一. 什么是Lambda {LF4_9 =
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 Lm2!<<<
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, u>:(MARsR
\|{/.R
&LAXNk2
Su2{ nNC>
class filler Q7XOO3<):
{ )'U0n`=
public : %;dj6):@
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} 9ET1Er{4
} ; aU_Hl+;
^r&)@R$V
*l+Dbm,u
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: l^Rb%?4Z
0Z8"f_GK
[rT.k5_
ciS,
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); 1Q>nS[
'q)g,2B%
\4>,L_O
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 ~bhS$*t64
3@gsKtA&H4
zd=O;T;.
?FAI@4
二. 战前分析 (6S'wb
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。 9VnBNuT
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 $QC1l@[sM
f
5v&4
c;$4}U4
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); !=YKfzE
/* --------------------------------------------- */ :D) (3U5
vector < int *> vp( 10 ); C}RO'_Pq
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); 2]5{Xmmo9
/* --------------------------------------------- */ m$W>~
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); qcj {rG18
/* --------------------------------------------- */ 'k X8}bx
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); :u14_^
/* --------------------------------------------- */ 3T2]V?
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); 3=YpZ\l}
/* --------------------------------------------- */ yWi-ic
[n
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); by/H:5}7
.$18%jH#
^viabkf C
_B0(1(M<2
看了之后,我们可以思考一些问题: K oJ=0jM#
1._1, _2是什么? 4o*i(W
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。 D:1@1Jr
2._1 = 1是在做什么? 6O7s^d&K
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。 {%R^8
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。 /;*_[g5*i
$4nAb^/
><<>4(eF p
三. 动工 1xB}Ed*k
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: vYed_'_
C^J<qq&
.^Sglo
'ToE Y3
template < typename T > D.K""*ula
class assignment v675C# l(
{ >JyS@j}
T value; )+G"57p
public : YB 38K(
assignment( const T & v) : value(v) {} Q^(CqQo!<
template < typename T2 > mmTpF]t
?`
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } e4S@ J/D
} ; YM}a>o
1q6)R/P
x-BU$bx5
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 +A|
Bc~2!
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment x4MmBVqp
\SWTP1
n{tc{LII/
'f5
8Jwql
class holder d:%b
{ (` *BZ_
public : G4*
LO
template < typename T > %HUex
6!
assignment < T > operator = ( const T & t) const d^ C@5Pd
<
{ =zkN63S
return assignment < T > (t); 6'^_*n
} nK>CPqB^(
} ; r48|C{je-
/ZvP.VW&
w*F[[*j@.
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: O$ *lPA[
nu0pzq\6
static holder _1; #])"1fk
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 ^O07GYF
)UzJ2Pa<+_
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); F%w!I 9
而不用手动写一个函数对象。 .j]tzX
$vs],C"pX
5vx 4F f
R"B{IWQi
四. 问题分析 3=O [Q :8
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 \+
se%O
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 on_h'?2
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 uo"<}>iJ
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 KF%BX~80C
下面我们可以对这几个问题进行分析。 >h7(kj:
\|PiQy*_?
