一. 什么是Lambda p<R:[rz
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 95 ;{ms[
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, a|ft l&uk
KaIKb=4L|
e~h>b.~
owVvbC2<b(
class filler H$6RDMU
{ wNONh`b
public : dzcF15H1
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} D6SUzI1+H
} ; |1tKQ0jg
FU|brSt
npP C;KD
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: uL'f8Pqg
N_t,n^i9>*
(1/Sf&2i
OhF55,[
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); F<4rn
;w{<1NH2+.
`CK~x=
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 M,Gy.ivz
:XKYfc_y
~G@NWF?7
$+gQnI3w
二. 战前分析 Ht`fC|E
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 /iW+<@Mas
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 ]kh]l8t ^
l![M,8
~NGM6+9
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); rOIb9:
/* --------------------------------------------- */ 6(|mdk`i
vector < int *> vp( 10 ); J,a&"eOZ
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); 1-RY5R}VR
/* --------------------------------------------- */ mq:k|w^6
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2);
IrwQ~z3I
/* --------------------------------------------- */ y@LI miRG
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); J%|?[{rO{'
/* --------------------------------------------- */ {9IRW\kn
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); W5jwD
/* --------------------------------------------- */ , 3R=8
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); z%&FLdXgW+
o$_0Qs$
GT>'|~e
!E7gIqo
看了之后,我们可以思考一些问题: l9p
6I
1._1, _2是什么? o<g?*"TRh
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。 aRd~T6I
2._1 = 1是在做什么? 6]4~]!
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。 6:1`lsP
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。 tldT(E6
YV>a 3
FT).$h~+4
三. 动工 iIfiv<(ChM
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: IPot][ N>
tX*@r
B=Hd:P|
UlXm4\@
template < typename T > *i#2>=)
class assignment Zy0M\-Mn
{ So5/n7
T value; 7o4E_ .*
public : \%-<O
assignment( const T & v) : value(v) {} =D zrM%
template < typename T2 > Q\oa<R
D5
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } N=mvr&arP
} ; f/\!=sa:
'r'=%u$1C
&oL"AJU
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 xvGYd,dlK
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment z/Lb1ND8
88Pt"[{1
hV3]1E21"
Ff<cY%t
class holder g4W$MI
{ k-$Acv(
public : _z_YJ7A>
template < typename T > `&;#A*C0
assignment < T > operator = ( const T & t) const U$:^^Zt`B
{ [*%lm9 x
return assignment < T > (t); >N3X/8KL%
} EeaJUK]z9
} ; C&O8fNB_
)Rr6@o
l&& i`
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: 3h
bHS~
@`.4"*@M
static holder _1; Rsx6vF8]5
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写
&_)P)L
;QZG<
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); k?cX fj&
而不用手动写一个函数对象。 o!xCM:+J
}0~$^J
/fQcrd7h
e]<Syrk
四. 问题分析 6O4*OR<&
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 iBE|6+g~Cj
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 4DIU7#GG
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 AFt- V
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 V``|<`!gd
下面我们可以对这几个问题进行分析。 R6~6b&-8
PpRS4*nR
五. 问题1:一致性 G>~/
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| 5%'ybh)@
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 74_?@Z(
s$y_(oU,D
struct holder _ $PeFE2
{ 4'faE="1)S
// `JIp$
template < typename T > 9G6)ja?W
T & operator ()( const T & r) const 33`bKKO}
{ e`Yj}i*bx]
return (T & )r; h!B{7J
} _0[z
xOI
} ; NK-}[!f
v9T3=
这样的话assignment也必须相应改动: 9^^\Z5
x]VycS
template < typename Left, typename Right > B"v*[p?
class assignment i7RK*{
{ R0M>'V?e
Left l; $#^3>u
Right r; e{6wFN
public : _d!sSyk`
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} c[J 2;"SP
template < typename T2 > fwppqIM
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } WjBml'^RY
} ; U/c+j{=~
Iq|h1ie
m+
同时,holder的operator=也需要改动: HX.K{!5
Cq@7oi]W0
template < typename T > 03?ADjO
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const a,rXG
{ \m`IgP*
return assignment < holder, T > ( * this , t); 4#t'1tzu#
} &"u(0q
7Kym|Zg
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 t{,$?}
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 2NFk#_9e~
!fs ~ >
return l(rhs) = r; %g*nd#wG
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。 7L+Wj }m
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: *wAX&+);
E[hSL#0
template < typename Tp > do`'K3a"
class constant_t }51QUFhL0
{ (,"%fc7<i
const Tp t; Q3=X#FQ
public : D~inR3(}
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} Fpo}UQQbc
template < typename T > oVqx)@$K
const Tp & operator ()( const T & r) const %X\J%Fj
{ QM!UMqdj
return t; hgZvti
} wgDAb#Zuk
} ; WLWfe-
uWGp>;m eO
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 tzl,r"k3
下面就可以修改holder的operator=了 [1~3\-Y
%B&O+~
template < typename T > .KYs5Qu
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const +%CXc%
{ {?
