一. 什么是Lambda !Bhs8eGr3
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 M,DwBEF?
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, V%FWZn^
difAQ<`
?T'a{~]R
4Jw_gOY&D
class filler lfLLk?g3k
{ ]%h|ox0
public : [|L~" BB
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} *p^*>~i9)
} ; 1@^*tffL:
;n/04z
;k,#o!>
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: 9aY}+hgb#
z'k@$@:0XD
Sfffm$H
xG,L*3c{o
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); 9Pdol!
nSbcq>3
#]s&[O43
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 p+xjYU4^C
F{
sPQf'
XWf1c ~J
dm{/
二. 战前分析 p4wx&VLi
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。 GFYHt!&[\
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 -AM(-
R9^RG-x
q,.@<s W
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); $6*6%T5}
/* --------------------------------------------- */ G`FY[^:
vector < int *> vp( 10 ); w72\'
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); ?0'db
/* --------------------------------------------- */ U3M;6j9`
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); o=I.i>c
/* --------------------------------------------- */ hta y-
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); Bx ru7E"
/* --------------------------------------------- */ ECLQqjB
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); *T0!q#R
/* --------------------------------------------- */ o@DlK`
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); KDJ-IXoU
[D<"qT^*z6
`(lD]o{,s
ZRj&k9D^U
看了之后,我们可以思考一些问题: W$Op/
1._1, _2是什么? #0 eop>O
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。 i'uSu8$'*
2._1 = 1是在做什么? LAU\.d
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。 05Y4=7,!
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。 oO&R3zA1d
ko`.nSZ-k
TX$4x~:
三. 动工 N:&EFfg3
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: ,p9>/)l
i6$q1*
bTW#
f$q:4
+VRM:&
template < typename T > P,={ C6*
class assignment }MW+K&sIh
{ &W$s-qf".
T value; @agxu-Y
public : p\ _&
assignment( const T & v) : value(v) {} cX4I+Mf
template < typename T2 > $`6Q\=*R/
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } YzeNr*
} ; rqz`F\A;%
91ndr@*|
){$*<#&H
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 K%WG[p\Eu
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment ytyB:# J
Y [%<s/
pRGag~h|E
5 =Op%
class holder IT:8k5(L5j
{
G:i>MJbxT
public : A Y_GD ^
template < typename T > 4{CeV7
assignment < T > operator = ( const T & t) const HJt@m
&H|
{ 't3&,:Y
return assignment < T > (t); OZ6:u^OS]
} G?<uw RV
} ; 8M8Odz\3 q
%abc-q
*1g3,NMA
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: T$*#q('1"}
KuZZKh
static holder _1; O 4'/C]B2
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 Wg\MaZ6Di
&.[I}KH|B
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); EHk$,bM
而不用手动写一个函数对象。 3wN{k\ns
9NeHN@D)
kc/"
o^v]d7I8b
四. 问题分析 i $lp8Y2ih
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 PC3?eS}
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 o'K= X E
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 pch8A0JAl)
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 /p$+oA+
下面我们可以对这几个问题进行分析。 00/ RBs5
y
'Ah*h
五. 问题1:一致性 jx14/E+^
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?| PwU<RKAE
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 oaG;i51!
*JF7 B
struct holder PFjh]/=
{ +h@ZnFp3
// 'Lh nl3
template < typename T > HutQx
T & operator ()( const T & r) const p# JPLCs
{ N"s"^}M\
return (T & )r; @]etW>F_
} S/dj])g
} ; IO7cRg'-F
ai"N;1/1O|
这样的话assignment也必须相应改动: $kc cM&B
]z8Th5a?o
template < typename Left, typename Right > : +f6:3
class assignment 2TgS
)
{ %xA-j]%?ep
Left l; 'LYN{
Right r; <[vsGUbc
public : !m8T< LtMl
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} mFt\xGa
template < typename T2 > v%7Gh-P
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } IV~5Y{(l
} ; kRV]`'u,
W&HxMi
同时,holder的operator=也需要改动: Vi#[kn'
cZ3A~dTOR
template < typename T > m -0}Pe9L
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const F`>qg2wO
{ R)-~5"}~
return assignment < holder, T > ( * this , t); SgkW-#
} NR"C@3kD]o
J;ycAF ~
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。
J^!wk9q
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 >:h&5@^j$
mR~S$6cc
return l(rhs) = r; *0m|`-
T
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 Nz:p(X!
