一. 什么是Lambda 9$D}j"
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 /F6"uZSt4
在C++中,STL的很多算法都要求使用者提供一个函数对象。例如for_each函数,会要求用户提供一个表明“行为”的函数对象。以vector<bool>为例,如果想使用for_each对其中的各元素全部赋值为true,一般需要这么一个函数对象, y=Z[_L!xr
&WOm[]Q4
+\?+cXSc
mq(-L
class filler c6AwO?x/
{ fzOh3FO+
public : mA"[x_
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} piqh7u3~
} ; Ya(3Z_f+VZ
vU(fd!V ?
v*c"SI=@M=
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: lJ,\^\q
8kvA^r`
>V4r'9I
e)m6xiZ
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); :))&"GY
1Zi` \N4T
Y0J:c?,
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 +SW|/oIU
MWK)Bn
l/"!}wF
&N]e pV>
二. 战前分析 YY(_g|;?8
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 _dW#[TCF
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 IiJ$Ng
,~DKU*A_~
)u4=k(
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); 2%9L'-
/* --------------------------------------------- */ U"oHPK3"TA
vector < int *> vp( 10 ); )rlkQ'DN
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); QpRk5NeLe
/* --------------------------------------------- */ H9(UzyN>i
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); *ae)<l3v
/* --------------------------------------------- */ 6q!Q([D_
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); o6:bmKWE
/* --------------------------------------------- */ ] SLeWs
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); AEDBr <
/* --------------------------------------------- */ 6y57m;JW/
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); (ti!Y"e2
o*2Mjd]r
9U4[o<G]=
Z9q4W:jyS
看了之后,我们可以思考一些问题: IKaW],sr#
1._1, _2是什么? =e0MEV#s.
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。 C' {B
2._1 = 1是在做什么? -$Kc"rX
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 g9NE>n(3
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 s@GE(Pu7
1ox#hQBoS
+U%epq
三. 动工 >< P<k&
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: !ZvVj\{
%d40us8 E
^f-)gZ&
vK+!m~kDu
template < typename T > .o,-a >jL
class assignment 2v;&`04V<
{ <a&xhG}
T value; aQf2}kD
public : lQ4^I^?m
assignment( const T & v) : value(v) {} _MuzD&^qE
template < typename T2 > uXvE>VpJG
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } GN=8;Kq%
} ; J!G92A~*]
&4#%xg
cIa`pU,6A
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 tF 7u-
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment *5?Qam3
|T/s>OW
{'B(S/Z7
qh&q<M
class holder Z;BEUtR
c
{ rdtzz#7
public : ~66v.`K!
template < typename T > A f!`7l-
assignment < T > operator = ( const T & t) const E:+r.r"Y
{ 6@3v+Vf'
return assignment < T > (t); !!8;ZcL}Z
} ZX.,<vumSy
} ; g& f)WQ(
-3wid1SOm
Aq7`A^1t$
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: )OucJQ
0pl'*r*9
static holder _1; "u&7Y:)^wr
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 mG\9Qkom|
/~7M @`1
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); mG@[~w+
而不用手动写一个函数对象。 RlU ?F
R>1oF]w
`ZO5-E
.6y*Z+Zg
四. 问题分析 lbw+!{Ch
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。 &5sPw^{,H
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。 dM19;R@4
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 bY*_6SPK4
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 |id7@3leu
下面我们可以对这几个问题进行分析。 6#Y]^%?uy
<<Y]P+uU
五. 问题1:一致性 lw?C:-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?| %[ *+
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 (~! @Uz5
*CAz_s<
struct holder .y_ ~mr&d
{ )"|wWu
// CdcBE.%<
template < typename T > p]?eIovi
T & operator ()( const T & r) const zf5%|7o
{ hkV*UH{
return (T & )r; W<[7LdAB
}
j0O1??