yRO]
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); C\rT'!Uk\Q
} Zy Df@(z`
; 8VZsh
同时也要修改assignment的operator() `?:{aOI
/&?ei*z
template < typename T2 > va~:Ivl-)
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } gy1kb,MO
现在代码看起来就很一致了。 )YCH>Za
3{H!B&sb
六. 问题2:链式操作 jHMP"(]
现在让我们来看看如何处理链式操作。 x8z6 <
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。 JAW7Y:XB
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。 Z$0mKw
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 0$XrtnM
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct Ev#,}l+
?@A@;`0Y
template < typename T > @#"K6
struct result_1 :A#'8xE/
{ b5p;)#
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; }+ W5Snx
} ; Jbima>
m:EYOe,w
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: ")boY/ P/w
-vT$UP
template < typename T > E=v4|/['N
struct ref +=`w
{ uA?a
DjA
typedef T & reference; }zo-%#
} ; rI)&.5^
template < typename T > hAi'|;g
struct ref < T &> P^-x
{ Ty 6 XU!
typedef T & reference; aF=;v*
} ; O[ans_8
?`*`A9@
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: VuBi_v6
1^Q!EV
template < typename T > acpc[^'
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const ~9fTs4U
{ Z,3CMWHg
return l(t) = r(t); B^1jd!m
} $~EY:
可能大家已经注意到我定义assignment的operator()的返回类型的时候,是直接将其定义为Left的operator()返回类型的引用形式,如果实际上处理的对象的operator=并不是按照常理来声明的,那么这段代码可能就编译不过。这的确是一个很麻烦的事情。实际上,在gcc下,使用typeof关键字可以很容易的得到该类型的operator=的返回类型,就可以让这段代码变得更有通用性。然而为了实现可移植性,我不得不放弃这个诱人的想法。 xAsy07J?
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 .<P@6Jq
esTK4z]
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 }Ny~.EV5^
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: I1ibrn
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 yC}x6xG
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 n[-d~ Ce2{
最后的布局是: B*Q.EKD8s
Add a0FU[*q
/ \ wS2N,X/Y
Divide 5 u<@
55k
/ \ V6<Ki
_1 3 bF@iO316H
似乎一切都解决了?不。 ^w
RD|
你可以想象一下一个完整的Lambda库,它必然能够重载C++几乎所有的操作符。假设其重载了10个操作符,那么至少会有10个代表这些操作符的functor类。大体上来讲,每一种操作符所对应的functor都应当能够由链式操作产生别的任意一种操作符所对应的functor。(例如:*_1 = 2既是由operator*的functor产生operator=的functor)。可想而知这样一共能产生10*10=100种产生方式。这是对编码的一个大挑战。 P.|g4EdND
如何简化这个问题呢?我们不妨假定,任意一种操作符的functor,都能够产生任意一种操作符的functor,这样,每一种操作符的functor都拥有一样的产生方案。如果某种转换确实是不合法的(例如:A/B=C无论如何也不可能合法),那么在试图产生新functor的时候会出现编译错误。幸好C++的模版是如果不使用就不编译的,因此这种编译错误不会干扰到正常的使用,这正是我们所要的。 ~fA H6FdZ\
OK,我们的方法呼之欲出了。既然所有的functor都具有一样的产生方案,那么不如大家都不要实现,等到最后统一的在所有的functor里面加上这么一系列的产生代码吧。例如,如果要添加从某functor XXX到operator=的functor的产生代码: zpcm`z
=66,$~g{
template < typename Right > ]o8~b-
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const `O=LQ m`
Right & rt) const M+Y^ A7
{ atFu
KYI
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); FLlL0Gu
} ^q~.5c|
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 j%0g*YI
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。 RK]."m0c~#
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。 $r)nvf`\
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 Y0OVzp9 b
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 {QLqf
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? ]_)=xF19
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: HPWjNwM
VM
ny>g&3
template < class Action > q->46{s|
class picker : public Action CV,[x[L#{
{ ]| =#FFz
public : "V_PWEi
picker( const Action & act) : Action(act) {} _bq2h%G=8
// all the operator overloaded Eh;~y*k\
} ; YI?y_S
Y6@A@VJ
Picker<T>继承自T,唯一的作用就是给T添加上了各种操作符的重载函数。 5h(]S[Zf3
现在所有参与行动的functor都要套上一层picker, _1被声明为 picker<holder>, 并且holder中所重载的操作符除了operator()之外全部被移到了picker内。而picker中的操作符重载的返回的functor也必须套上一个picker: w3IU'(|G
">RDa<H]
template < typename Right > 'uOp?g' 7
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const 3?(||h{
{ `S7${0e
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); ?+#E&F
} >7V&pH'
M*c`@\
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > sXSZ#@u,WN
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。 .!t'&eV
k4-C*Gx$h
template < typename T > struct picker_maker )6mv7M{
{ T+/Gz'
typedef picker < constant_t < T > > result; 2\!.w^7'^T
} ; BPKeG0F7
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > U`"nX)$
{ T%F8=kb-9
typedef picker < T > result; [! :.9
} ; ~F]- +|
G#0 4h{
下面总的结构就有了: J`3pXc$.