五. 问题1:一致性 %2QGbnt_*
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| UqK.b}s
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 wWl?c
[JOa^U=
struct holder fn}E1w
{ csP4Oq\g[
// S;~eI8gQ"
template < typename T > #C9f?fnM
T & operator ()( const T & r) const 25X|N=}
{ DyC*nE;
return (T & )r; JwG(WLb:
} %1?t)Bg
} ; j7}mh
Rhc:szDU
这样的话assignment也必须相应改动: '2lV(>"
'2^}de!E
template < typename Left, typename Right > ^/n1hg
class assignment i}m'#b
{ ?_eLrz4>L^
Left l; ChiIQWFE
Right r; [2@:jLth=
public : od
`;XVG
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} T+Yv5l
template < typename T2 > mP)bOAU
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } |lNp0b
} ; 9vRLM*9|
>CvhTrPI
同时,holder的operator=也需要改动: 7$*E0
8a6.77c
template < typename T > ]
(e ,J
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const h8/tKyr8(
{ WJ8i=MO67
return assignment < holder, T > ( * this , t); %R GZu\p
} CR [>5/:M
-6)n QNj|
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。 OU{c|O
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 6FDj :~
-mO#HZ Iq
return l(rhs) = r; kqB# 9
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。 gP>pbW_
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: 7;Ze>"W>
S(.J
template < typename Tp > zY/Oh9`=v
class constant_t W3~u J(
{ _|e&zr
const Tp t; .]E(P
public : `R0~mx&6G
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} jm%P-C
@
template < typename T > }[leUYi`
const Tp & operator ()( const T & r) const |47t+[b
{ M"*NV(".g
return t; .6MG#N
} *Xnf}Ozx
} ;
3?D,
Wu
0_qr7Ui8(
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 k2Cq9kQ q
下面就可以修改holder的operator=了 $'l<2h>4
Tu-lc)
template < typename T > _N;@jq\q
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const ou0TKE9
_
{ l^I?@{W
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); 7=G6ao7
} }Bv1fbD4U
aNry> 2:
同时也要修改assignment的operator() 25Ee+&&%
n
^9?(a4u
template < typename T2 > 8^EWD3N`
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } &n,v@
gt
现在代码看起来就很一致了。 ,m*HRUY
OybmyGHY
六. 问题2:链式操作 6<@mBZ
现在让我们来看看如何处理链式操作。 hqeknTGsIn
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。 Ak3^en
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 ^/Hf$tYI!`
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。 1PxRj
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct n3?P8m$
Q1Qw45$
template < typename T > CnuM=S:
struct result_1 el<Gd.p.d
{ 7h(
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; JK,^:tgm
} ; |:SV=T:
m!zvt
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: 8aQTm-{m
Nq9pory^
template < typename T > >r)UDa+
struct ref ^x*J4jl
{ 9'Z{uHi%
typedef T & reference; %1cxZxGT
} ; Z 9cb
template < typename T > sMAH;'`!Eu
struct ref < T &> !<h9XccN
{
1Z_]Ge<a
typedef T & reference; I_Z?'M
} ; 3#""`]9H
r.@UH-2c
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: W|;`R{<I%
rY&lx}
template < typename T > ;=%cA#}_0
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const X`Lv}6}xT
{ CXu$0DQ(
return l(t) = r(t); 5y='1s[%
} `{yD\qDyX
可能大家已经注意到我定义assignment的operator()的返回类型的时候,是直接将其定义为Left的operator()返回类型的引用形式,如果实际上处理的对象的operator=并不是按照常理来声明的,那么这段代码可能就编译不过。这的确是一个很麻烦的事情。实际上,在gcc下,使用typeof关键字可以很容易的得到该类型的operator=的返回类型,就可以让这段代码变得更有通用性。然而为了实现可移植性,我不得不放弃这个诱人的想法。 K\RMX?YsP
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 aFnyhu&W'
"a _S7K
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 x`p908S^
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: Z[RifqaBby
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 4y.'O
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 g
C8deC8
最后的布局是: u,@ac[!vP
Add Pr1OQbg]8
/ \ Z@JTZMN_
Divide 5 /a$Zzs&xs
/ \ 0aGauG[
_1 3 ,
P1m#
似乎一切都解决了?不。 otdv;xI9
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。 4;jAdWj3
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。 I?q-
:9:
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: C{-Dv-<A>
g p9;I*!
template < typename Right > FD8
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const ,ueA'GZ
Right & rt) const ;8]Hw a1!
