一. 什么是Lambda NV(4wlh)y
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 aC
Lg~g4
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, TIWLp
8Pr7aT:,
l%U_iqL&
(My$@l973
class filler z "$d5XR
{ ~nc([%!=
public : 8|qB1fB
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} 4FE@s0M,
} ; t:sq*d
^pV>b(?qw
^zPEAXm
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: JrWBcp:Y
!5SQN5K
P^<0d'(
"zIq)PY
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); S{(p<%)[
.A!0.M|
;zE5(3x
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 ,\9m At1O
+\8 krA
BS,5W]ervE
9}jq`xSL
二. 战前分析 CL'Xip')T
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。 ]\ 2RVDC
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 @?7{%j*
fw|+7 O
G!VF*yW8
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); 2
ssj(Qo
/* --------------------------------------------- */ 'bI ~61{A
vector < int *> vp( 10 ); YyJ{
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); "$IXZ
/* --------------------------------------------- */ !MJe+.
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); W6Aj<{\F
/* --------------------------------------------- */ 7}cDGdr
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); 7Cd_zZ
/* --------------------------------------------- */ c6Aut`dK
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); >g>`!Sf
/* --------------------------------------------- */ bA<AG*
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); 0+<eRR9-
){
MYhx'[4[3
>'}=.3\
看了之后,我们可以思考一些问题: Vl 19Md
1._1, _2是什么? .Y(lB=pV
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 \SiHrr5
2._1 = 1是在做什么? b WbXh$
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。 =0PRAc
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。 )o9Q5Lq
I!@s6tG
46K&$6eN
三. 动工 Gh2Q$w:
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: '{0[&i*
hY=w|b=Y
IObx^N_K
UIf ZPf=
template < typename T > mGe|8In
class assignment 6hM]%
{ `D)Lzm R
T value; ',JrY)
public : wMz-U- z
assignment( const T & v) : value(v) {} v.Xoq
template < typename T2 > I%9bPQ
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } _^ q\XPS
} ; j1puB
=9pw uH
`k(u:yGK
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 3a#PA4Ql
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment [6; N3?+
]am~aJ|L
pd4cg?K
&:c:9w
class holder tx0Go'{
{ /Fv/oY
public : F&QTL-pQW
template < typename T > [IX*sr
assignment < T > operator = ( const T & t) const iW|s|1mh3
{ JBR[;
zM
return assignment < T > (t); *me,(C
} }xDB ~k
} ; &:V@2_6"
2wx!Lpr<i_
_+twqi
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: hCzjC|EO~
5-D`<\
static holder _1; Ag0]U
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 [J0*+C9P*
YC]PN5[1!
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); KNg8HYFW\
而不用手动写一个函数对象。 |9>*$Fe"
NJZXs_%>$
F=XF]
Fr-[UZ~V
四. 问题分析 HWqLcQ d: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。 ?75\>NiR
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。 ZCm1+Y$
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 mZwi7s&u
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 q0&Wk"X%rr
下面我们可以对这几个问题进行分析。 z!fdx|PUX
I-xwJi9?,
五. 问题1:一致性 (NX)oP
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?| *^'wFbaBO
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 hwiKOP
hM~eJv
struct holder BBcj=]"_
{ Fse['O~
// i 'qMi~{
template < typename T >
LI[ ?~P2\
T & operator ()( const T & r) const TWUUvj`.
{ |U#DUqw
return (T & )r; l '/N3&5
} 1t+%Gv^sK
} ; n!a<:]b<
$,TGP+vH
这样的话assignment也必须相应改动: HOfF"QAR$
C1d
04Q
template < typename Left, typename Right > 80Ag
class assignment 34SA~5
{ ?0{yq>fTu
Left l; u+i (";\
Right r; >9=:sSQu
public : | H8^
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} gQy~kctQ#
template < typename T2 > D}w<84qX
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } x=.tiM {#
} ; {7qA &c=
B| tzF0;c
同时,holder的operator=也需要改动: `m%:rE,
c5("-xB
template < typename T > GMb(10T`
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const vf<UBa;Xm
{ Hd*}k6
return assignment < holder, T > ( * this , t); vIVr@1S
} A[`G^$
<c+K3P'3?
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。 )Vg2Jix,]
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 qgx?"$ Z
'.Z4 hHX
return l(rhs) = r; D<t~e$ 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。 dx@QWTNE
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: pj!:[d
`XW*kxpm
template < typename Tp > `4V"s-T'
class constant_t Bd5+/G=m
{ R"3
M[^
const Tp t; 1{Jb"
public : QL97WK\$
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} gRAC d&)
template < typename T > \3zp)J
const Tp & operator ()( const T & r) const .'1SZe7O
{ &cu!Hx
return t; >.<ooWw
} G 4qy*.
