一. 什么是Lambda !Au 9C
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 T9=55tpG9
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, qJf=f3
:Vl2\H=P
;Alw`'
m03]SF(#3
class filler 7z^\}&
{ t~@~XI5
public : w*7BiZ{s<
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} 0)T`&u3!
} ; -P7JaH/Q
25CO_
F9 q9BH
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: F1UTj"<e
#>@~3kGg
&['cZ/bM
@Ap~Wok
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); [
bB
Dhy@!EOS
B2DWSp-8*
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 K\a=bA}DG
8KhE`C9z
^J{tOxO=l
1pT-PO3=
二. 战前分析 iF1E 5{dH
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。 "<5su5]
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 60r4%>d
>qhoGg
zOzobd
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); ^ H )nQ
/* --------------------------------------------- */ p!]$!qHO(
vector < int *> vp( 10 ); gV-x1s+
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); <qpDAz4k
/* --------------------------------------------- */ ap[{`u
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); j9G1
_
/* --------------------------------------------- */ 38Bh9>c3
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); mFdj+ &2\
/* --------------------------------------------- */ eH9Ofhsry
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); /<WK2G
/* --------------------------------------------- */ b ?-VZA:
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); i1E~ F
f R?Xq@c
N
2\lBi
bO2s'!x
看了之后,我们可以思考一些问题: ohPCYt
1._1, _2是什么? ]~H\X":[>
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 D3BT>zTGK
2._1 = 1是在做什么? d5O_~xf&
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 IxQ(g#sj_k
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 =A< Fcl\Rz
1<ic
5kB
|JD"iP:
三. 动工 VkChRzhC
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: 1>"[b8a/
j jLwHJ
h
&R1"
s
v}o%
template < typename T > eAPNF?0yh
class assignment [)E.T,fjMQ
{ CMI V"-
T value; Sb;=YW
1<
public : 8r46Wr7Q
assignment( const T & v) : value(v) {} |)pRkn8x
template < typename T2 > GV"Hk E;
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } VX<jg #(
} ; -4!9cE
l#;DO9
BD(Y=g
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 >.)m|,
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment :g`j
gn0
dvl'Sq<
fd<a%nSD
CC<(V{Png
class holder ZWH9E.uj
{ Jiv%Opo/|
public : #rkz:ir4
template < typename T > 2Vn~o_ga
assignment < T > operator = ( const T & t) const +=Q/'g
{ |\W9$V
return assignment < T > (t); +KzbaBK
} ` ,O#r0m
} ; c6@7>PM
qlJzXq{|`
(WISf}[l;
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: z9B""ws
[$<\*d/
static holder _1; ..5rW0lr
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 (&)PlIi7
c :{#H9
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); _3'FX#xc
而不用手动写一个函数对象。 m@Vz42g~+
>-0\wP
`pfZJ+
k+D"LA%J
四. 问题分析 ?b8 :
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 =
@EN]u
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 oN\IQ7oI
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 BsJ
d*-:X
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 ,3As
Ng
下面我们可以对这几个问题进行分析。 DN GXp5I
qz@k-Jqq
d
五. 问题1:一致性 ,_N+t:*#0
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| 7%Q?BH7{
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 ,_$}>MY;
4.7 PL
struct holder y_7lSo8<
{ QQPT=_P]
// Mkj`
template < typename T > 5C|Y-G
T & operator ()( const T & r) const L^{1dVGWNa
{ 6Kbc:wlR
return (T & )r; E<~Fi.M;\
} +'ZJ]
} ; >OLKaghV.5
,DZoE~
这样的话assignment也必须相应改动: 0eP ]
3hi0
template < typename Left, typename Right > DT Cwf
class assignment \{8?HjJEM
{ ]+
KN9
Left l; L*QX21@wC
Right r; 5uidi
public : JoCZ{MhM
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} KmYSYNr@,
template < typename T2 > v/m} {&K
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } vR)f'+_Nz
} ; s<XAH7?0
w!j 'k|b>
同时,holder的operator=也需要改动: sMn)[k
vX
AVnH|31dC~
template < typename T > C+m%_6<
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const ?^Q8#Y^M
{ 2d# 3LnO
return assignment < holder, T > ( * this , t); Q:5^K
} "K9/^S_
vh/&KTe?:
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。 ^c-8~r|y,
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 <l.l6okp
I""zg^Rq
return l(rhs) = r; 6/5Xy69:h
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。 =<;C5kSD
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: cEK<CV
AL;z's(F?
