p
(2M00J-o
/c 7z[|
八. 中期总结 +R HiX!PG
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: \~(kGE--+
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 $`ptSR
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 "#-iD
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor (Z[c7
ZH8 w^}
Il(o[Q>jJ3
96QY0
CSq|R-@<U
ksuePMIK
九. 简化 W[
W)q%[)
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。 " zD9R4\X.
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 SK^(7Ws~0
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:
.=t:Uy
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 Dq$1
j%4Y
+-*/&|^等 ~gGkw#
2. 返回引用。 }1~9i'o%Z
=,各种复合赋值等 #N>66!/V
3. 返回固定类型。 "::2]3e
各种逻辑/比较操作符(返回bool) 6NhGTLI
4. 原样返回。 %dq%+yw{%m
operator, B)1(
5. 返回解引用的类型。 K[0z$T\
operator*(单目) VKX|0~
6. 返回地址。 x=Oy 6"
operator&(单目) D1 v0`od'
7. 下表访问返回类型。 -PGxG 8S
operator[] S-Vj$asv!
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 /F~/&p1<\k
operator<<和operator>> x9a\~XL>a
^B}m~qT
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 .Y?]r6CC/
例如针对第一条,我们实现一个policy类: LP|YW*i=IQ
rxyeix
template < typename Left > JS%LJ_J
struct value_return w5~j|c=_W
{ -l[$+Kw1S
template < typename T > "-dA\,G
struct result_1 q >>1?hzA
{ cc_'Kv!
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; xP&7i'ag
} ; 0H^*VUyW/
Fb8d=Zc
template < typename T1, typename T2 > hhZ%{lqL
struct result_2 <bSPKTKL
{ J`GL_@$q
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; $,U/,XA
{E
} ; ,*d8T7T
} ; $L6R,%c
U4K ZPk
=RRv&
"2r
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait !bYVLFp=\_
DwGM+)!
下面我们来剥离functor中的operator() ;R#RdUFH
首先operator里面的代码全是下面的形式: Rk#'^}
y2s(]#8
return l(t) op r(t) j=M%*`@
return l(t1, t2) op r(t1, t2) BSgT
6K
return op l(t) ?2Z`xL9QT
return op l(t1, t2) 6Q]c}
return l(t) op Q>Z~={"
return l(t1, t2) op gH'hA'
return l(t)[r(t)] jI*@&3
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] wS#Uw_[
6fo"k+S
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: ``:[Jr&
单目: return f(l(t), r(t)); NQ 6oyg@&
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); 1v`|mU}i,
双目: return f(l(t)); E7? n'!=
return f(l(t1, t2)); j<0;JAL
下面就是f的实现,以operator/为例 {2P18&=
qmFbq<&
struct meta_divide .nrbd#i-
{ UWV%y P
template < typename T1, typename T2 > Y3&,U
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) [Tbnfst
{ tJ >>cFx
return t1 / t2; fK+E5~vQ
} %,02i@Fc
} ; `:V'E>B
:dULsl$Nz
这个工作可以让宏来做: 6?<lS.s
Y!_c/ !Tx
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ O$m &!J
template < typename T1, typename T2 > \ GAYn*'<
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; K&NH?
以后可以直接用 YF-E1`+?<
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) sfn^R+x4,9
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 O(8CrKYY
(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。。。) H8? Y{H
ui#nN
.Hqq!&
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 5=
&2=
Y8v[kuo7
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > =wDXlAQ
class unary_op : public Rettype ZZo<0kDk
{ #.HnO_sK_
Left l; l~]] RgU
public : *(q?O_3,b
unary_op( const Left & l) : l(l) {} AmDOv4
cRrJZ9
template < typename T > |a#ikY _nd
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const IA.7If&k
{ [j'!+)>_
return FuncType::execute(l(t)); q 9xA.*
} ^#Q-?O
V^[&4
template < typename T1, typename T2 > (W:@v&p
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const $RY GAh
{ }l$zZ>.\H
return FuncType::execute(l(t1, t2)); L f"!:]
} [y'blCb
} ; N'EZJoH
U- 1UWq
!fn%Q'S
同样还可以申明一个binary_op H<i!C|AF
E:**gvfq
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > 8o%Vn'^t
class binary_op : public Rettype {X(nn.GpC
{ v8y Cf7+"
Left l; FD
8Lk
Right r; g&2g>]
public : L k
nK
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} #9]2Uixq[
t}h(j|
template < typename T > *aCVkFp
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const W9w(a:~hY
{ u]Vt>Ywu
return FuncType::execute(l(t), r(t)); q%kCTw
} eu$VKLY*
9 CZ@IFS
template < typename T1, typename T2 > _^GBfM.