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 1k>*
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 71w$i
4
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 WYE[H9x1?
至此链式操作完美实现。 Im_`q\i
]urcA,a
N|1k6g=0
七. 问题3 :FdV$E]]<
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。 i_&&7.
D &wm7,
template < typename T1, typename T2 > V9m1n=r
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const |v{a5|<E
{ r,b-c
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); G>{;@u
} Rf\>bI<.
18!0Hl>
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: TM':G9n
]Ikj Z=
template < typename T1, typename T2 > !NYc!gYD
struct result_2 Z;i^h,j?$1
{ ;comL29l2`
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; W~QZ(:IK
} ; zn3i2MWS
[w~1e)D
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? e:.Xs
这个差事就留给了holder自己。 ^IM;D)X&:
I#f<YbzD
rC<m6
template < int Order > QTK{JZf
class holder; =N
n0)l
template <> y?aOk-TaRA
class holder < 1 > v *~ yN*
{ (85F1"Jp
public : <OW` )0UX
template < typename T > crC];LMl/
struct result_1 ZWVcCa3
{ /gHRJ$2|Sx
typedef T & result; Hj;j\R >2
} ; w>rglm&
template < typename T1, typename T2 > G0//P
.#
struct result_2 z0Gh |N@)
{ yZ+o7?(2p
typedef T1 & result; P*(lc:
} ; }`
template < typename T > `)H.TMI
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const jvm
"7)h
{ ipKkz
return (T & )r; ;mo}$^49*
} L1"X`Pz[}
template < typename T1, typename T2 > P5vM y'1X
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const F{f "xM
{ E(
*$wD
return (T1 & )r1; )WEyB~'o
} BbiBtU
} ; 3QS"n.d
P67r+P,
template <> !Nl"y'B|
class holder < 2 > Q.6pmaXrb
{ Ctt{j'-[
public : 1p9f& w
template < typename T > |vWx[=`o
struct result_1 I[<C)IG
{ {q8V
typedef T & result; R`>E_SY
} ; [N#2uo
template < typename T1, typename T2 > Cg21-G.
struct result_2 qdj,Qz9ly
{ 9[6*FAFJPP
typedef T2 & result; FJ>| l#nO
} ; m=NX;t
template < typename T > yNY1g?E
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const 0R*
{ jB?Tua$,s
return (T & )r; 2J|Yc^b6
} D@d/O
template < typename T1, typename T2 > ycCEXu2F
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const Te!q(;L`4
{ Z^`>;n2
return (T2 & )r2; G*Z4~-E4*
} }[l`R{d5q>
} ; xp>ra2A
tM]qR+
jr@<-.
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> >。 T92k"fBY
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: WRFzb0;01
首先 assignment::operator(int, int)被调用: W/{HZ< :.
<tgJ-rnL
return l(i, j) = r(i, j); [al$7R&
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) 3Xf}vdgdM$
(D{9~^EO>a
return ( int & )i; yHk/8
return ( int & )j; )0RH"#,2L
最后执行i = j; x8gUP
可见,参数被正确的选择了。 ,uEWnZ"4
] X4A)%i
oe4Fy}Y_;
UG48g}
,p>=WX
八. 中期总结 .azdAq'r&\
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: Y R#_<o
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 S1;#58
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 QSEf
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor + lU:I
:)?w2'O
U{n
0Z
~ N_\V
D`r:`
3@s|tm1
九. 简化 q}tLOVu1
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。 xQ7>u-^
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 . v0 .wG
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: RP z0WP
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 SgFyv<6>:
+-*/&|^等 Y-@K@Zu]?