template < typename Tp > #B!HPlrv
class constant_t 'nMj<:0wlD
{ 6L!/#d0
const Tp t; \2c3Nsra
public : x_+-TC4IXn
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} k',#T932x1
template < typename T > %4QpDt
const Tp & operator ()( const T & r) const ;}dvc7
{ F<+!28&h
return t; [X%Wg:K
} Z^[
]s1iP}
} ; Img$D*BM
Nt
w?~%
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 z|$M,?r'
下面就可以修改holder的operator=了 WR<?_X_
?]AF?
0/
template < typename T > gr^TL1(
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const JE*d-
{ bl3?C
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); f|'0FI
} 1VR|z
DuMzK%
同时也要修改assignment的operator() (k^o[H F
KbSE=3
template < typename T2 > +Zg@X.z
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } cFZcBiw
现在代码看起来就很一致了。 *8I"7'xh
'nT#c[x[0
六. 问题2:链式操作 <0!O'" "J
现在让我们来看看如何处理链式操作。 YctWSfh
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。 SYd6D@^2j
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。 xjy(f~'
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。 8-PHW,1@a3
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct W;T5[
Ntt*}|:QV<
template < typename T > w$DHMpW'
struct result_1 t}YT+S
{ ,x=S)t
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; <5 }
} ; vk4Q2P
/U
3Uuk:
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: /& W&
$3=S\jyfK
template < typename T > ZYS]Et[Q
struct ref |JLXgwML
{ bgYUsc*uR
typedef T & reference; NXCvS0/h
} ; %6W%-`
template < typename T > {[)n<.n[g
struct ref < T &> vB%os Qm
{ +,1 Ea )
typedef T & reference; 1N}vz(0"
} ; ]5r@`%9
mIZ6[ ?
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: 1{AK=H')
jx{wOb~oO)
template < typename T > z*UgRLKZD
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const )*XD"-9
{ v&qL r+_7
return l(t) = r(t); 2e9.U/9
} EO`eg]
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。 q-s(2C
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 bE;c&g
)|=4H>?%
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 }/lyrjV
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: P-/"sD
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 +[rQf<*
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 ,`bmue5
最后的布局是: 5ZX
Add +BVY9U?\"
/ \ E/zclD5S
Divide 5 6f:u AFwG
/ \ );zLgNx,
_1 3 X'88W-
似乎一切都解决了?不。 DNr*|A2<
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。 <aLS4
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。 unih"};ou
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: $^_6,uBM[
.e5d#gE0
template < typename Right > IZLBv2m
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const jV[;e15+
Right & rt) const 8iTB
{ xnfJruT
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); uBl&{$<
} ? G`6}NP
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 )$ h!lAo
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。 $J):yhFs e
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 J 5(^VKj
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 @,j,GE%
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 +n<W#O%
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? "x vizvR
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: U:z5`z!
]q~bi<E9W
template < class Action > Re2&qxE
class picker : public Action Qvty;2$o@
{ 'b0r?A~c=
public : <F8e?xy
picker( const Action & act) : Action(act) {} W*Si"s2
// all the operator overloaded o*Xfgc
} ; 9Z2 1|5
JA*+F1s
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。 0'HQ=pP
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: ah%Ws#&
%E5b}E#
template < typename Right > 16>D?;2o(
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const P2@Z7DhQ
{ ^ |SiqE
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); 2]<.m]
} y Vp,)T9
yM `u]p1
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > ?5jLN&A3 G
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。 Se_]=>WI
;?k<L\zaw
template < typename T > struct picker_maker `yP`5a/
{ g60k R7;\
typedef picker < constant_t < T > > result; l2kGFgc
} ; P@keg*5@
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > b8_F2
{ |j-ng;
typedef picker < T > result; $_iE^zZaU^
} ; 4&=</ok6`0
JEk'2Htx
下面总的结构就有了: <:Mz2Rg
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 aU~?&]
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 E%DT;1
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 qY$ [2]
至此链式操作完美实现。 NYr)=&)Ke.