{ 5P('SFq'=
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); {j[*:l0Ui
} bL:+(/:
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 tnXW7ej ^
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。 /HSg)
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。 2C_I3S~U
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。 I$TD[W
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 : T4ap_Ycq
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? ZE/Aj/7Qy
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: ~vZ1.y4
MA 6uJT
template < class Action > z.t,qi$;{U
class picker : public Action nrTCq~LO(
{ Yk7^?W
public : qm=9!jqC;
picker( const Action & act) : Action(act) {} _=qk.| p/
// all the operator overloaded ?G5,x
} ; ,y7X>M2
Y=UN`vRR
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。 z)&&Ym#
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: x}7Xd P.2$
.6i +_B|
template < typename Right > OH5#.${O
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const [!#;QQ&M
{ ,ce$y4%(
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); f./j%R@
} 0te[i*G
|P"kJ45
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > ]"vpCL
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。 WZ@$bf}f0
Ed"p|5~
template < typename T > struct picker_maker L<N=,~
{ qS[nf>"
typedef picker < constant_t < T > > result; h`:gMhn
} ; a&`Lfw"
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > U$IB_a2
{ .ffb*gZ4
typedef picker < T > result; Nu%MXu+
} ; qP[jtRIN
GplEad
$
下面总的结构就有了: :LR>U;2
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。 L q;=UE
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。 !o`h*G-x
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 TC._kAm
至此链式操作完美实现。 b U>.Bp]
1&YkRCn0
:\G`}_db'
七. 问题3 h Qbz}x
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。 )m(?U
140_WV?7
template < typename T1, typename T2 > yUFT9bD
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const &B ^LaRg
{ vF$sVu|B
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); 8}!WJ2[R
} _2S(
*
Fpy-?U
很明显,这个函数的返回类型会依赖于T1,T2,因此result_1已经无法适用,我们就只好再写一个result_2: kt hy9<!$
#uH%J<U
template < typename T1, typename T2 > *#CUZJN\
struct result_2 ;Z{jol
{ B["C~aF
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; r1[Jo|4vo
} ; Z {*<Gx
O/PO?>@-/
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? /gq
VXDY+`
这个差事就留给了holder自己。 W v!%'IB
Ya-kMUW
@
M
template < int Order > nK9?|@S*'
class holder; UrEfFtH'
template <> 8iUj9r_
class holder < 1 > h_K!ch}
{ @PyZ u7'
public : Q}:#Hz?U
template < typename T > oD&axNk
struct result_1 ]?a i
{ |tuh/e@dx
typedef T & result; ^s?=$&8f![
} ; tkKiuh?m
template < typename T1, typename T2 > L/2,r*LNx$
struct result_2 w>h\643
{ Iju9#b6
typedef T1 & result; .h[yw$z6
} ; zM2_z
template < typename T > T43Jgk,
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const :2(U3~3:
{ fKOC-%w
return (T & )r; _%:$sAj
} .l$:0a
template < typename T1, typename T2 > 5l4YYwd>v
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const =WM^i86
{ Dg
o-Os@
return (T1 & )r1; %+HZ4M+hV
} kBg8:bo~
} ; xSy`VuSl
GYwU3`{
template <> ;Bwg'ThT
class holder < 2 > z^^)n
{ 1V:I}~\
public : H?_>wQj&
template < typename T > d=d*:<Zx
struct result_1 )J{.z
{ ~kFL[Asnaf
typedef T & result; k{ ~0BK
} ; ble[@VW|
template < typename T1, typename T2 > 3>QkO.b
struct result_2 7m:ZG
{ 1s/548wu
typedef T2 & result; 1Y'NG<d_
} ; d J>~
template < typename T > xtO#reL"q?
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const `Vl9/IEk
{ `IV7\}I|
return (T & )r; gE: ?C2
} M>[e1y>7
template < typename T1, typename T2 > ]Bj2; <@y
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const fLS].b]1N
{ QtQbr*q@%
return (T2 & )r2; Kv9Z.DY
} H)+QkQb}
} ; hjD%=Ri0Z
\zKO5,qw
rXP~k]tC
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 &EmG\vfE
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: zf;sdQ;4
首先 assignment::operator(int, int)被调用: LhRd0
^B:;uyG]M
return l(i, j) = r(i, j); d}Q%I
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) }i{A4f`
T~L&c
return ( int & )i; h0$Y;=YA
return ( int & )j; p(6 sN=
最后执行i = j; T@A Qe[U'v
可见,参数被正确的选择了。 ;5DDV6
BP}@E$
#%EHcgF
5th?m>
"T9UedZ
八. 中期总结 k%BU&%?1
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: <RKT
|
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 eR0$CTSw
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 Q(36RX%@
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor PMUW<UI
T*nP-b
rr,w/[
`/^
_W
<
mRa\ wEg%
G[1\5dK*uR
九. 简化 bf|ePGW?
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。 f7y.##W G
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 f,4erTBH
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: w@<II-9L)<
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 ^qnmKA>"F
+-*/&|^等 AgZ?Ry
2. 返回引用。 s&Y"a,|Z
=,各种复合赋值等 ?w+ V:D
3. 返回固定类型。 "F%JZO51
各种逻辑/比较操作符(返回bool) {`Gd
4. 原样返回。 X'-Yz7J?o
operator, $dF3@(p
5. 返回解引用的类型。 i[@13kr
operator*(单目) nwh @F1|
6. 返回地址。 n}j6gN! O
operator&(单目) JJM<ywPGp
7. 下表访问返回类型。 9v[V"m`M
operator[] "i\#L`TkzX
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 !1fZ7a
operator<<和operator>> 4e Y?#8
J|].h
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 -sfv"?