2. 返回引用。 Bk>Ch#`Bw
=,各种复合赋值等 gn#4az3@e>
3. 返回固定类型。 ;&^S-+
各种逻辑/比较操作符(返回bool) +;pdG[N
4. 原样返回。 x(5>f9b b
operator, UFm E`|le
5. 返回解引用的类型。 Y*B}^!k6
operator*(单目) {Qg"1+hhM
6. 返回地址。 E,u@,= j
operator&(单目) L5of(gQ5]
7. 下表访问返回类型。 EM;]dLh
operator[] "f(iQI
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 z';p275
operator<<和operator>> r^VH [c@c
!ZD[ $lt+
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 n4qj"xQ
例如针对第一条,我们实现一个policy类: .& B_\*
J/M1#sE
template < typename Left > kiZA$:V8
struct value_return d1 D{wZ3g
{ RAR"9 N
.
template < typename T > $2
~RZpS
struct result_1 `8KWZi4
]
{ )#9/vIQ
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; b,$H!V*
} ; #ZRQVC; b;
QOcB ]G
template < typename T1, typename T2 > Y)g7
E"
struct result_2 ePa1 @dI
{ \ :1MM
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; ~z ^VMr
} ; iO,0Sb
<y
} ; z#SBt`c
q[] "`?
<hkg~4EKc
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait a7)q^;:O
kNMhMEez
下面我们来剥离functor中的operator() Se%FqI
首先operator里面的代码全是下面的形式: j^"Z^TEBT
_hMMm6a|
return l(t) op r(t) qi.|oL9p
return l(t1, t2) op r(t1, t2) ; mu9;ixZ
return op l(t) cx&jnF#$
return op l(t1, t2) LwZBM#_g
return l(t) op wt? 8-_
return l(t1, t2) op gk"S`1>
return l(t)[r(t)] 3YR6@*!f/
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] Y<#WC#3=
s3W35S0Q 3
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: PBTGN;y
单目: return f(l(t), r(t)); iXqc$!lTH
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); j,8*Z~\5
双目: return f(l(t)); /RT3r
return f(l(t1, t2)); dMp7 ,{FhF
下面就是f的实现,以operator/为例 g(7htWr4
XD<7d")I
struct meta_divide cwlXb!S$
{ O{,Uge2n,
template < typename T1, typename T2 > _~d C>`K
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) Y
[0S
{ BBm.;=8@ ^
return t1 / t2; t^)q[g
} $h`?l$jC(@
} ; Yc3r3Jy
{l-,Jbfi`
这个工作可以让宏来做: R)?K+cJ%
[9u/x%f(
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ vtc} )s\
template < typename T1, typename T2 > \ U#gHc:$
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; Pwt4e-
以后可以直接用 x#|=.T
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) f\!*%xS;
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 p{"p<XFyO
(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。。。) CeNpJ
.taJCE
43W>4fsc
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 R4"["T+L`
(d |
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > $h0]
class unary_op : public Rettype {6!Mf+Xq
{ yb2*K+Kv
Left l; 9t(B{S
public : ]F r+cP
unary_op( const Left & l) : l(l) {} i,NN"
N'+d1
template < typename T > L[)+J2_<
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 6]Q
~c"+5
{ =iC5um:
return FuncType::execute(l(t)); r*C:)z.}
} Q*+@"tk<
E
j@M\
template < typename T1, typename T2 > s1<_=sfnT
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const y%Ui)UMnw]
{ s03DL
return FuncType::execute(l(t1, t2)); [CGvM{
} j01.`G7Q
} ; KW+ps16~
Xw!eB?A
8RbtI4
同样还可以申明一个binary_op g><u(3
!!E_WDZ#9
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > aSi:(w
class binary_op : public Rettype xojy[c#
{ w:I^iI.
Left l; sTU]ntoQqR
Right r; 6cp x1y]~6
public : ={ c=8G8T
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} XL_X0(AKf
"5BgajrB
template < typename T > WM}:%T-
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const )zlksF
{ -iGt]mbJkP
return FuncType::execute(l(t), r(t)); 9Xmb_@7b}
} lb2mWsg"
eXx6b~D
template < typename T1, typename T2 > "Nj(0&
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const cpz}!D
{
81V,yq]
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); J)Dw` =O0n
} cBb!7?6(
} ; \/$T 3f`x
yc8FEn!)&
G5egyP;
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 %gSqc
}v*
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 + 1\1Z@\M
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) 4JKB6~Y
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。 Vj_(55WQ
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! *Af]?-|^{#
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。。。 :T"!6;
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 k{Vc5F
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) `0uKJFg
下面是修改过的unary_op z{bMW^F
]|<PV5SY3.