} ; "'a* [%
iY~rne"l
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 02\JzBU
下面就可以修改holder的operator=了 LnFWA0y
)\ZzTS
template < typename T > q+ pOrGh
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const f<<rTE6
{ ]6&$|2H?Ni
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); tHh HrMxO
} {q3:Z{#>7
|cDszoT
/
同时也要修改assignment的operator() bA@P}M)X
\NK-L."[
template < typename T2 > 33K*qaRAD
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } *hdC?m._
现在代码看起来就很一致了。 y&oNv
xG-
HjA_g0u
六. 问题2:链式操作 WKl+{e
现在让我们来看看如何处理链式操作。 B$vr'U
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。 XiQkrZ
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。 ~@4'HMQ
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。 .Cz %:%9
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct ;o-yQmdh
DC Q^fZ/
template < typename T > +fNvNbtA
struct result_1 vq!uD!lr
{ 0F:1\9f5
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; %Dig)<yx
} ;
Zy0aJN>
iv&v8;B
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: M4m$\~zf
p
fT60W[m
template < typename T > {9LWUCpsf
struct ref VDbI-P&c
{ Dyg?F
)6
typedef T & reference; '5KeL3J;
} ; ][;G=oCT
template < typename T > (% _n!ip^
struct ref < T &> )G1P^WV4
{ 1HT_
typedef T & reference; l2jF#<S@
} ; Wu1{[a|
)|bC^{kH!l
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: ;GGK`V
x=Hndx^
template < typename T > CC^E_j T
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const As&vFt P
{ w5=tlb
return l(t) = r(t); 8,"yNq
} u3 0s_\
可能大家已经注意到我定义assignment的operator()的返回类型的时候,是直接将其定义为Left的operator()返回类型的引用形式,如果实际上处理的对象的operator=并不是按照常理来声明的,那么这段代码可能就编译不过。这的确是一个很麻烦的事情。实际上,在gcc下,使用typeof关键字可以很容易的得到该类型的operator=的返回类型,就可以让这段代码变得更有通用性。然而为了实现可移植性,我不得不放弃这个诱人的想法。 {aYY85j
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 Gi2$B76<
13hE}g;.
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 3< Od0J
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: 1.<q3q
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 2";SJF'5\
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 #/2$+x
最后的布局是: (la[KqqCO
Add lj=l4 &.i
/ \ IiBD?}
Divide 5 ]b/S6oc6
/ \ Q]/Uq~m C
_1 3 Ev"|FTI/
似乎一切都解决了?不。 nC1zzFFJ
你可以想象一下一个完整的Lambda库,它必然能够重载C++几乎所有的操作符。假设其重载了10个操作符,那么至少会有10个代表这些操作符的functor类。大体上来讲,每一种操作符所对应的functor都应当能够由链式操作产生别的任意一种操作符所对应的functor。(例如:*_1 = 2既是由operator*的functor产生operator=的functor)。可想而知这样一共能产生10*10=100种产生方式。这是对编码的一个大挑战。 k^"bLf(4
如何简化这个问题呢?我们不妨假定,任意一种操作符的functor,都能够产生任意一种操作符的functor,这样,每一种操作符的functor都拥有一样的产生方案。如果某种转换确实是不合法的(例如:A/B=C无论如何也不可能合法),那么在试图产生新functor的时候会出现编译错误。幸好C++的模版是如果不使用就不编译的,因此这种编译错误不会干扰到正常的使用,这正是我们所要的。 +HT1 ct+dI
OK,我们的方法呼之欲出了。既然所有的functor都具有一样的产生方案,那么不如大家都不要实现,等到最后统一的在所有的functor里面加上这么一系列的产生代码吧。例如,如果要添加从某functor XXX到operator=的functor的产生代码: <S75($
M=qb^~ l
template < typename Right > DV)3
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const }Ew hj>w
Right & rt) const 3DgsI7-F
{ {--0z3n>
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); B.r4$:+jb2
} 8lF\v /vN
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 (Rt7%{*
XXX指的是原来的functor的类型,picker_maker<T>是一个类型变换的trait,如果T是一个常量,那么他会返回constant_t<T>,否则返回T本身。
HB+|WW t>
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 m%;D
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 Q\ /uKQ
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 05yZad*
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? 2*"Fu:a"`I
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: <JMcIV837
=@,Q Dm]L
template < class Action > k>x&Ip8p
class picker : public Action )^||\G
{ r(d':L V
public : eW5SFY.