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: vhzz(UPUt
G=l:v
template < typename Tp > _&[ -< cu
class constant_t yq!peFu
{ #)s
+I2
const Tp t; Pm QeO*f+
public : ^4xl4nbx
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} ^!$=(jh.
template < typename T > OS1f}<
const Tp & operator ()( const T & r) const `|mV~F|
{ `JyI`@,!
return t; ErFt5%FN.O
} ?v`24p3PC
} ; i=&]%T6Qk
'<'5BeU
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 {REGoe=W%
下面就可以修改holder的operator=了 /N,\ st
\+&)9 !K
template < typename T > *?A!`JpJn
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const qRz /$|.
{ c4zGQoeH:
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); >_$_fB
} TaF;PGjVw
Ucz=\dO1
同时也要修改assignment的operator() !pHI`FeAV
C=2DxdZG
template < typename T2 > 6$l?D^{
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } jvpv1>KYV
现在代码看起来就很一致了。 ca5;Z@t$S
tKds|0,j|
六. 问题2:链式操作 4YoQ*NQw-
现在让我们来看看如何处理链式操作。 Ul3xeu
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。 =5:S"WNj
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。 '8FHn~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。 #w8.aNU+]
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct HVzkS|^F
/82E[P"}6R
template < typename T > :Ys
;)W+R
struct result_1 TI\EkKu"
{ Z?WVSJUVf
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; F`,Hf Cb\
} ; @Kw&XK e`
m"6K_4r]
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: keStK8
JY,oXA6O
template < typename T > 3o"l
sly
struct ref "xn,'`a
{ AYfe_Dj
typedef T & reference; >/NegJh'F}
} ; <fA}_BH%]
template < typename T > _>r(T4}]
struct ref < T &> j8]M}Q$
{ =k;X}/
typedef T & reference; .u`A4;;Gw
} ; /LtbmV
N/<c;"o
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: F8M};&=*1r
UUa@7|x
template < typename T >
Qstd;qE~
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const DF'~ #G8
{ G*~CB\K_
return l(t) = r(t); 0-57_";%Q
} kuq&; uk$Q
可能大家已经注意到我定义assignment的operator()的返回类型的时候,是直接将其定义为Left的operator()返回类型的引用形式,如果实际上处理的对象的operator=并不是按照常理来声明的,那么这段代码可能就编译不过。这的确是一个很麻烦的事情。实际上,在gcc下,使用typeof关键字可以很容易的得到该类型的operator=的返回类型,就可以让这段代码变得更有通用性。然而为了实现可移植性,我不得不放弃这个诱人的想法。 52^,qP'6
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 T)Q_dF.N
;7QG]JX
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 G({VK
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: /gex0w
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 ~=<uYv?0s
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 /b/ 6*&
最后的布局是: *y$CDv
Add VuN#j<H
/ \ $vn)(zn+
Divide 5 2 zG;91^
/ \ *i!t&s
_1 3 c0w1
N]+Ne
似乎一切都解决了?不。 yS3or(K
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。 2MW7nIEs
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。 }]<|`FNc
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: D=Yr/qc?
jE8}Ho_#)
template < typename Right > 0kw) -)=
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const <AP.m4N) _
Right & rt) const 563ExibH
{ &qIdT;^=I
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); ic l]H
} B(O6qWsL
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 Y##lFEt
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。 H^vA}F`
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。 P:%b[7
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。 Xn>>hzj-x?
