一. 什么是Lambda fq)Ohb
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 U0lqGEZ
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, T<w*dX7F0K
^R&_}bp
i'[n`|c<
ljaAB+
class filler `Pz!SJ|
{ !xJLeQFJI]
public : )of5229
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} <lsi.x\y<
} ; Jv '3](
N?Z+zN&P
3(Hj7d7'}
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: 3M`hn4)K
==r?
=N[V{2}q
;@=@N9qK
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); 'Kt4O9=p
`&"H*
Ie
Rz])wBv e
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 S]#=ES'^/
~ ]m@k'n
]e#,\})Br
.$}Z:,aB
二. 战前分析 Xm0&U?dZB
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 P5ESrZ@f
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 <*b]JY V@
~I8"l@H>
j|VlHDqR
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); 8O;rp(N.n
/* --------------------------------------------- */ T^-H_|/M
vector < int *> vp( 10 ); wKeSPs{x
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); nFf\tf%8
/* --------------------------------------------- */ gzJ{Gau{)
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); 9
up*g
/* --------------------------------------------- */ o#KPrW`XJ/
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); J T0,Z
/* --------------------------------------------- */ s K$Sar
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); *6\`A!C
/* --------------------------------------------- */ "cz]bCr8
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); 9b=^"K
[K|>s(Sf*
!A ydhe
+ - KRp1qq
看了之后,我们可以思考一些问题: ko7-%+0|]
1._1, _2是什么? zxynEdO
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。 a_#eGe>
2._1 = 1是在做什么? 4)>\rqF+v
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。 5jCEy*%P@
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。 ah&plaVzC
R~seUW7uv"
~]t2?SqNm
三. 动工 t9-\x
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: 3
v,ae7$U&
-^nQ^Td=j
L^ jC&
dF
;] `NR
template < typename T > ~?8x0
class assignment h}VYA\+<B
{ /\Y%DpG$
T value; ^Ihdq89 t
public : Uc%`? +Q
assignment( const T & v) : value(v) {} fN? Lz%z3
template < typename T2 > P A+e= %
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } Pt)}HF|u
} ; 4>ce,*B1
cE8 _keR~
pQm!Bt L
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 sB1tce
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment KL_}:O68
*]UEF_
Jtk.v49Ad>
:aFpz6<
class holder =rtA{g$)+
{ ST[1'T+L
public : k~EPVJh"
template < typename T > YNQ6(HA
assignment < T > operator = ( const T & t) const fyoB]{$p8
{ C5n=2luI_
return assignment < T > (t); k^%ec3l
} 0 Ln5e.&
} ; 7|eSvC
L}S4Zz18
Ak-7}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: 50hh0!1
&^D@(m7>{K
static holder _1; 7;-i_&vws
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 EYD{8Fw-
^E?V+3mV
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); U$JIF/MO_
而不用手动写一个函数对象。 A-`J!xj#/
X|B;>q
B91PlM.
M[N.H9
四. 问题分析 hBSJEP
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 =]mx"0i[
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 1E_Ui1 [
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 c89vx 9
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 /g7?,/vnZ
下面我们可以对这几个问题进行分析。 g-gBg\y{v
l%5%oN`4
五. 问题1:一致性 q _|5,_a
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| g*imswj7
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 ffd3QQ
IGV.0l
struct holder "fJ|DE&@<i
{ 'n#S6.Y:
// tBUQf*B
template < typename T > G")EE#W$}
T & operator ()( const T & r) const 'yjH~F.
