一. 什么是Lambda #K0/ >W
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 Mq#m;v$E
在C++中,STL的很多算法都要求使用者提供一个函数对象。例如for_each函数,会要求用户提供一个表明“行为”的函数对象。以vector<bool>为例,如果想使用for_each对其中的各元素全部赋值为true,一般需要这么一个函数对象, @ R[K8
j85B{Mab&
FShUw+y
w[F})u]E
class filler v-N4&9)%9
{ =/}Rnl+c
public : !uit
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} oKYa?
} ; 8o[gzW:Q)U
'Kk/
J+6U
>;XtJJS
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: [
:)F-
"f8,9@
hP8w3gl_
^,YTQ.O
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); >-\^ )z
sBYDo{01
JN:L%If
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 @D=B5f@(o
k>F!S`a&m
2Y%7.YX"
lX%-oRQ/os
二. 战前分析 { TI,|'>5[
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 +_ /ys!
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 L){V(*K '
a_bZT4
7TEpjSuF
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); \#JXch
/* --------------------------------------------- */ %f'=9pit
vector < int *> vp( 10 ); gxmo 1
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); _p0gXb1m`
/* --------------------------------------------- */ DLP@?]BBOA
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); 0ETT@/)]z
/* --------------------------------------------- */ '.<iV!ZdZ
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); B8eZ}9X
/* --------------------------------------------- */ `k>C%6FG$#
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); ~"0{<mMcX
/* --------------------------------------------- */ oQrfrA&=M
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); +'SL5d*
8G3 Z,8P4(
1) K<x
x${C[gxq9F
看了之后,我们可以思考一些问题: L-)ZjXzk
1._1, _2是什么? &OZx!G^Z
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。 :-#7j}
R&
2._1 = 1是在做什么? <{8x-zbR+
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。 "=n%L +6%
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。 M"W#_wY;
BKO^ux%
)b (+=
三. 动工 \BH?GMoP
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: Xp|4 WM
ob8}v*s
b:'8_jL
u $[&'D6
template < typename T > lAA-#YG
class assignment bDIhI}P
{ yUf`L=C:
T value; H;NAS/OhS
public : ?]bx]Y;
assignment( const T & v) : value(v) {} m'
S{P:TK
template < typename T2 > %
>a
/m.$
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } g33Y$Xdk
} ; :R=7dH~r
WV'u}-v^
:Cezk D&
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 +|b#|>6
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment }5 n\us
^V1\boo=
j:uq85s
Gh.?6kuh
class holder ,aD~7QX1:
{ J zFR9DEt
public : v FQ]>nX
template < typename T > .SmG) 5U]
assignment < T > operator = ( const T & t) const s o1
{ sN-u?EiF8
return assignment < T > (t); KPDJ$,:
} V1Ojr~iM
} ; /2E
Q:P
-O,:~a=*_
ctHQZ#.[(
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: '5*&
fQ"Vx!
static holder _1; 0}`.Z03fy
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 [_`yy
!-n*]C
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); >);M\,1\I
而不用手动写一个函数对象。 B5+Q%)52
rN7JJHV
*2N0r2t&
"M+I$*]
四. 问题分析 ^b~ZOg[p
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 )(yaX
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 -IVWkA)7
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 OGLA1}k4
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 _1O .{O
下面我们可以对这几个问题进行分析。 qhG2j;
ReD]M@;
五. 问题1:一致性 4;)t\9cy_
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| ^\ln8!;
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 ^8bc<c:P
YahW%mv`d
struct holder 3!cenyE
{ "x.iD,>k
// kI04<!
template < typename T > 6 <`e]PT
T & operator ()( const T & r) const %Jd!x{a`>A
{ E_$nsM8?
return (T & )r; ~ArRD-_t
} a%a0/!U[
} ; ^~TE$i<
ar
7.O;e
这样的话assignment也必须相应改动: ZybfqBTD&c
Wl=yxJu_(
template < typename Left, typename Right > TG8 U=9qt
class assignment m5]
a
{ *kZH~]
Left l; {|OXiRm'
Right r; S76MY&Vx23
public : YMNLn9
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} -Vb5d!(
template < typename T2 > D-t!{LA
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } 8 l= EL7
} ; yn@wce
|{-?OOKj
同时,holder的operator=也需要改动: ^x/D8M
K0o${%'@7
template < typename T > MK!