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。 s?4nR:ZC}
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? ->7zVAX
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: WMWUP ZsGS
nKI?Sc
template < class Action > #q-fRZ:P
class picker : public Action uyWw3>
{ 9}tl@
public : fr$6&HDZ9
picker( const Action & act) : Action(act) {} w@n}DCFt
// all the operator overloaded A5]yC\*zt
} ; a`?Vc}&
nE2?3 S>
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。 ^&$86-PB/
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: 7W5Cm\
o02G:!gB
template < typename Right > %az6\"n
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const xO,;4uE
{ <(V~eo
e
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); dJdOh#8+Xi
} Q/*|ADoq
Gvvw:]WgF
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > -(ST
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。 6':Egh[;
+Yc@<$4
template < typename T > struct picker_maker FV,aQ#
{ >ffC?5+
typedef picker < constant_t < T > > result; GCv1x->
} ; #EB
Rc4>,
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > aygK$.wos
{ %Y5F@=>&
typedef picker < T > result; |Q";a:&$
} ; <U\8&Uv>
uY/CiTWr
下面总的结构就有了: pK"Z9y&
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。 %T\2.vl
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。 GhjqStjS&l
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 jB0Ts;5
至此链式操作完美实现。 QXl~a%lB
"pH;0[r]
!-
5z 1b)
七. 问题3 {LCKt/Z>P
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。 r}:U'zlC{
AR&l9R[{N
template < typename T1, typename T2 > .WuSW[g
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 4T
v=sP
{ cR*~JwC:
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); V)ag ss w?
} TqOH(={
<E^;RG
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: Ae"|a_>fMI
zqZ/z>Gf
template < typename T1, typename T2 > i*A_Po
struct result_2 {SRD\&J[
{ &n0Ag]$P
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; ?U1Nm~'UZ
} ; ;lhW6;oI'
Gm0}KU
显然,各个functor似乎根本不理会各个参数那个是_1, 那个是_2, 那么最后是怎么选择的呢? p1mAoVxR
这个差事就留给了holder自己。 AI9922}*
.NxskXq)
-C!m#"PDW
template < int Order > u),.q7(m
class holder; V-X Ty
iv
template <> uf:'"7V7
class holder < 1 > '- #QK'p
{ HNlW.y"
public : jtE'T}! d
template < typename T > [8oX[oP
struct result_1 7+hc?H[&'
{ Q|2*V1"r<2
typedef T & result; i<=2 L?[.I
} ; Ag8lI+
h
template < typename T1, typename T2 > >!tfvM2X{
struct result_2 U:[CcN/~3
{ 0V`~z-#
typedef T1 & result; we@*;k@_
} ; 0~W6IGE~
template < typename T > X gtn}7N.
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const Y@T$O<*
{ +~M.VsX
return (T & )r; w"O;: `|n
} ;sz _W%-;@
template < typename T1, typename T2 > &SPr#OkW
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const .1ep8O<
{ zN-Y=-c
return (T1 & )r1; y$6EEp
} 'GO*6$/
} ; e:_[0#
T]b&[?p|a[
template <> g9d/nRX&
class holder < 2 > o? K>ji!
{ 1 CV?
public : /sPa$D
template < typename T > 54RexB o
struct result_1 v3kT~uv
{ k
,r*xt
typedef T & result; mJH4M9WJ]
} ; h///
template < typename T1, typename T2 > zgn`@y2
struct result_2 <7/7+_y
{ yBv4 xKMH
typedef T2 & result; Kf)$/W4
} ; DQ0 UY
template < typename T > {?X +Yw
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const [d>2F
{ uOZSX.o^
return (T & )r; T ~p>Ed 9
} A v;NQt8ut
template < typename T1, typename T2 > Vgy12dE
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const oB'5':
{ <UGM/+aO
return (T2 & )r2; F>%,}Y~B:
} [g+WL\1
} ; &rc
r>-
sp0_f;bC
U-{3HHA
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> >。 B>cx[.#!
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: -:b<~S[
首先 assignment::operator(int, int)被调用: p-7?S^!l
8. %g&%S
return l(i, j) = r(i, j); \oP
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) B\;fC's+
VHL[Y
return ( int & )i; hWX4 P
return ( int & )j; a"k,x-EL(
最后执行i = j; Ie8K[ >
可见,参数被正确的选择了。 ^{E_fQJX
1d&Q
E\2}
=Prz|
S@4bpnhK
e)F_zX
八. 中期总结 1 Va@w
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: V9`jq$
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 a3He-76
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 +bWo{
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor \PmM856=ms
}F3}"Ik'L
t*c_70|@k
B{V(g"dM
pT;xoe
h?GE-F
九. 简化 !VvM
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。 ;$4:
&T
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 SMQC/t]HT
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: @,pn/[
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 hXx:D3h
+-*/&|^等 >R\!Qk
2. 返回引用。 m`@~ZIa?>B
=,各种复合赋值等 #Jfmt~ks'
3. 返回固定类型。 +#@2,
各种逻辑/比较操作符(返回bool) t & 5s.