{ (uc)^lfX
return (T & )r; Rw8m5U
} fR;_6?p*B
} ; <5vB{)Tq
eE_XwLE
这样的话assignment也必须相应改动: M.^A`
?G w89r
template < typename Left, typename Right > &bK$!8Z
class assignment DA@hf
{ )Dpt<}}\
Left l; nQ3goVRFP
Right r; ]arskmB]
public : o@;_(knb
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} o^6 j(~
template < typename T2 > )B4c;O4t
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } A6.'1OD
} ; JAlsc]XtO9
0Ch._~Q+20
同时,holder的operator=也需要改动: 'PbA/MN
dF]8>jBOL
template < typename T > |%;txD
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const 4 Z)]Cq*3
{ - Sgp,"a
return assignment < holder, T > ( * this , t); kn|l 3+
} :!hH`l}p
!WnI`
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 ;mlIWn
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 7?] p\`
VNXVuM )c
return l(rhs) = r; #ySx$WT;
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。 zSCPp6
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: -y<uAI g
_,~zy9{,
template < typename Tp > J)NpG9iN
class constant_t hDsORh!i
{ B35f5m7r
const Tp t; .x%SbG<k{
public : ~T9[\nU\
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} $@wkQ%
template < typename T > rd{(E
const Tp & operator ()( const T & r) const .5xg;Qg\Y
{ DBDfBb
return t; TKX# /
} ;0gpS y$#
} ; (J*0/7
eX
&pz8vWCk
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 ~]W8NaQB(
下面就可以修改holder的operator=了 5yI D%
)' #(1
,1k
template < typename T > }Jfo(j
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const hg @Jpg
{ 2Oa-c|F
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); wBET.l'd
} r~!lD9R~
k_B^2=
同时也要修改assignment的operator() "Wp<^s sMo
HV(Kz
template < typename T2 > Y)`+u#`
R
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } lOui{QU
现在代码看起来就很一致了。 $Vzfhj-if
4KnDXQ%
六. 问题2:链式操作 cw\a,>]H
现在让我们来看看如何处理链式操作。 !w Bmf&=
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。 Xk$lQMwZ
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。 Y<v55m-
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。
f/ZE_MN2
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct xjN~Y D:
/rW{rf^
template < typename T > ?H&p zY~H
struct result_1 /v[-KjTj7
{ RAC-;~$WB
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; YaU A}0cW
} ; d9(F wmE
bBX~ZWw
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: @!$NUY8,A#
@j6D#./7j
template < typename T > $c-3Q|C
struct ref he Wb(E&
{ LsXYvX
typedef T & reference; o2~x'*A0I
} ; M<"D!h9YP
template < typename T > Z=|@76
struct ref < T &> ;Yj}9[p;T
{ ZeO>Ag^
typedef T & reference; P*SXfb"HC
} ; :.cX3dP@
zP9!fA
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: yrjm0BM#
RY'y%6Z]ZO
template < typename T > UTPl7po5D
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const D&shrKFx
{ { at;
U@o
return l(t) = r(t); OjN]mp-q
} 1f=L8Dr
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。 ^tv*I~>J!
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 1}6pq2
0\+Qi?&
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 b Y>Ug{O;
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: %_
~[+~#
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 }DSz_^
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 L!5f*
最后的布局是: k=@Q#=;*[W
Add &l Q j?]
/ \ JI^w1I, T
Divide 5 %Y@3)
/ \ ,w6?}
N
_1 3 *M"wH_cd
似乎一切都解决了?不。 <n><A+D
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。 HiC\U%We
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。 6"DvdJ0MB
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]/4C +/
p})&Zl)V
template < typename Right > )"1D-Bc\Q
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const oVu>jO:.
Right & rt) const en
{ qSQjAo4t@
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); gor6c3i
} !
>:O3*/
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 4MM#\
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。 yaf2+zV*
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。 982$d<0%
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。 MwuH.# Ez
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。 h*d,AJz &.
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? TC2aD&cw{
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: ;'h7
j*6
3] !(^N>V
template < class Action > Bq!P.%6p4
class picker : public Action {[$p}#7Y
{ 4uz\Me(
public : v uJ~Lg{
picker( const Action & act) : Action(act) {} >fjf]
6
// all the operator overloaded &8;mcM//4
} ; [p<L*3<
H1l'\
Picker<T>继承自T,唯一的作用就是给T添加上了各种操作符的重载函数。 +Kk6|+5u
现在所有参与行动的functor都要套上一层picker, _1被声明为 picker<holder>, 并且holder中所重载的操作符除了operator()之外全部被移到了picker内。而picker中的操作符重载的返回的functor也必须套上一个picker: UpgOU.
snyx$Qx(
template < typename Right > 7DI8r| ~
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const ZFRKh:|
{ tHGK<rb
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); 8^^al!0K~
} ^)SvH
pG"
4qw
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > {ng
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。 R ~cc]kp0
6s Pd")%G
template < typename T > struct picker_maker eZUK<&0x5
{ wHAh6lm
typedef picker < constant_t < T > > result; 2/;KZ+U&
} ; `xtN+y F
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > ALKhZFuz
{ t'z]<7
typedef picker < T > result;
3{:d$- y
} ; bk8IGhO|m!