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const MjC<N[WO>N
{ TCyev[(
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); o<!H/PN
} T2w4D!
} ; t>}S@T{~T
jH<Sf: Y(
j`.&4.7+
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 f]%SFQ+
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 h?n?3x!(
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) 3R%JmLM+R9
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 w(ZZTVW-
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! R)Mkt8v
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。
O[MFp
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 RNB&!NC
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) .cs x"JC
下面是修改过的unary_op "M
iJM+,
t`Z3*?UqI
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > xJ/)*?@+
class unary_op TM#L.xPMf
{ 2H9hN4N
Left l; d<j`=QH
Wgte.K> /
public : ?o+%ckH
PsNrCe%e
unary_op( const Left & l) : l(l) {} COHBjufmR
tUULpx.h
template < typename T > hizM}d-"C
struct result_1 (VMCVZ
{ Q<V1`e
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; XTF[4#WO
} ; RA<ky*^dr
nn:'<6"oV
template < typename T1, typename T2 > dX1jn;7
struct result_2 >fP;H}S6
{ +?"F=.SZ
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; KQ]sUNH
} ; ZXb{-b?[`
M1m]1<
template < typename T1, typename T2 > Xv!Gg6v6
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const &K'*67h
{ lJFy(^KQG,
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); w>X@
,
} t6+W
y]@JkF(
template < typename T > I(R%j]LX&
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const sNpA!!\PM
{ 6}R*7iMs
return OpClass::execute(lt(t)); Qm3F=*)d
} d]sqj\Q57
-n|>U:
} ; c$ib-
V^Z5i]zT
rM= :{
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 Lwi"K8.u
好啦,现在才真正完美了。 ^TZmc{i
现在在picker里面就可以这么添加了: qQ)1+^
-|}?+W
template < typename Right > 9rz$c, Y(
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const 'q:7PkN!p
{ em,1Yn?
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); d*Mqs}8
} fNAW4I I}
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。 $[`rY D/.
F%p DF\
["&{^
}Em{?Hqy
00i MU
十. bind H:hM(m0?q
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 Dmi.@.
先来分析一下一段例子 ZHZxr
xP>cQEL ot
GNM>hQ)h:
int foo( int x, int y) { return x - y;} w]qM
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 KZg2`8F
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 z0+JMZ/
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 |Y}YhUI&
我们来写个简单的。 lFtEQ '}
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: <FBH;}]
对于函数对象类的版本: cOdRb=?9
o[KZm17
template < typename Func > :t`W&z41
struct functor_trait oZ/"^5
{ GO2q"a
typedef typename Func::result_type result_type; Pi5MFw'v
} ; !\{2s!l~
对于无参数函数的版本: r3' DXP
?F]P=S:x
template < typename Ret > Xux[
struct functor_trait < Ret ( * )() > |(Wwh$
{ *V:U\G
typedef Ret result_type; iB
W:t
} ; XZk%5t|t
对于单参数函数的版本: "Ua-7Q&A
c3l(,5DtH
template < typename Ret, typename V1 > 25`W"x_
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > GFPrK9T
{ q['D?)sy
typedef Ret result_type; {9Qc\Ij
} ; ~cp=B>*(
对于双参数函数的版本: Ww8U{f
T'7>4MT(
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > jEQ_#KKYJ
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > wxK71OH
{ )vOBF5
typedef Ret result_type; %fS1gSfh
} ; <