4. 原样返回。 H.[(`wi!I
operator, ZP.~Y;Ch;-
5. 返回解引用的类型。 U
a1Z,~ *
operator*(单目) }&EdA;/o_
6. 返回地址。 2o0WS~}5
operator&(单目) asbFNJG{
7. 下表访问返回类型。 (%{!TJg ZR
operator[] Lcs?2c:%
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 IXR%IggJA
operator<<和operator>> BR~+CBH
Q+E)_5_sA
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。 $,1KD3;+]
例如针对第一条,我们实现一个policy类: 4uv*F:eo
{\
BFWGX
template < typename Left > /J&_ZDNV~
struct value_return LlbE]_Z!U%
{ e~$aJO@B.R
template < typename T > Ntpw(E<$f
struct result_1 mFBuKp+0)h
{ V:1_k"zQ
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; +3-f$/po
} ; QV=|'
S
WAb@d=H{+>
template < typename T1, typename T2 > h{e?Fl
struct result_2 W0# VD e]>
{ 12 bztlv
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; D(Q=EdlO
} ; ]Q{MF- EKj
} ; dca?(B!'6
'\Uy;,tu /
bm(.(0MI
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait h
x
hl
lJU]sZ9~b
下面我们来剥离functor中的operator() Xxs0N_va&
首先operator里面的代码全是下面的形式: ,<=_t{^
j$khGR!
return l(t) op r(t) bVds23q
return l(t1, t2) op r(t1, t2) *6]_ 6xO
return op l(t) Yr 1k\q
return op l(t1, t2) -W)8Z.
return l(t) op 7iH%1f
return l(t1, t2) op IlMst16q5
return l(t)[r(t)] !F#^Peb
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] eu?DSad
8"J6(KS
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: =tqChw
单目: return f(l(t), r(t)); 4Kn)5>
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); M[Mx
g
双目: return f(l(t)); e&F=w`F\
return f(l(t1, t2)); a |0f B4G
下面就是f的实现,以operator/为例 S(hT3MAW
-|/*S]6kK
struct meta_divide ]0myoWpi3
{ Cg%}=
template < typename T1, typename T2 > kr5'a:F)
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) u$y5?n|
{ E3h-?ugO'
return t1 / t2; ;%$wA5"2M
} j79$/ Ol
} ; &,iPI2`O A
,\0>d}eh!
这个工作可以让宏来做: -^= JKd&p
~DUOL~E
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ 3("E5lI(g:
template < typename T1, typename T2 > \ 8DZ
OPA
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; )r:gDd#/X
以后可以直接用 Ox"SQ`nSj'
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) hO4* X
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 SI/p8 ^
(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。。。) qiyJ4^1
H4g1@[{|0O
4F?O5&329i
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 <5sP%Fs )
A>QAR)YP
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > 5tm:|.`SQ
class unary_op : public Rettype >Gxh=**F
{ 6B`,^8Lp
Left l; 84M*)cKR~
public : #=aT Sw X
unary_op( const Left & l) : l(l) {} #F6!x3Z
d/xGo[?$
template < typename T > x_.}C%
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 4W36VtQ@E
{ ueV,p?Wo
return FuncType::execute(l(t)); CGJ>j}C
} 2U`g[1
i$S*5+
template < typename T1, typename T2 > SoL"M[O
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const G;v3kGn
{ u1_NC;
return FuncType::execute(l(t1, t2)); 2, r{zJ8
} O(YvE
} ; O*+,KKPt
rZ^VKO`~I1
5r(Y,m"?
同样还可以申明一个binary_op .[>UkM0
pl5Q2zq%
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > yc3i> w`
class binary_op : public Rettype : tcqb2p
{ ]:F?k#c
Left l; &(,-:"{pNR
Right r;
I<LIw8LI
public : /^9yncG;>
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} so@wUxF
Cy'! >
template < typename T > SbN.z
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const <;':'sW
{ V( SRw
return FuncType::execute(l(t), r(t)); (ixlFGvEq
} #i0f}&
i4r8146D[
template < typename T1, typename T2 > PHQ99&F1
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const +U*:WKdI?