} ; /L2n
~/
mo=@Zt
这样的话assignment也必须相应改动: <7B;_3/
/R?*i@rvf
template < typename Left, typename Right > X7:Dw]t
class assignment dS \n2Qb
{ 3-n&&<
Left l; \$t{K
Right r; NwQ$gDgu t
public : 3UZ_1nY
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} 4`cf FowK~
template < typename T2 > {ehYE ^%N
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } x^Qij!mB%
} ; t\!5$P
RZSEcRlN
同时,holder的operator=也需要改动: iEy2z+/"^
J
p%J02
template < typename T > ;j(*:Nt1
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const l^o>7 cM
{ R`@7f$;wG
return assignment < holder, T > ( * this , t); a8%T*mk(
} +|K,\
{'U
~7Nqwwx
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。 aO9\8\^
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 N[O_}_
9o6qN1A0g
return l(rhs) = r; rXip"uz(K>
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。 S"87 <o
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: }v?l0Gk(
%?qzP'
template < typename Tp > E)X_
class constant_t #>BC|/P}
{ 2(e;pM2Dq
const Tp t;
=&qfmq
public : ANj%q9e!Yi
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} #-R]HLW*
template < typename T > qEdY]t
const Tp & operator ()( const T & r) const vt5>>rl
{
!y!s/i&P%
return t; @cm[]]f'l
} ^r]-v++
} ; 4K4u]"1
~EYdE qS)
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 w>Ft5"z
下面就可以修改holder的operator=了 |c-`XC2g
C)9-{Yp
template < typename T > gq~`!tW'
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const `$3P@SO"
{ |Xv\3r
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); `fVzY"Qv k
} F%{z EANm
HJ!)&xT
同时也要修改assignment的operator() @OHNz!Lj:d
'Nx"_jQ
template < typename T2 > F[.IF5_
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } 2Y=Q%
现在代码看起来就很一致了。 uHDUuK:Ur
Kj6+$l
六. 问题2:链式操作 6e}T
zc\@(
现在让我们来看看如何处理链式操作。 A?)(^
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。 v yP_qG
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。 td#m>S
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。 +yHzp
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct e+@.n
7bJM
$
template < typename T > A 7|x|mW
struct result_1 '64/2x
{ do%.KIk
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; 6skd>v UU
} ; =3,Sjme
nXxnyom,
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: C{ Z*5)
(hv}K*c{
template < typename T > W`n_m&Y\
struct ref .=c@ps
{ ^4saB+qm
typedef T & reference; ZQ[s:
} ; qEkhgJqk
template < typename T > Ac[;S!R
struct ref < T &> 2"Y=*s
{ 1fF\k#BE-%
typedef T & reference; BMhuM~?(
} ; rmI@ #'
;:Kc{B.s
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: q93V'[)F
`]Vn[^?D
template < typename T > $,T3vX]<
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const .3
^*_
{ i\MW'b
return l(t) = r(t); m :]F&s
} er !+QD,EM
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。 7G_lGV_
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 Aca?C
|C t Q
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 <R#:K7>O
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: s: MJ{r(s
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 $5>x)jr:w+
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 ,z0E2
最后的布局是: :!,.c$M
Add 81wmKqDEs
/ \ eA/}$.R
Divide 5 a6op
/ \ -ktYS(8&
_1 3 WxF@'kdn*,
似乎一切都解决了?不。 T9'5V@
你可以想象一下一个完整的Lambda库,它必然能够重载C++几乎所有的操作符。假设其重载了10个操作符,那么至少会有10个代表这些操作符的functor类。大体上来讲,每一种操作符所对应的functor都应当能够由链式操作产生别的任意一种操作符所对应的functor。(例如:*_1 = 2既是由operator*的functor产生operator=的functor)。可想而知这样一共能产生10*10=100种产生方式。这是对编码的一个大挑战。 ;[Hrpl
S
如何简化这个问题呢?我们不妨假定,任意一种操作符的functor,都能够产生任意一种操作符的functor,这样,每一种操作符的functor都拥有一样的产生方案。如果某种转换确实是不合法的(例如:A/B=C无论如何也不可能合法),那么在试图产生新functor的时候会出现编译错误。幸好C++的模版是如果不使用就不编译的,因此这种编译错误不会干扰到正常的使用,这正是我们所要的。 R"PO@v
OK,我们的方法呼之欲出了。既然所有的functor都具有一样的产生方案,那么不如大家都不要实现,等到最后统一的在所有的functor里面加上这么一系列的产生代码吧。例如,如果要添加从某functor XXX到operator=的functor的产生代码: Q@UY4gA'
q{)Q ?E
template < typename Right > %E2C4UbY
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const 2Xfy?U
Right & rt) const <^8OYnp
{ ?Ye%k
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); WF<*rl
} +Nka,C^O"
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 ;!>>C0s"
XXX指的是原来的functor的类型,picker_maker<T>是一个类型变换的trait,如果T是一个常量,那么他会返回constant_t<T>,否则返回T本身。 cACnBgLl
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 OL#RkD
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 [dXRord
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 VU|Cct&)
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? I~c}&'V
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: DAd$u1
G@S'_
template < class Action > 11yS2D
class picker : public Action ve=
nh]N
{ g|4v>5Y
public : HSk}09GV
picker( const Action & act) : Action(act) {} .ZH5^Sv$vp
// all the operator overloaded :.\h.H;
} ; c1_?Z
{*4Z9.2c*
Picker<T>继承自T,唯一的作用就是给T添加上了各种操作符的重载函数。 \V.U8asfI
现在所有参与行动的functor都要套上一层picker, _1被声明为 picker<holder>, 并且holder中所重载的操作符除了operator()之外全部被移到了picker内。而picker中的操作符重载的返回的functor也必须套上一个picker: s-xby~
VnMiZAHR
template < typename Right > E}=F
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const ~3m}
EL
{ 'MIM_m)H
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); z[_Gg8e
} O<w7PS
knZ<V%/e
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > a^&3?3
使用picker还带来一个额外的好处。之前提到picker_maker要区分functor和常量,有了picker,区分的方法就非常简单了:凡是属于picker<T>的都是functor,否则就是常量。 g/soop\:
px_%5^zRQ
template < typename T > struct picker_maker BRMR>
~k(
{ C/pu]%n@4
typedef picker < constant_t < T > > result; ^kpu9H
} ; &]/.=J
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > <3Hu(Jx<O
{ iD9hqiX&
typedef picker < T > result; MMUw+jM4
} ; #Y<b'7yJ
b~FmX
下面总的结构就有了: aD3Q-a[
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 5($
'@u
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。 pG:)u
cj
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 u@zBE?