例如针对第一条,我们实现一个policy类: n{i,`oQ"
,T`,OZm
template < typename Left > Id##367R
struct value_return 4A6Yl6\Y
{ @1Q-.54a
template < typename T > !TJ,:c]4{!
struct result_1 {BT/P!
{ uO`MA%
z<
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; zD79 M
} ; s0^(yEcq
2h'Wu
qO
template < typename T1, typename T2 > ANy*'/f
struct result_2 =i&,I{3
{ EP 4]#]5
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; -g]Rs!w'
} ; {^
b2nOMv
} ; P}Kgh7)3
[YfoQ1
RI0^#S_{
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait a/,>fv9;$
-juG[zn
下面我们来剥离functor中的operator() `x#Ud)g
首先operator里面的代码全是下面的形式: Y~-y\l;Tr
4=xi)qF/@
return l(t) op r(t) 6(Pan%
return l(t1, t2) op r(t1, t2) >H!Mx_fDL
return op l(t) }OL"38P
return op l(t1, t2) jdP)y]c
return l(t) op H<Oo./8+
return l(t1, t2) op `za,sRFR
return l(t)[r(t)] Ki\.w~Qs
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] DH-M|~.sf^
d9#Vq=H /
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: HYmC3
单目: return f(l(t), r(t)); ej`%}e%2
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); hfaU-IPcFX
双目: return f(l(t)); GQqGrUQ*}
return f(l(t1, t2)); ?pTX4a&>
下面就是f的实现,以operator/为例 ;Y$>WKsV
z1PwupXt1
struct meta_divide 9CY{}g
{ ~#A}=,4>
template < typename T1, typename T2 > d(T4Kd$r
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) 3@>F-N
{ <(L@@.87R
return t1 / t2; s[yWBew
} N+|NI?R?}
} ; QJGGce
l_vGp
这个工作可以让宏来做: {^VtD
I&;>(@K
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ 2bp@m;g$
template < typename T1, typename T2 > \ <v_=k],W
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; !Zz;;Z
以后可以直接用 rs&]46i/p
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) H_DCdUgC'
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 {PHH1dC{
(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。。。) `8:)? 0Ez
zUfq.
H U|.5tP
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 Jl
Do_}
-8TJ:#|N
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > e
w^(3&
class unary_op : public Rettype > H!sD\b
{ AM}R#86
Left l; WE<?y_0y&
public : Jh26!%<Bl
unary_op( const Left & l) : l(l) {} jEc_!Q
51#*8u+L
template < typename T > IGdiIhH~2
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const [2%[~&4
{ C"{^wy{sL
return FuncType::execute(l(t)); ~wvt:E,fC
} a~$XD(w^
b/SBQ"B%
template < typename T1, typename T2 > hnnB4]c
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const Kl1v^3\{
{ rPV
Q#iB
return FuncType::execute(l(t1, t2)); ]g_VPx"
} 4ot<Uw5
} ; uZqL'l+/y
cG|fau<G
SeX ]|?D
同样还可以申明一个binary_op j6
wFks
9^gYy&+>6]
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > d
t/AAk6
class binary_op : public Rettype A2_ut6&eb
{ ("$/sT
Left l; Z%t_1t
Right r; <Xf6?nyZ(
public : L*@`i ]jl
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} =|t-0'RsN
l45/$G7
template < typename T > -JW~_Q[
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const T(J'p4
{ r$7.
return FuncType::execute(l(t), r(t)); 5mH[|_
} b!<_ JOL2.
c[dSO(=
template < typename T1, typename T2 > p{f R$-d
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const x/|W;8g4
{ /6x&%G:m#
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); #'L<7t
K
} FO!Td
} ; uLhGp@Dx
7!O"k#
wu
<0or2
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 [xS7ae
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 yD\q4G
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) Tz
@<hE
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。 3CCs_AO
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! #bOv}1,s
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。。。 fSo8O
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 ?]Yic]$n
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) }:m#}s
下面是修改过的unary_op Mz@{_*2
7?.uAiM'zT
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > qv!(In>u
class unary_op U2Ve @.