{ Q"b62+03
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); hxx`f-#=
} |aMeh;X t
} ; `]4bH,%~
V"R ,omh
]O.Z4+6w
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 2;&!]2vo$
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 o`}(1$a>
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) V{yk
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。 u[?M{E/HU
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! T~b6Zu6
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。。。 Nr:%yvk%s
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 $7'KcG
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) T@\%h8@~]
下面是修改过的unary_op Y<9]7R(\;
])iw|`@dJ
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > ^A' Bghy
class unary_op 'NDDj0Y
{ ?-D'xqc
Left l; U((mOm6
]d -U
public : "=vH,_"Ql
1JWo~E'
unary_op( const Left & l) : l(l) {} ]gG&X3jaKq
_1kcz]]F
template < typename T > "E}38
struct result_1 !J-oGs\ u
{ $61j_;WF`
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; vfPIC!
} ; )2mvW1M=7;
q_[V9
template < typename T1, typename T2 > MZK%IC>
struct result_2 N@G~+GCxL
{ \+Pk"M
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; {&d )O
} ; (4oO8aBB
a?P$8NLr
template < typename T1, typename T2 > bFtzwa5Gc
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const a<d$P*I(cH
{ Gn}^BJN
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); PWbi`qF)r
} 4VrL@c
@
Qa-~x8 ]
template < typename T > #8;#)q_[u
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const _yP02a^2
{ F vae lB
return OpClass::execute(lt(t)); wS}Rl}#Oh?
} 7zEpuw
0V5 {:mzA
} ; p4M7BK:nf
MR-cO Pn
sm96Ye{O{
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 :Co+haW
好啦,现在才真正完美了。 ZKco
现在在picker里面就可以这么添加了: vQhi2J'
DX#_0-o
template < typename Right > <Z^qBM
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const Ye"#tCOEG
{ =V*4&OU
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); ]n$&|@
} 2#g4R
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 fS?fNtD6<
gt{$G|bi
|cd=7[B
v'X=|$75
\jGvom.
十. bind :dkBr@u96O
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 y_A?}'X
先来分析一下一段例子 nH -1,#`g
9&p;2/H
D>).^>|q
int foo( int x, int y) { return x - y;} Imm|5-qJ
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 yNkE>
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 "Ir.1FN
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 X"p p l7o
我们来写个简单的。 1l`$. k
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: iz pFl@WS
对于函数对象类的版本: PZsq9;P$
6h_OxO&!U
template < typename Func > i1JWdHt
struct functor_trait D"RxI)"HP
{ V-
HO_GDo
typedef typename Func::result_type result_type; d?_LNSDo
} ; $bv l.c
对于无参数函数的版本: =gb(<`{>
O)i]K`jk
template < typename Ret > BL Q&VI4
struct functor_trait < Ret ( * )() > SuU %x2
{ maopr$r
typedef Ret result_type; v'zj<|2
} ; GY;q0oQ,
对于单参数函数的版本: 'ffOFIz|=I
*zR
template < typename Ret, typename V1 > qmJ^@dxs
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > )-4xI4
{ ={a_?l%
typedef Ret result_type; U%,N"]`
} ; \d)~. 2$G*
对于双参数函数的版本: I N'a5&..
rtM!|apr
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > U|HF;L
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > wWNHZv&
{ ]{<`W5b/
typedef Ret result_type; &@MiR8
} ; #=hI}%n
等等。。。 L--(Y+vmf
然后我们就可以仿照value_return写一个policy :W\xZ
$M T'ZM
template < typename Func > i@C$O.m(
struct func_return tsA+B&R_]
{ NHCdf*
template < typename T > m% {4
struct result_1 ZAG iaq
{ 0`
{6~p
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; $rh {f<
} ; De(\<H#
T&] J3TFJ
template < typename T1, typename T2 > ~$8t/c
struct result_2 H-sJt:
{ p(F}[bP
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; |GvWHe`
} ; ZO2$Aan
} ; {i7Wp$ug
x}W,B,q
&O