g
至此链式操作完美实现。 -^7n+
QX
uc;QSVWGy8
9Uh nr]J.
七. 问题3 Y~M H
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。 h9J
S b3@7^
template < typename T1, typename T2 > uw@|Y{(K r
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const jDc5p3D&[]
{ wD&b[i
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); J&6]3x
} Z?-l-sK
T/C1x9=?
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: W1J7$
V|fs"HY
template < typename T1, typename T2 > [HENk34
struct result_2 uJ$!lyJ6L
{ !xK`:[B
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; )Hy|K1
} ; pc%_:>
1{V* (=Tp
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? 5 ERycC y
这个差事就留给了holder自己。 C zvi':
WChJ
<[]W
AHR[i%3W
template < int Order > `p%&c%*A
class holder; #yVY!+A
template <> izi=`;=D^
class holder < 1 > zKk2>.
{ ABp/uJI)
public : 5<ycF_
template < typename T > Kq';[ Yc
struct result_1 s0"1W"7vh
{ !(Y23w*
typedef T & result; f"5vpU^5*
} ; [nlW}1)46
template < typename T1, typename T2 > Tce2]"^;
struct result_2 `D%bZ%25c
{ uIvE~<
typedef T1 & result; U{o0Posg
} ; cf0Dq~G
template < typename T > HIi5kv]}|
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const O=St}B\!m
{ MLcc
return (T & )r; 3l 0>
} m>6,{g)
template < typename T1, typename T2 > pemb2HQ'4j
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const S0Y$$r
{ nV%1/e"5
return (T1 & )r1; BS;_l"?
} b#^UP
} ; ~V"D|U;i +
.~6p/fHX
template <> DO$jX
4
class holder < 2 > |L4K#
{ :-
ydsR/
public : _S#uxgL<
template < typename T > }4kd=]Nk
struct result_1 1G+42>?<1
{ Ed)t87E
typedef T & result; ><[($Gq`g
} ; ,P<n\(DQ
template < typename T1, typename T2 > Kuy,qZv!"
struct result_2 P/?`
{ "el}@
typedef T2 & result; N$H0o+9-Y
} ; AjK'P<:/
template < typename T > g#1_`gK
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const Jn.WbS
{ g~Zel}h#
return (T & )r; ,\f!e#d
} `Q*L!/K+
template < typename T1, typename T2 > nmVL%66K
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const { CkxUec
{ _d&FB~=
return (T2 & )r2; @U(D&_H,K
} : \w\K:
} ; ]dc^@}1bN
A\_cGM2
2hl'mRW
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> >。 5~ CHj
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: 0I4RZ.2*Y
首先 assignment::operator(int, int)被调用: a="Z]JGk
*.AokY)_a
return l(i, j) = r(i, j); 4QZ -7_
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) Im1e/F]
[MYd15
return ( int & )i; eW]K~SPd7
return ( int & )j; h\b]>q@
最后执行i = j; B]q
&?~
可见,参数被正确的选择了。 {
D1.
T2
0dZ8{y
_YY:}'+
*?K3jy{
hp!UW
八. 中期总结 ` ej
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: 2;NIUMAMM
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义
Q uy5H
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 Kgi%Nd
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor RiF~-;v&
a1Qg&s<
Tz1St{s\
{mMrD 5
T&I*8 R~
!j6]k^ra
九. 简化 67Z|=B!7
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。 .