@ND
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const ki2`gLK
{ x $[_ Hix
return assignment < holder, T > ( * this , t); ;.xKVH/@
} {*g{9`
{,6J*v"o
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 P_mP ^L
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 0*kS\R=P
`'P&={p8
return l(rhs) = r; b{ A/M#=
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 U6wy^!_X9
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: UUbO\_&y
t>LSP$
template < typename Tp > ~#VDJ[Z
class constant_t P*}aeu&lnD
{ [ g:cG
const Tp t; 2*cc26o
public : z<^LY]
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} }M"])B I
template < typename T > "Dq^r9
const Tp & operator ()( const T & r) const =+?OsH
v
{ s S3RK
return t; W?!rqo2SP
} K5^zu`19
} ; ez%:>r4
?dv-`)S&
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 ~Al3Dv9x
下面就可以修改holder的operator=了 @x
A^F%(
:yi} CM4
template < typename T > |=~mRqG
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const lfd-!(tXD
{
JV4fL~
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); #h9Gl@|
} yt,Ky8y1
U7g,@/Qx
同时也要修改assignment的operator() q(R|3l^6T
w@6y.v1I{
template < typename T2 > #j+cl'
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } .!lLj1?p
现在代码看起来就很一致了。 a+ O?bO
lk81IhI
六. 问题2:链式操作 (|<+yQ,@>
现在让我们来看看如何处理链式操作。 'L9hM.+
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。 `m#G'E I
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。 }.WO=IZ
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。 Uugq.'>
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct gcO$ T`
*V+,X
template < typename T > xC0y2+)|
struct result_1 R- ,L"Vv
{ ei=u$S.
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; m]Qs
BK
} ; %BMlcm7Ec
:P%?!'M
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: m MWhUr
7Lj:m.0O^
template < typename T > c(b`eUOO
struct ref Bf+~&I#E
{ -ULgVGYKK
typedef T & reference; ![vy{U.:`
} ; L*4=b
(3
template < typename T > X_bB6A6
struct ref < T &> 8WpNlB+:{
{ \h0+`
;Q
typedef T & reference; M%Vp_
0
} ; Lc]hwMGR*
KjF8T7%
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: %gSmOW2.c^
aM#xy6:XG
template < typename T > JX&%5sn(
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const ePaC8sd0
{ `C-8zA
return l(t) = r(t); i& %dwqp
} ZJhI|wRwD
可能大家已经注意到我定义assignment的operator()的返回类型的时候,是直接将其定义为Left的operator()返回类型的引用形式,如果实际上处理的对象的operator=并不是按照常理来声明的,那么这段代码可能就编译不过。这的确是一个很麻烦的事情。实际上,在gcc下,使用typeof关键字可以很容易的得到该类型的operator=的返回类型,就可以让这段代码变得更有通用性。然而为了实现可移植性,我不得不放弃这个诱人的想法。 9PG{>W$M
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 gVJh@]8)
Nr)DU.f
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 -?{g{6
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: qx*b\6Rt
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 [0kZyjCq@
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 8ql<7RTM!
最后的布局是: 4OO^%`=)M'
Add {9j0k`A
/ \ P%vouC0W
Divide 5 Zn Rj}y
/ \ KiE'O{Y
_1 3 >Lo'H}[pF
似乎一切都解决了?不。 M)wNu
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。 9a sA-'fZ
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。 (sH4T>
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: 9U3 }_
K9VP@[zbJ
template < typename Right > UMF M.GI
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const pa?AKj]
Right & rt) const 87)/dHc
{ U%#Vz-r
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); 4&e<Sc64
} ma QxU(
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 e8xNZG;
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。 Pd
`~#!
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。 xH,e$t#@@~
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。 ^HTvw~]5
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。 |m*l/@1
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? >lek@euqw
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: _Vt9ckaA
hM="9]i.
template < class Action > gOE?
class picker : public Action KZ65#UVX
{ /1.Z=@ 7
public : q%]5/.J
picker( const Action & act) : Action(act) {}
e~,+rM
// all the operator overloaded .>_%12>
} ; opzlh@R
3
vJ 28A
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。 XMxm2-%olP
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: M9~'dS'XI
3Y +;8ld
template < typename Right > tF<&R&=
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const YT)1_>*\
{ Zm6jF
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); 'r -B%D=
} 43,*.1;sz
GGZ9DC\{
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > .]<gm9l
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。 x1Gc|K/-
Y q|OX<i`K
template < typename T > struct picker_maker ajkpU.6E:
{ d5{RIM|
typedef picker < constant_t < T > > result; u'T>Y1I
} ; BPOT!-
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > ALInJ{X
{ K 4{[s
z
typedef picker < T > result; 7<2^8`
} ; Ia{t/IX\[
*lheF>^
下面总的结构就有了: NNJQDkO-I
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。 {D,-
Whi
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。 C9FAX$$^(Y
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 x%W~@_
至此链式操作完美实现。 ds{)p<LpT
l6MBnvi
q!h'rX=_-
七. 问题3 5~#oQ&
如何使用多参数的函数对象呢?考虑_1=_2,这个functor必须接受2个参数,因此所产生的assignment对象的operator()必须能接收2个参数。 w-@6qMJ
u,`V%J?vW
template < typename T1, typename T2 > Aaz:C5dtU
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const D&],.N
{ c%
?@3d
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); P/k#([:2
} G \$x.