*FktI\tS
EK5$z>k>m
七. 问题3 0>8w On
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。 ggL/7I(
+ c+i u6+"
template < typename T1, typename T2 > P6O\\,B1A
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const $~iZ aX8&
{ zPc"r$'0U
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); x+j@YWDpG"
} */l;e<E
aG83@ABx
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: "a=Hr4C*r
"p*'HQ
template < typename T1, typename T2 > tfN[-3)Z
struct result_2 @ ?M\[qeF@
{ Q#G xo
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; i6KB\W2
} ; Q3(ulgl]
@,n)1*{P
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? DnFzCJ
这个差事就留给了holder自己。 TIxOMY y
Y+UJV6
Q"ZpT
template < int Order > 9OV@z6
class holder; YR*gOTD
template <> (jA5`4>u
class holder < 1 > L2,2Sn*4i
{ `!/[9Y#H p
public : L/[VpD
template < typename T > `hZh}K^
struct result_1 9xO@_pkX
{ K^U="
typedef T & result; A1INaL
} ; ZX` \so,&,
template < typename T1, typename T2 > DH
yv^
struct result_2 2t9UJu4
{ mmbe.$73
typedef T1 & result; @t~y9UfF
} ; 7;o:r$08&}
template < typename T > mpug#i6q
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const @b,H'WvhfS
{ E<Zf!!3
return (T & )r; jkx>o?s)z
} b9RHsr]V
template < typename T1, typename T2 > }q`9U!v
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const X'jyR:ut#
{ <@"rI>=
return (T1 & )r1; %*}rLn"?
} Yr/$92(
} ; T2MC`s|`
)b #5rQ
template <> o 2Nu@^+
class holder < 2 > [M[<'+^*
{ 8Y.qP"s
public : v*?8 :>:}
template < typename T > JFVx&
struct result_1 6[3Xe_
{ /iFn=pk1?
typedef T & result; ANFes*8j
} ; IQ@9S
template < typename T1, typename T2 > q* p
struct result_2 B{`adq?pW
{ Q?i_Nl/|
typedef T2 & result; Qdq;C,}Ai.
} ; !iKW1ks
template < typename T > ID2->J
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const (vO3vCYeQ
{ ]]PNYa
return (T & )r; Tse#{
} ~j'D%:[+VH
template < typename T1, typename T2 > 1`K-f
m)
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const Q;$k?G=l
{ xrPZy*Y,
return (T2 & )r2; e'.BTt58Y
} -/pz3n
} ; pPBXUu'
|CDM(g>%
/AD&z?My+E
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> >。 j~k,d.17M
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: /e0B$UymFu
首先 assignment::operator(int, int)被调用: dn#I,xa`
f?UI+TU
return l(i, j) = r(i, j); k9}8xpH
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) %=UD~5!G0
BA c+T
return ( int & )i; KMj\A
d
return ( int & )j; }#FV{C]
最后执行i = j; wuH*a3(
可见,参数被正确的选择了。 +Ww] %`_
$&as5z8
._G,uP$
-`PziGl@<
H%O\4V2s
八. 中期总结 V1]GOmXz
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: r >'tE7W9
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 o}v<~v(
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 ~#sD2b`0
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor m[}k]PB>
Ic2?1<I ZA
rE+B}O
;qgo=
2R&\qZ<
7#R)+
九. 简化 ~S/oW89
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。 SUc%dpXZa
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 CT[9=wV)m%
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: r tuaU=U
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 y|6n:<o
+-*/&|^等 O`@Nl
2. 返回引用。 Fa%1]R
=,各种复合赋值等 e_=K0fFz
3. 返回固定类型。 @wR3L:@
各种逻辑/比较操作符(返回bool) *6/IO&y1a
4. 原样返回。 ( V4Ppg
operator, dipfsH]p
5. 返回解引用的类型。 %]4Tff
operator*(单目) ;;,7Jon2
6. 返回地址。 9-;-jnDy
operator&(单目) |Mb{0mKb
7. 下表访问返回类型。 lcdhOjz!N
operator[] ,u
`xneOs
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 .^wpfS
operator<<和operator>> /Q;wz!V$
1B4Qj`:+0
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。 PR@6=[|d
例如针对第一条,我们实现一个policy类: G,)zn9X
ai_ve[A
template < typename Left > o]<Z3)
struct value_return ;ek*2Lh
{ Y:!L
template < typename T > 2`4m"D tA
struct result_1 eN=jWUoCh
{ 3YvKHn|V"
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; ~m6=s~Vn
} ; gK rUv0&F
cU6*y!}9
template < typename T1, typename T2 > B]X8KzLu
struct result_2 "#~>q(4^
{ <o%T]
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; t8*Jdd^3Z/
} ; UGO#o`.G}
} ; cyCh^- <l@
uV5uZ
<8:h%%$?