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > V:9| 9$G
class unary_op J4 .C"v0a
{ C_dsYuQ5R
Left l; HWT0oh]
^*"&e\+p
public : M7/P&d
p%+ 0^]v1
unary_op( const Left & l) : l(l) {} "zc@(OA[z
$TU=^W)X
template < typename T > } >b4s!k,
struct result_1 !p >a,8w
{ nS"K
dPM
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; o<1e-
} ; BWFl8
!_X
>};,Byv!%
template < typename T1, typename T2 > ~`
@dI
struct result_2 e'[T5HI
{ xyj)W
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; 10_eUQN
} ; iN8?~T}w
g4<%t,(88E
template < typename T1, typename T2 > 'C+z
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const Qh%/{6(u
{ U8]L3&~
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); X5U_|XK6Y
} T#6'] D
q#LwM]<.@>
template < typename T > 7s;<5xc
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const D$q"k"
{ |Yh-`~~A"
return OpClass::execute(lt(t)); #QXv[%k
} Wg[?i C*~
g9}u6q
} ; Y'i0=w6G
au9r)]p-
>aW|W!.
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 il<D e]G
好啦,现在才真正完美了。 \#1!qeF
现在在picker里面就可以这么添加了: Dx$74~2e
*=ftg&
template < typename Right > `)\_
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const z@>z.d4
{ #bUWF|zfT
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); ZLyJ
} :^0g}8$<
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。 y$r^UjJEO
MG>g?s'!
t;Jt+k~
>s1FTB-$W
&JAQ:([:
十. bind J_}&Btb)e
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。 6#T?g7\pyR
先来分析一下一段例子 |w- tkkS
[6V'UI6
><"5
VwR
int foo( int x, int y) { return x - y;} K~<pD:s
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 =x>z|1
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 ?Pw#!t
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。 V[wEn9
我们来写个简单的。 H1| -f]!
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: SW(7!`
对于函数对象类的版本: {.bLh0
5
usfyY]z
template < typename Func > daaUC
struct functor_trait FI.S?gy0
{ ?)<zrE5p
typedef typename Func::result_type result_type; aw/Y#
} ; 4D"IAI
对于无参数函数的版本: |}^[f]
6R%c+ok8i
template < typename Ret > YH)Unql
struct functor_trait < Ret ( * )() > I|RN/RVN
{ =}\]i*
typedef Ret result_type; '97)c7E
} ; #I%< 1c%XA
对于单参数函数的版本: `=uCp^+v
mvVVPf9
template < typename Ret, typename V1 > D4s*J21)D
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > 7
tF1g=\
{ }zRYT_:
typedef Ret result_type; [A|W0
} ; *0 i
对于双参数函数的版本: |O\(<n S
/AJ^wY
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > f<xF+wE
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > $%;NX[>j
{ <3P?rcd,5K
typedef Ret result_type; n]ar\f
} ; d`StBXG!
等等。。。 R"5/
然后我们就可以仿照value_return写一个policy P0RMdf
/ Zz2=gDY
template < typename Func > qzE/n
struct func_return Qo DWR5*^D
{ a: iIfdd4'
template < typename T > hOfd<k\A
struct result_1 +hY/4Tx<
{ gwThhwR
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; :KgLjhj|)
} ; AbZ:AJ(
jt"p Js'
template < typename T1, typename T2 > eWqJ 2Tt
struct result_2 bsM`C]h&
{ Br]VCp
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; LAwX9q`
} ; H b]
} ; o4Fh`?d}
mb0${n~fz
<$UMMA
最后一个单参数binder就很容易写出来了 b$PNZC8f
Y4@~NCU/
template < typename Func, typename aPicker > F5:*;E;$
class binder_1 :J(a;/~ip
{ U( W#H|
Func fn; )#ic"UtR
aPicker pk; jV:U%
public : 8f,jC+(
3tnYK&
template < typename T > m f4@g05
struct result_1 s=q\BmG
{ BRoi`.b:
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; z9h`sY~
} ; 'QeqWn
xw%?R=&L
template < typename T1, typename T2 > yu#Jw
struct result_2 .Yha(5(
{ feNr!/
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; 6 Y&OG>_\
} ; TQ=\l*R(A
lqX]'gu]\
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} Rr%]/%
:U?P~HI
template < typename T > *sAoYx
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const wjS3ItB
{ l-t:7`=|
return fn(pk(t)); YvBUx#\
} b\=0[kBQw
template < typename T1, typename T2 > ;a{ Dr
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const C9gF2ii|?
{ deHBY4@
return fn(pk(t1, t2)); ywq{9)vq
} Esw&ScBOP