3YUF\L]yyw
很明显,这个函数的返回类型会依赖于T1,T2,因此result_1已经无法适用,我们就只好再写一个result_2: mWLi XKnb
4JH^R^O<n
template < typename T1, typename T2 > U:PtRSdn!b
struct result_2 C8(0|XX
{ "0z4mQ}>N
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; +*eVi3
} ; <0Gk:NB,
- xyY6bxL
显然,各个functor似乎根本不理会各个参数那个是_1, 那个是_2, 那么最后是怎么选择的呢? nVP|{M
这个差事就留给了holder自己。 Udjn.D
R"z}q(O:
^ZBTd5t#
template < int Order > UZ:z|a3
class holder; i0?/\@gd
template <> #.,LWL]
class holder < 1 > I-Hg6WtB
{ #nj;F'O](
public : z\WyL ;
template < typename T > *d 4A3|
struct result_1 PHH,vO[eO
{ md/h\o&
typedef T & result; 7$R^u7DZ
} ; 6mxzE3?G
template < typename T1, typename T2 > ZF<$6"4N
struct result_2 tq*6]q8c>
{ }Cb-7/
typedef T1 & result; @FRas00)|
} ; I(/*pa?m{
template < typename T > ? Z2`f6;W4
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const LMp^]*)t
{ p@@*F+
return (T & )r; \34:]NM
} (7??5gjh
template < typename T1, typename T2 > sv6m)pwh
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const
LGYg@DR
{ %9L+ Q1o
return (T1 & )r1; S.U#lAn(
} D'UIxc8
} ; |vBy=:
u})8)
template <> sM9utR
class holder < 2 > 4 *.
O%
{ P_.AqEH
public : emT/H95|,
template < typename T > vI"BNC*Q1
struct result_1 }YU\}T-P
{ owA.P-4
typedef T & result; Y44[2 :m
} ; "|E'E"_1
template < typename T1, typename T2 > +'[/eW
struct result_2 F84<='K
{ tU.~7f#+A
typedef T2 & result; .kfx\,lgm
} ; Fc^!="H
template < typename T > ;):E 8;B)
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const *(Z\"o!
{ GgtYO4,
return (T & )r; Vf$$e)
} ~bw=;xF{3
template < typename T1, typename T2 > :=:m4UJb
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const AO(zl*4
{ v&sl_w/tn
return (T2 & )r2; #9HX"<5
} M>{*PHze0
} ; K d{o/R
;O<-4$
j@/p: fk
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> >。 sy(.p^Z
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: ]L
k- -\
首先 assignment::operator(int, int)被调用: e?KzT5j:
fY|[YPGO^
return l(i, j) = r(i, j); \
# la8,+9
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) nJwP|P_
MG^YT%f
return ( int & )i; FA%V>&;`
return ( int & )j; UC.kI&A
最后执行i = j; 4)p ID`
可见,参数被正确的选择了。 ,@zw
kR8,E 6Up
xO4""/n
oE,TA2
1So`]N4
八. 中期总结 " z -tL
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: rrG}; A
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 nZEew.T:6
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 m;ju@5X
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor R_ )PbFw
Us%g&MWdpb
uF[~YJ>
+&<k}Mz
7zowvE?#
60WlC0Y~u
九. 简化 fk\]wFj
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。 ONFx -U]
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 mRxeob
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: ^,`]Q)P^
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 4hkyq>c}
+-*/&|^等 <s$Jj><
2. 返回引用。 j_z@VT}y
=,各种复合赋值等 E,Xl8rC
3. 返回固定类型。 jrX`_Y
各种逻辑/比较操作符(返回bool) XR$i:kL,,
4. 原样返回。 =o'g5Be<F
operator, XQ8q)B=
5. 返回解引用的类型。 *aGJ$ P0
operator*(单目) C(M ?$s`
6. 返回地址。 1E0!?kRK
operator&(单目) 3jHE,5m
7. 下表访问返回类型。 7W>(T8K X\
operator[] Qm_;o(
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 }#&L
operator<<和operator>> g@Rs.Zq
7JBr{3;eS
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 v<mSd2B*
例如针对第一条,我们实现一个policy类: :`uu[^
Emw]`
template < typename Left > d<w]>T5VW
struct value_return ?6h~P:n.