K,So#Ui
下面总的结构就有了: _z}d yp"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。 &;y(@e}D
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。 = U^B,q
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 SkK=VeD>8
至此链式操作完美实现。 EqOB
0\
#a/lt^}C*
QZDGk4GG
七. 问题3 0AaN
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。 HVC\(h,)i
}$b/g
template < typename T1, typename T2 > nrZv>r
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const V-jo2+Y5=
{ D$j`+`
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); #Q;#A |EZ
} <H$ CCo
0a(*/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: H#1/H@I#
KKOu":b
template < typename T1, typename T2 > )of_"gZ$3A
struct result_2 u52@{@Ad
{ SK-|O9Ki
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; z`TI<B
} ; H-I*;
Uz1u6BF
显然,各个functor似乎根本不理会各个参数那个是_1, 那个是_2, 那么最后是怎么选择的呢? YrB-;R1+
这个差事就留给了holder自己。 F`Pu$>8C
ka]n+"~==\
hI?<F^b
template < int Order > O*jNeYA
class holder; PY` V]|J
template <> 4h(aTbHaQ
class holder < 1 > 8y+Gvk:
{ xNjA>S\]W5
public : #?aR,@n
template < typename T > 8o~\L=
l
struct result_1 R/ P.m~?
{ :CH'Bt4<
typedef T & result; :S,#*rPKBK
} ; ^up*KQ3u\
template < typename T1, typename T2 > =lVfrna
struct result_2 mTcLocx
{ F@?QVdY1q7
typedef T1 & result; iPHMyxT+S
} ; !CEF@J
template < typename T > OD*DHC2rN]
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const `UeF3~)>E
{ m
81\cg
return (T & )r; }De)_E\~
} /wIZ '
template < typename T1, typename T2 > B{zIW'Ld
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const 4N*^%
{ Wlt shZo
return (T1 & )r1; 1)k))w 9
} #`?uV)(
} ; 6#dx%TC
j8N8|\n-
template <> !M}&dW2
class holder < 2 > 0k3^+#J
{ KX*e2 /0
public : aIkxN&
template < typename T > $|AvT;4
struct result_1 P^&+ehp
{ *r(iegO$
typedef T & result; 'zRd?Z>%
} ; &0Nd9%>
template < typename T1, typename T2 > RCoz;|c`P
struct result_2 }<S|_F
{ [D/q%
typedef T2 & result; ]%NCKOM
} ; q E(`@G
template < typename T > spAYb<
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const _{T`ka
{ qB"y'UW8
return (T & )r; |[xi"E\
} r?H {Y3,
template < typename T1, typename T2 > 6I 2`m(5
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const [_b10Z'{
{ M*@MkN*u&
return (T2 & )r2; V
GM/ed5-
} $^`hu%s,~
} ; I7]45pF
~>)cY{wE_
QULrE+@
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> >。 gNe{P~ $=
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: |RHX2sso
首先 assignment::operator(int, int)被调用: j^:\a\-1
>iaZGXje
return l(i, j) = r(i, j); %K?~$;Z.