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait <F7a!$zQ
aFTWzz
下面我们来剥离functor中的operator() Zonjk%tC
首先operator里面的代码全是下面的形式: x"b'Pmw
|n26[=\B
return l(t) op r(t) VRd7H.f,A6
return l(t1, t2) op r(t1, t2) sSW'SE?,<
return op l(t) dVbFMQ&
return op l(t1, t2) 1@|+l!rYF
return l(t) op JXc.?{LL
return l(t1, t2) op a:cci?cb
return l(t)[r(t)] X!]v4ma`
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] 9nG^_.}|
2o SM|
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: HA,o2jZ?In
单目: return f(l(t), r(t)); ~XOmxz0
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); v #+ECx
双目: return f(l(t)); Af _4Z]F
return f(l(t1, t2)); 4mvR]:G
下面就是f的实现,以operator/为例 E.K^v/dNdq
joe)b
struct meta_divide RDdnOzx
{ *{ rorir
template < typename T1, typename T2 > {+J{t\`
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) PJ5}c!o[
{ 3]*Kz*i
return t1 / t2; ;5tOQ&p%v
} Jq/itsg
} ; {+67<&g
~IhM(Q*mO!
这个工作可以让宏来做: m]n2wmE3n
,jY:@<n
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ yT7$6x
template < typename T1, typename T2 > \ 'I$FOH
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; (ghI$oH
以后可以直接用 Lwl1ta-
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) h.EI(Ev"GN
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 =.3#l@E!C
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) gcA:Q4
w ,j*I7V
NxHUOPAJc
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 X)3(.L
OFtaOjsyUa
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > jqaX|)8|$
class unary_op : public Rettype 99=~vNn
{ 7"(Zpu
Left l; `>sOOA
public : &>\;4E.O5
unary_op( const Left & l) : l(l) {} *V2;ds.~
p~w] ~\
template < typename T > ?06gu1z/
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const Jpapl%7v
{ (h0@;@@7hW
return FuncType::execute(l(t)); Hhknjx
} A)U"F&tvm
+pR,BjY
template < typename T1, typename T2 > x9 > ho
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const *Ypn@YpSp
{ "
aG6u^%
return FuncType::execute(l(t1, t2)); ( cs
} >?@5>wF
} ; -qP)L;n
<e UsMo<
MH.+pqIv^
同样还可以申明一个binary_op M@.l#
[@U
Q5ASN"_
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > Q4cCg7|0
class binary_op : public Rettype (l99a&]t
{ (%B{=w}8
Left l; `H! (hMMV
Right r; ?,pwYT0g
public : $)#orZtzr
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} Al^tM0T^
A$@;Q5/2
template < typename T > )V1xL_hx/
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const .
Vb|le(7
{ @[;'b$T$
return FuncType::execute(l(t), r(t)); $]DuO1H./
} 6\7c:
MZt#T+b
template < typename T1, typename T2 > D)PX |xrn
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const E*YmHJ:k
{ B=cA$620
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); 1K9.3n
} FDl/7P`b(
} ; 21v--wZ
4!/QB6
,!{8@*!=s
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 =p;cJ%#2]'
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 d_`MS@2
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) ')q0VaohC
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 NZ1B#PG,c
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! {bXN[=j
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 F7<mm7BGZ
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 }eLApFHEDg
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) GKoYT{6
下面是修改过的unary_op |XB<vj07G
:tZsSK
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > dUv@u!}B
class unary_op GN|"RuQ
{ Pl B3"{}0Q
Left l; pb97S^K[
UCVYO.