{ n3$u9!|P
template < typename T > d ]jF0Wx*
struct result_1 3EE_"}H>
{ t[MM=6|Wb
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; "6v_<t`q"
} ; n$ E$@
w}e_17A
template < typename T1, typename T2 > Q% ^_<u
struct result_2 Hoi~(Vc.
{ K#VGG,h7Y
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; MeAY\V%G=o
} ; n Q{~D5y,,
} ; ^AERGB\36
.kJu17!
>;%LW}
%
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait J|VDZ# c7
Y' 5X4Ks|
下面我们来剥离functor中的operator() >~tx8aI{
首先operator里面的代码全是下面的形式: n'%cO]nSx
dV-6 l6
return l(t) op r(t) ,bP8"|e
return l(t1, t2) op r(t1, t2) {XwDvLZ
return op l(t) ({D>(xN
return op l(t1, t2) 6P)D M
return l(t) op ,k(B>O ~o
return l(t1, t2) op fUZCP*7>
return l(t)[r(t)] (0rcLNk{|
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] 8G3.bi'q
)}Cf6m}
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: lI@Z)~
单目: return f(l(t), r(t)); '$5d6?BC`3
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); }g:'K
双目: return f(l(t)); ?[%.4i;-h
return f(l(t1, t2)); v9(N}hoP
下面就是f的实现,以operator/为例 ,uO_C(G/i
]v:"
struct meta_divide ezri9\Ju
{ fuWAw^&
template < typename T1, typename T2 > vFeR)Ox's
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) GH&5m44
{ *xpPD\{k
return t1 / t2; 3}C-Hg+gt
} I*/:rb
} ; 1[-`*Ph
@g*[}`8]y
这个工作可以让宏来做: q;_?e_
++ObsWZ
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ @X=sfygk
template < typename T1, typename T2 > \ R[TaP7n
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; ]I]G3 e
以后可以直接用 CZ%KC$l.5
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) uLNOhgSUf
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 4w]<1V
(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。。。) >t.PU.OM
K<WowU
=l6WO*
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 ,'sDauFn
_ozg=n2(
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > $_e{Zv[
class unary_op : public Rettype ]/AU_&
{ kV3LFPf>0
Left l; jaMpi^C
public : Ok}e|b[D
unary_op( const Left & l) : l(l) {} UQWv)
579t^"ja~
template < typename T > O"_QDl<ya
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const Lmw)Ts>
{ A{\DzUV9,
return FuncType::execute(l(t)); [g{fz3
O6
} 4#I=n~8a
{}=5uU 2Tu
template < typename T1, typename T2 > ^9YS dFH/
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ^PMA"!n8
{ 8v)HTD/C
return FuncType::execute(l(t1, t2)); >xH?`I7;f
} y5VohVa`
} ; oeI[x
^}:0\;|N
{7v|\6@e3
同样还可以申明一个binary_op zB\ 8<97C
RusiCo!r
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > D>`{f4Y
class binary_op : public Rettype f<R
3ND)
{ b>d]= u
Left l; D hk$e
Right r; [~;wCW,1
public : j-qg{oIJ
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} cvx"XxE,
ZT,auSX
template < typename T > Cn.dv-
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const Upm#:i|"
{ "g(q)u >
return FuncType::execute(l(t), r(t)); PI8ag
} b0tbS[j
YYvX@f
template < typename T1, typename T2 > CM`Q((
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const kpk ^Uw%f
{ ':utU1dL
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); U<'$ \P
} 9yLPh/!Ob
} ; ?pA_/wwp
e`5:46k|
m5hu;>gt
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 EAF\7J*
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 z,VXH ?.Zo
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) 77 ?TRC
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。 sr~VvciIy
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! `2xt%kC
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。。。 z3w;W{2Q;V
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 ;]rj Kc=
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) !=+;9Ry$z
下面是修改过的unary_op Q0xQxz
Z(J
1A x
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > 8"u.GL.
class unary_op ?w)A`G_
{ i_I`
Left l; ]!@!qp@
J.0&gP V
public : TJ,?C$3
F[fs^Q6S$
unary_op( const Left & l) : l(l) {} Kke
_?/fT
V7+/|P_
template < typename T > 'qeUI}[
struct result_1 u#->?
{ ![Vrbe P
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; 2J`LZS
} ; 2[KHmdgtB
sr:hRQ27
template < typename T1, typename T2 > \ow(4O#
struct result_2 q?f-h<yRQ
{ -BsZw.