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) jj.)$|`
OB5{EILej
return ( int & )i; x+%lNR
return ( int & )j; bQ_i&t\yzB
最后执行i = j; vzy/Rq
可见,参数被正确的选择了。 A@&+!sO
0]NjsOU=
+X.iJ$)
+U@P+;
Bxz{rR0XV
八. 中期总结 R"K{@8b
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: )V~<8/)
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 lD\lFN(:
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 *}3~8fu{
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor g'hBs
D1'
<@e6zQG
_MnMT9
)p ,-TtV
-O. MfI+
, lT8gQ|u
九. 简化 9?l(
}S`
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。 H=7dp%b"
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 !0E$9Xon
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: YIt:_][*
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 21G]d
+-*/&|^等 NS<lmWx+
2. 返回引用。 &<k)W
=,各种复合赋值等 ]TqcV8Q~
3. 返回固定类型。
NAHQ:$
各种逻辑/比较操作符(返回bool) ;/>~|@
4. 原样返回。 ^:LF
operator, )` '
5. 返回解引用的类型。 G74<sD
operator*(单目) ml\7JW6Rx
6. 返回地址。 =ww8,z4X
operator&(单目) ]X@/0
7. 下表访问返回类型。 i8u9~F
operator[] \>1M?
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 4hZ-^AL"(
operator<<和operator>> D)4p8-=t
R#
mZYg
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。 Ff%m.A8d,4
例如针对第一条,我们实现一个policy类: li,kW`j+t
I\`:(V
template < typename Left > Sg')w1
struct value_return >p2v"X X
{ UyTq(7uo
template < typename T > ,Ad\!
struct result_1 <f8@Qij
{ $(#o)r>_R
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; AY,6Ddw
} ; &!KJrQ
CDoZv""
template < typename T1, typename T2 > H*; J9{
struct result_2 ^EZ)NG=e5
{ 75I*&Wl
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; B=|yjA'Fg
} ; At +on9&=
} ; /xj'Pq((}p
r(J7&vR}h
S#2'Jw
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait "c1vW<;
Ho\K
%#u
下面我们来剥离functor中的operator() qd!$ nr
首先operator里面的代码全是下面的形式: QBai;p{
d=N5cCqq
return l(t) op r(t) 2*%0m^#^6
return l(t1, t2) op r(t1, t2) ag[ yM
return op l(t) - uliND
return op l(t1, t2) h,
+2Mc<
return l(t) op %6kD^K-
return l(t1, t2) op HPtaW:J
return l(t)[r(t)] 'Kp|\Tr
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] vE6/B"b
dRas9g
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: 3Mr)oM<Q
单目: return f(l(t), r(t)); /`:5#O
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); 2$\Du9+
双目: return f(l(t)); m'z <d
return f(l(t1, t2)); A -c3B+
下面就是f的实现,以operator/为例 Z~muQ c?
4)Z78H%>
struct meta_divide f<0-'fGJd
{ ;t[<!
template < typename T1, typename T2 > R"=G?d)
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) YNk?1#k?i
{ J|,| *t
return t1 / t2; is#?O5:2
} EQu M|4$ix
} ; {IqbO>|"O_
:+!hR4Z~\;
这个工作可以让宏来做: [$-y8`~(
&ATjDbW*(
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ ]>*Z 1g;
template < typename T1, typename T2 > \ nyTfTn
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; Jw"'ZW#W
以后可以直接用 83)2c a
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) Ur]5AJ
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 %J2u+K
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) Y7!,s-v4W
d&.)Dw
611:eLyy&l
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 #{i\t E
d}ue/hdw
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > jJ|O]v$N
class unary_op : public Rettype >(~;V;
{ C!~&c7
Left l; )6IO)P/Q~
public : $I>.w4G}
unary_op( const Left & l) : l(l) {} $+:_>n^#/
,58D=EgFy
template < typename T > /,GDG=ra
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 4}fG{Bk
{ T4J(8!7
return FuncType::execute(l(t)); L[Tr"BW
} ~hYG%
<Cn-MOoM
template < typename T1, typename T2 > b@z/6y!
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 9M<qk si
{ ~qco -b
return FuncType::execute(l(t1, t2)); 'd0]`2tVg4
} vMj"%
} ; *%\z#Bje@
XQHvs{Po
h]vA%VuE'E
同样还可以申明一个binary_op iS=}| 8"
([tbFI}A
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > ^'6!)y#
class binary_op : public Rettype h68sQd
{ JEs?Rm1^.