Yg)|/
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 >z1RCQWju
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: O2?ye 4uq
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 ._"U{
f2V
+-*/&|^等 ](4V3w.
2. 返回引用。 HiEXw}Hkz
=,各种复合赋值等 q-3%.<LL
3. 返回固定类型。 LZV
各种逻辑/比较操作符(返回bool) xjiMM>|n
4. 原样返回。 !dYkvoQNn
operator, ad8kUHf
5. 返回解引用的类型。 R}a,.C
operator*(单目) Sve~-aG
6. 返回地址。 ;=Jj{FoG%
operator&(单目) Slcf=
7. 下表访问返回类型。
DHJh.Y@H
operator[] iTi<X|X
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 IM}T2\tZ}
operator<<和operator>> p
mcy(<
J
(Yfup
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。 .G#S*L
例如针对第一条,我们实现一个policy类: iV[g.sP-
s(J,TS#I]
template < typename Left > B0NKav
struct value_return #Na3eHT
{ d>eVR
template < typename T > CeoK@y=o
struct result_1 "d>{hP
{ r}MXXn,f
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; ` ZXX[&C
} ; "?hEGJ;m"
F`3c uL[N
template < typename T1, typename T2 > dX: (%_Mn
struct result_2 at${^,&
{ z@^[.
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; meT~b
} ; C] qY
} ; 2f16 /0J@
~T9%%W[
R$4&>VBu
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait E$; =*0w
oJbD|m
下面我们来剥离functor中的operator() wIz<Y{HA=
首先operator里面的代码全是下面的形式: .a1WwI
]d}Z2I'
return l(t) op r(t) <ZxxlJS)6
return l(t1, t2) op r(t1, t2) k:Sxs+)?1
return op l(t) $R%xeih1fz
return op l(t1, t2) pHEhB9_A!
return l(t) op YA O,
rh
return l(t1, t2) op Wo2TU!
return l(t)[r(t)] 8i=J(5=
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] 2ixg
ix
B1oi]hDy
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: :XEP:8
单目: return f(l(t), r(t)); c_<m8b{AEF
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); X"YH49?
双目: return f(l(t)); o {Sc
return f(l(t1, t2)); {$)zC*l
下面就是f的实现,以operator/为例 r5> FU>7'
oE[wOq+
struct meta_divide j<>E
Fd
{ #ok1qT9_
template < typename T1, typename T2 > A&rk5y;
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) O7%<(
{ &duWV6Acw
return t1 / t2; XYhN;U}Z
} at]=SA
} ; W'u6F-$2
P%
_cIR
这个工作可以让宏来做: I?LJXo \O
sx IvL7jl
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ j+"i$ln+s
template < typename T1, typename T2 > \ ^EWkJW,Yc
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; :#1{c^i%3
以后可以直接用 z$$ E7i
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) 9{@[l!]W
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 m.e+S,i
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) ]l7) F-v
kg?[
R7}=k)U?d@
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 e3,TY.,Ay
-U~]Bugvh
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > A!\ouKyayS
class unary_op : public Rettype Ppi/`X
{ Md(AqaA
Left l; AM cHR=/
public : >UvLeS2h:y
unary_op( const Left & l) : l(l) {} $$ou qLu
Xptb4]
template < typename T > 9J h"1i>x2
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const j h0``{
{ l{ja2brX
return FuncType::execute(l(t)); JpqZVu"7
} 8\HL8^6c5
<0T5W#H`D
template < typename T1, typename T2 > 4$.$j=Ct."
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const GTL gj'B
{ "<uaG?:
return FuncType::execute(l(t1, t2)); iq2)oC_
} al/Mgo
} ; 9o5W\.A7[D
%Z9&z mO
.'N:]G@!
同样还可以申明一个binary_op {\z&`yD@
|C}n]{*|
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > 07 [%RG
class binary_op : public Rettype "}
=RPc%9
{ 2u9O+]EP
Left l; l?Vm/YXb
Right r; I,;@\
public : P"d7Af
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} Y|JC+Ee
$BHbnsaQ
template < typename T > 5p!X}u]
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ^'>kZ^w0
{ ^f*}]`S
return FuncType::execute(l(t), r(t)); 1{D_30sG.