7P
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; Mv7tK
l
} ; ~"h V-3U
O:dUzZR['
template < typename T1, typename T2 > 7[}WvfN8#
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const zaE!=-U
{ oK&G
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); a$LoQ<f_
} TQ5kT?/{
5%DHF-W)
template < typename T > Q%t
_Epe
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const wJ7Fnj>u%
{ ASNo6dP7
return OpClass::execute(lt(t)); >DW%i\k1V~
} li~=85 J
[,|4%Y
} ; F+V[`w*k
"2I{T
#Vm)wH3
该方法避免直接使用RetType的result_x,而自己申明一个对应的result_x做一次中转,虽然其实毫无意义,却恰好避开了vc的bug R7x*/?
好啦,现在才真正完美了。 _cbXzSYq&
现在在picker里面就可以这么添加了: D6EqJ,~
AgdU@&^
template < typename Right > /NVyzM51V
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const zG&yu0;D6
{ u 0 K1n_
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); QW%xwV?8
} QX9['B<
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 6%T_;"hb
-"xC\R
-}Rh+n`
_%aT3C}k
H]Gj$P=k
十. bind hud'@O"R+
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。 ,9.NMFn
先来分析一下一段例子 SN#N$] y5s
G<t_=j/r
"04:1J`
int foo( int x, int y) { return x - y;} Aac7km
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 x2g=%K=
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 NbUibxJ
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 eZ(o _
我们来写个简单的。 {.UK{nA?sm
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: ;S+"z;$m
对于函数对象类的版本: m9aP]I3g]\
.r-kH&)"GU
template < typename Func > }cg 1CT5
struct functor_trait Zb~G&.
2g
{ V}4u1oG
typedef typename Func::result_type result_type; g^:7mG6C
} ; Zor Q2>
对于无参数函数的版本: !(N,tZ
!]!9 $6n
template < typename Ret > jL~. =QD
struct functor_trait < Ret ( * )() > 8;Df/%
{ hx@E,
typedef Ret result_type; W-vEh
} ; X""}]@B9z
对于单参数函数的版本: 6^nxw>-
4n.EA,:g:(
template < typename Ret, typename V1 > L4Si0 K
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > |C\XU5}
{ QWK\6
typedef Ret result_type; }h\]0'S~J~
} ; 4&E&{<;
对于双参数函数的版本: rE.z.r"O
2iWxx:e
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > g0RfvR
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > Il<ezD{
{ \J{%xW>
typedef Ret result_type; yrR,7vJ
} ; +RD{<~i
等等。。。 /909ED+)>9
然后我们就可以仿照value_return写一个policy P Z+Rz1x
G~Fjla\?Q
template < typename Func > @X#e
struct func_return ~g;lVj,N'
{ 0S>U_#-
template < typename T > X!0m,
struct result_1 D-\z'gS
{ " G0HsXi
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; ^g
n7DiIPH
} ; M'ZA(LVp
%ZZW
p%uf
template < typename T1, typename T2 > k+Ay^i}s.
struct result_2 +?bOGUik
{ VXu1Y xY
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; >J@hqW
} ; K#'{Ko
} ; 8'Bik
{;Y2O.lV
OW8"7*irT
最后一个单参数binder就很容易写出来了 [+4--#&{
OYNPZRu
template < typename Func, typename aPicker > 0p ZX _L'
class binder_1 lnRbvulH
{ :jljM(\
Func fn; z8n]6FDiE
aPicker pk; E.OL_ \
public : n/-d56
KdkZ-.
template < typename T > )I9W a*I
struct result_1 x-ShY&k
{ s4Z5t$0|
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; -<WQ>mrB&
} ; !3#*hL1fy
'-m )fWf
template < typename T1, typename T2 > iKuSk~
struct result_2 ?W4IAbT\G
{ [#6Eax,j
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; ^H
UNq[sQ
} ; E;^~}
<eG8xC
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} tV,Y38e
`O|PP3S
template < typename T > (E(kw="
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const Up kw.`D`
{ N_"mC^Vx
return fn(pk(t)); ,
H_Cn1l
} 1]vrpJw
template < typename T1, typename T2 > uyITUvPg[
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const !`%3?}mv,
{ VXtW{*{"
return fn(pk(t1, t2)); Iz<}>J B
} i@}/KT
} ; U[UjL)U
W{2(fb
Q>}*l|Ci
一目了然不是么? I`e|[k2
最后实现bind J 4E G
+iYy^oXxw
7+vyN^XJ"5
template < typename Func, typename aPicker > i-4pdK u
picker < binder_1 < Func, aPicker > > bind( const Func fn, const aPicker & pk) DpaPRA)x
{ REvY`
return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); qm1; ^j&