Left l; <gQw4
Right r; gKn"e|A
public : {b=]JPE
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} }_:^&cT
/wH]OD{
template < typename T > r;I3N+
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const $Rd74;edn
{ u ; f~
return FuncType::execute(l(t), r(t)); P*)}ENY
} #3\F<AJ<VB
ixE72bX
template < typename T1, typename T2 > 3-Xum*)Y
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const H'&x4[J:
{ /mo4Q?^
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); D CcM~
} aOA;"jR1
} ; q.g<g u]
w=e~
M
3a"4Fn
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 Qt+ K,LY
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 OB>Pk_eQK
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) Jp=ur)Dj
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 +F]X
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! q 6%jCt2'
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 /RIvUC1
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 9~SfZ,(
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) gp$oQh#37;
下面是修改过的unary_op
R%"wf
4
B"tz!
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > Y?{L:4cRX
class unary_op %J5zfNe)&
{ /608P:U
Left l; ts<5%{M(
jn&[=Y-
public : =EA*h_"q9
4nN%5c~=
unary_op( const Left & l) : l(l) {} cz~Fz;)2{N
KnaQhZ
template < typename T > b*+Od8r
struct result_1 T<=Ci?C
v
{ l&R~I6^E
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; -R?~Yysd7K
} ; $-Lk,}s.*
.z^ePZ|mV
template < typename T1, typename T2 > @T0F }(k
struct result_2 mJ2>#j;5f
{ R^.E";/h
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; UA>UW!I
} ; xc7Wk&{=
(C
dx7v2Nh
template < typename T1, typename T2 > %5?qS`/c(
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const JS]6jUB<B
{ 5(W`{{AW
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); Rf||(KC<
} v9QR,b`n
_WO*N9Iz
template < typename T > NokAP|<y
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const [xe(FFl+
{ aKkL0D
return OpClass::execute(lt(t)); Cbv$O o*
} F)Oe;z6
b+bgGLo
} ; fs_6`Xt
\ bNN]=
L 1iA
^x
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 yAz`n[
好啦,现在才真正完美了。 4iMo&E<
现在在picker里面就可以这么添加了: .-2i9Bh6
SEu1M}+E
template < typename Right > v[~e=^IIsl
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const Jn!-Wa,
{ 5i `q
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); 5$9g4
} <mN.6@*{
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 +0)s{?
nQm7At
EX zA(igS
sx7;G^93
H <7r
十. bind =pSuyM'
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 Z&BJ/qk
\-
先来分析一下一段例子 HQqnJ;ns<
7L2$(d4
;n1<1M>!
int foo( int x, int y) { return x - y;} QCjC|T9
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 Xo^P=uf%
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 %N``EnF2
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。 {6}H}_(]
我们来写个简单的。 euO!vLd X
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: 5A^$!q P
对于函数对象类的版本: E$!0h_.(
Lso4ZZ;
template < typename Func > Y.FqWJP=p
struct functor_trait wNQhz.>y
{ B'sgCU
typedef typename Func::result_type result_type; e\o>(is
} ; $646"1S
对于无参数函数的版本: a@+n
m][i-|@M
template < typename Ret > ]nmVT~lBe"
struct functor_trait < Ret ( * )() > KYe@2 6
{ qRk<1.
typedef Ret result_type; FZdZGK
} ; G_m$W3 zS
对于单参数函数的版本: b{X,0a{*
%4
template < typename Ret, typename V1 > 04npY+1
8%
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > 6d%V=1^F
{ _o,Mji|
typedef Ret result_type; e$
pXnMx7
} ; v2ab
对于双参数函数的版本: 6sE%] u<V
`?M?WaP
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > ~6bf-Wg'X
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > St`3Z/|h
{ "CH3\O\
typedef Ret result_type; XXwe/>J
} ; p h5rS<
等等。。。 E![Ye@w
然后我们就可以仿照value_return写一个policy aFfd!a"n
] x12_+
template < typename Func > r0xmDJ@y
struct func_return <r`^iR)%
{ 16pk4f8
template < typename T > cUB+fH<B2
struct result_1 F0i`HO{
{ #gQaNc?
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; &-e@Et`Pg
} ; }4dbS ;C<
)fGIe rS
template < typename T1, typename T2 > 8k.<