} M &`ZF
:j_OO5b!
template < typename T1, typename T2 > &N4Jpa}w/%
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const zY_xJ"/9
{ W <.h@Rz+
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); bW03m_<M<1
} ,{DZvif
} ; ms9zp?M
!_EL{ /ko
W,<L/ZKJ
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 4Ufx,]
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 GP=i6I6C
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) |m{Q_zAB
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 8 Z|c!QIU
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! 4#hDt^N~
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 _
nFsC
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 \i1>/`F
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) :lf;CT6$
下面是修改过的unary_op OSP#FjH
/8m2oL\<
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > wkNf[>jX?
class unary_op hLF+_{\C|
{ ~q0g7?}&
Left l; '2)c;/-E
DXX(q k)6
public : xW|^2k
7C~qAI6Eg
unary_op( const Left & l) : l(l) {} HqM>K*XKU
MtE18m"z
template < typename T > 9gjI;*(z1
struct result_1 _<Hx1l~
{ R}~p1=D
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; 9J>b6
} ; ^Ej4^d
/P_1vQq
template < typename T1, typename T2 > dzA5l:5
struct result_2 IX/FKSuq
{ $BIQ#T>qK
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; OPm?kr
} ; g7*"*%v 2
38Rod]\E
template < typename T1, typename T2 > $7Sbz&)y3
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const si`{>e~`6P
{ @q=l H
*=
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); WY=RJe2
} _PTo!aJL
{8L)Fw
template < typename T > 31BN ?q
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const Y# <38+Gd
{ HbQvu@
return OpClass::execute(lt(t)); #Bo/1G=
} P<+y%g(({
m3|KIUP
} ; %y@iA91K
@\~qXz{6J
!AR$JUnX
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 6Mpbmfr
好啦,现在才真正完美了。 C):RE<X
现在在picker里面就可以这么添加了: B_f0-nKP
m>po+7"b
template < typename Right >
9ICC2%j|
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const fX.V+.rj
{ ]>utLi5dX
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); o;#{N~4[$
} W@S'mxk#*
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。 @ mzf(Aq
.3;bUJ1
@G/':N
kBPFk t2
m7:E73:
十. bind Salu[)+?
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。 [\9WqHs
先来分析一下一段例子 E\M{/.4 4
`
eB-C//
1[k~*QS
int foo( int x, int y) { return x - y;} 9JF*xXd>Q
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 )9,*s!)9
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 2>{_O?UN
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#BAB6z
我们来写个简单的。 uj.~/W1,!
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: Lh=~3
对于函数对象类的版本: WY@x2bBi
9"yBO`
template < typename Func > =k4yWC5-
struct functor_trait !g? ~<`
{ qZ!1>`B
typedef typename Func::result_type result_type; \!UNale
} ; S"|sD|xOb
对于无参数函数的版本: (xU+Y1*g"%
{Y5h*BD>
template < typename Ret > my#qmI
struct functor_trait < Ret ( * )() > Isq3YY
{ 9Ao0$|@b
typedef Ret result_type; {GF>HHQb
} ; ^qpa[6D6x
对于单参数函数的版本: vOYcS$,^X%
.js4)$W^
template < typename Ret, typename V1 > '-#6;_ i<
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > +n(H"I7cU
{ ,2>:h"^
typedef Ret result_type; b("JgE`
} ; YYI
对于双参数函数的版本: -X@;"0v
oeXNb4; 4
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > >J=x";,D|~
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > YtQKsM
{ FV/xp}nz
typedef Ret result_type; T0_9:I`&
} ; wAHb5>!
等等。。。 syh0E=If_
然后我们就可以仿照value_return写一个policy H+zn:j@~L
\Rn.ug
template < typename Func > AK<ZP?0
struct func_return x7e
{ f}4c#x
template < typename T > [BhpfZNKRA
struct result_1 S&-sl
{ Zn3iLAPBX
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; QnxkD)f*0
} ; gb:Cc,F,%
yZ&By?.0
template < typename T1, typename T2 > yZ:|wxVY
struct result_2 F *;
+-e
{ |xzqYu?o
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; $2BRi@
} ; ~4}m'#!
} ; P's <M
)ymF:]QC
*DkA$Eu3u
最后一个单参数binder就很容易写出来了 u2<:mu[|P
Oe9{`~
template < typename Func, typename aPicker > 0jv9N6IM
class binder_1 z>j%-3_1
{ Y tGH>0}h
Func fn; G%YD2<V
aPicker pk; @6*<Xs
=
public : y<F$@
zJ9ZqC]
template < typename T > z!Kadqns
struct result_1 hl~(&D1^
{ ;$i9gP[|m
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; @
x*#7Y
} ; v )7d
(I.uQP~H
template < typename T1, typename T2 > Cu;X{F'H
struct result_2 `j>qOT
{ <O$'3_S"D
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; l%Sz6
} ; tzpGKhrk6
jo<