{ G% F#I
Left l; T(!1\ TB
pF;.nt)
public : ;jPsS^X
92TuuN#{
unary_op( const Left & l) : l(l) {}
:~-:
p=+Y7NE)
template < typename T > O,$*`RZpx
struct result_1 ak 7%
{ [P2>KQ\
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; 7qC
/a
c
} ; Yy~x`P'g!
V&zeC/xSq
template < typename T1, typename T2 > .Xlo-gHk
struct result_2 [^"}jbn/
{ P~7(x7/7~
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; #X(2
} ; <IrhR,@M,L
bTs2$81[
template < typename T1, typename T2 > MN: {,#d0
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 6 (rm%c
{ Tv%7=P;r
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); &r,vD,
} 3.movkj
=Jp:dM*
template < typename T > FM]clC;X?
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const %_ew{ff|
{ 9KK^1<46c
return OpClass::execute(lt(t)); ,e'r 0
} T
m"B
r1~W(r.x
} ; uh\G6s!4/
R3g)LnN
4m~y%>
&
该方法避免直接使用RetType的result_x,而自己申明一个对应的result_x做一次中转,虽然其实毫无意义,却恰好避开了vc的bug S{llpp{E
好啦,现在才真正完美了。 gX"
现在在picker里面就可以这么添加了: F`KXG$
SX,$$43
template < typename Right > =1 Plu5
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const taDe^Istj
{ Boj R"
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); %=z>kU1|
} zE;|MU@|
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。 , S^y>
F=5+JjrX
drpx"d[c
5$
How!
ts=D
十. bind Cuylozj$&
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 L1_O!EQ
先来分析一下一段例子 ZQ"dAR/y
vdXi'<
rvx2{1}I
int foo( int x, int y) { return x - y;} 7(5d$ W
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 sudh=_+>
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 ,7$&gx>2&
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 L@RnLaoQ
我们来写个简单的。 >0 7i"a
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: H M(X8iNt
对于函数对象类的版本: ke@OG! M /
iwIn3R,
template < typename Func > ;\"5)S
struct functor_trait 'h ?
{ NXLb'mH~
typedef typename Func::result_type result_type; <IU
} ; T6SYXQd>.
对于无参数函数的版本: =Crl{Ax
;=2JbA+"G
template < typename Ret > A99;bf}"
struct functor_trait < Ret ( * )() > F.(W`H*1+
{ p v4#`.m
typedef Ret result_type; [4EIy"
} ; EqHToD I3
对于单参数函数的版本: +dCR$<e9r
"cS7E5-|
template < typename Ret, typename V1 > bs}SFT L
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > )EYs+7/t
{ zgS)j9q}
typedef Ret result_type; %X}D(_
} ; DZ`,QWuA
对于双参数函数的版本: 8bw,dBN
(g dzgLHy
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > jn]l!nm
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > /=V!lRs
{ w3iX "w
typedef Ret result_type; EGRIhnED#
} ; !#1UTa
等等。。。 %U<lS.i
然后我们就可以仿照value_return写一个policy <}mA>c'k
8u*Q^-fpo0
template < typename Func > Oo!]{[}7
struct func_return ]Gj%-5G
{ XThU+s9
template < typename T > "<L9-vb
struct result_1 YY>&R'3[
{ x wfdJ(&
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; %}
} ; @Rd`/S@
o`~,+6]D
template < typename T1, typename T2 > ;M+~e~
struct result_2 aTaL|&(
{ F(U(b_DPM
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; gYpFF=7j<@
} ; [8b{Ybaz
} ; UOe@R|79q
1"l48NL L|
*P12d
最后一个单参数binder就很容易写出来了 %~<F7qB
JFRbWQ0
template < typename Func, typename aPicker > | m#"
class binder_1 O/l/$pe
{ u\K`TWb%
Func fn; <P5 7s+JK
aPicker pk; %u?A>$Jn
public : M\08 7k
e9F+R@8
template < typename T > H/0b3I^
struct result_1 UJ)(Sw
{ q) e*eN
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; 3|Y.+W
} ; }F_=.w0
|pT[ZT|}G
template < typename T1, typename T2 > @
&GA0;q0t
struct result_2 JGlp7wro
{ aO
*][;0
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; /p{$HkVw
} ; "6WE6zq
K pKZiUQm
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} KctbNMU]k
pQCW6X
template < typename T > .V{y9e+
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const .|LY /q\A
{ VpxsgCS
return fn(pk(t)); g0s*4E
} AR)A <