9"
public : )xcjQkb
Iy_5k8]
unary_op( const Left & l) : l(l) {} AZ!/{1 Az
AW r2Bv
template < typename T > 9?\cm}^?
struct result_1 ^|MS2'
{ *)Pm
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; |mH* I
} ; ya2sS9^T[
4XAB_Q
template < typename T1, typename T2 > XNa{_3v
struct result_2 FsqH:I4O
{ 5X^\AW
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; X4o#kW
} ; [k
7HLn)
8U@f/P
template < typename T1, typename T2 > h!wq&Vi4
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const %i\rw*f
{ CNRSc4Le
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); XgxO:"B
} W<q<}RSn
[7><^?t
V
template < typename T > diXWm-ZKL
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const #f(a,,Uu'
{ .M:&Aj)x16
return OpClass::execute(lt(t));
(7X
} QI[WXxp
uT]$R
} ; c%5P|R~g]p
f_ MK4
Ihf>FMl:
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 ]ttF''lH
好啦,现在才真正完美了。 vL _yM
现在在picker里面就可以这么添加了: !
#Pn_e
Cj#wY
template < typename Right > <J d!`$
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const jIaaNO)
{ /cClV"S*G
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); T4W20dxL7
} 6OE
xAn8
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。 p{oz}}
pq0Z<b;2
.+>fD0fW7Y
fmYx
GpPM ?
十. bind i?B<&'G
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。 T
?Om]:j
先来分析一下一段例子 7s%D(;W_Mo
3z0Bg
\2u7>fU!
int foo( int x, int y) { return x - y;} 9z4F/tUq
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 Pac ^=|h<q
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 h HHR]e5:
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。 ,%Z&*/*Oh
我们来写个简单的。 "L5w]6C4
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: r Hq1%)B
对于函数对象类的版本: $l)RMP}
[DpOI
template < typename Func > C+\z$/q
struct functor_trait MY{Kq;FvRP
{ "`K_5"F
typedef typename Func::result_type result_type; #reR<qp&]
} ; n$ByTmKxv
对于无参数函数的版本: =9,mt
K~
Q=!QCDO(
template < typename Ret > tV4yBe<``
struct functor_trait < Ret ( * )() > dZ"}wKbO
{ 1]>JMh%X9t
typedef Ret result_type; _9D]1f=&
} ; e3n^$'/\r
对于单参数函数的版本: &LM@xt4"^[
VXCB.C"
template < typename Ret, typename V1 > 53/$8=
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > ZWGelZP~
{ ],AtR1k
typedef Ret result_type; )[Rwc#PA;
} ; G l/3*J
对于双参数函数的版本: 2G|}ENC
<.g)?nj1
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > \Uh/(q7
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > 0F uj-q
{ dw#pObH|`
typedef Ret result_type; 9Cd=^Im5
} ; Qv,ORm
h5
等等。。。 Wv3p!zW3I
然后我们就可以仿照value_return写一个policy n<EIu
c-zW
2;|61
template < typename Func > jB -Ad8
struct func_return D7R;IA-w
{ #U'}g *
template < typename T > H^*[TX=#[
struct result_1 DB"z93Mr<K
{ ,P`:`XQ>_B
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; tZ) ,Z<
} ; DFfh!KKR$
Dt5AG
template < typename T1, typename T2 > "@ZwDg`
struct result_2 0dx%b677d
{ @ #J2t#
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; J}Z\I Y,
} ; u YFy4E3
} ; %b
pQ=
y2g)*T!m
r,|}^u8`
最后一个单参数binder就很容易写出来了
]x1ba_
K\}qYdPF
template < typename Func, typename aPicker > [C
ezz5
class binder_1 Oxu}W%BF*
{ M$v\7vBgO!
Func fn; Ai%Wt-
aPicker pk; ?/3{gOgI$`
public : H5vg s2R
1.2qh"#
template < typename T > sNG 7fi.|
struct result_1 O?#<kmd/)
{ =585TR;
V
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; 9u^za!pE
} ; U2Siw
ZdhA:}~^E
template < typename T1, typename T2 > QeQwmI
struct result_2 uf)!SxT
{ Ayw {I#"
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; Ng&K5