picker( const Action & act) : Action(act) {} nOx4<Wk&
// all the operator overloaded lif&@of
} ; toN^0F?Qm
q9w~A-Oh`1
Picker<T>继承自T,唯一的作用就是给T添加上了各种操作符的重载函数。 2(5ebe[
现在所有参与行动的functor都要套上一层picker, _1被声明为 picker<holder>, 并且holder中所重载的操作符除了operator()之外全部被移到了picker内。而picker中的操作符重载的返回的functor也必须套上一个picker:
rc&%m
<)+y=m\eJ
template < typename Right > kmzH'wktt
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const z'T)=ycT
{ -*5Rnx|Y{
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); 8-<:i
} ctE\ q
][}0#'/mV
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > CLvX!O(~
使用picker还带来一个额外的好处。之前提到picker_maker要区分functor和常量,有了picker,区分的方法就非常简单了:凡是属于picker<T>的都是functor,否则就是常量。 hI9
)95f*wte
template < typename T > struct picker_maker V#VN%{
{ 45hF`b>%,
typedef picker < constant_t < T > > result; McB[|PmC
} ; F:x [
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > #o1=:PQaC
{ l;o1 d-n]
typedef picker < T > result; 4apL4E"r
} ; J!5$,%v
(5]}5W*
下面总的结构就有了: >/|q:b^2r
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。 D3|I:Xm
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。 M4as
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 L3CP`cx
至此链式操作完美实现。 j?'GZ d"B
`OSN\"\ad
"AE5
V'
七. 问题3 |i++0BU
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。 s[UHe{^T
(o`{uj{!
template < typename T1, typename T2 > 4?B\O`sy.
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const |1j["u1
{ !qG7V:6
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); om1eQp0N
} .V,@k7U,V
>y"+ -7V)
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: ob8qe,_'
-B +4+&{T
template < typename T1, typename T2 > \ Yx/(e
struct result_2 !r<pmr3f@7
{ A0Qb 5e
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; wb0L.'jyR)
} ; ov, hI>0!D
q<M2,YrbAI
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? 7Op>i,HZk\
这个差事就留给了holder自己。 /'/Xvm3
PUUwv_
6Yln,rC
template < int Order > DMO Mh#[
class holder; m;,N)<~
template <> gw!vlwC&T
class holder < 1 > 7<*yS310
{ qi^7
public : m^zUmrj[
template < typename T > F%RRd/'
struct result_1 *}*FX+px)
{ tS6qWtE
typedef T & result; :;9F>?VN>0
} ; iUN Ib
template < typename T1, typename T2 > #pnI\
struct result_2 rbWP78
{ lNYt`xp
typedef T1 & result; 8]9%*2"!
} ; vQ
6^xvk]
template < typename T >
XwJ7|cB
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const EFM5,gB.m
{ Y^wW2-,m
return (T & )r; {ttysQ-
} A
PEE~
template < typename T1, typename T2 > C&(N
I
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const =%TWX[w
{ .[ICx
return (T1 & )r1; Hquc
o
} Fww :$^_ k
} ; b0Ps5G\ u
,?^ p(w
template <> k5'Vy8q
class holder < 2 > 5@~
Q^r:%
{
f*?]+rz
public : u 7>],<
template < typename T > W')Yg5T
struct result_1 z7fp#>uw
{ ?^al9D[:lz
typedef T & result; *nkoPVpC
} ; i9,geQ7d
template < typename T1, typename T2 > <Zmg#
struct result_2 v dc\R?
{ hcsP2
0s
typedef T2 & result; Sw ig;`
} ; ;DfY#-
template < typename T > g}1B;zGf
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const pmyXLT
{ r@H /kD
return (T & )r; Ga^"1TZ x
} oqO(PU
template < typename T1, typename T2 > 8e1UmM[
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const W}@c|d $`
{ kTOzSiq
return (T2 & )r2; y51e%n$
} ?BeiY zg
} ; 7x|9n
dy%;W%
98IJu
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> >。 -b9\=U[
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: R'as0 u\
首先 assignment::operator(int, int)被调用: SJn;{X>)q
[}E='m}u9+
return l(i, j) = r(i, j); `EA\u]PwQ
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) 61C7.EZZ;
}HYbS8 '
return ( int & )i; 2lH&
return ( int & )j; nS }<-s
最后执行i = j; |"8b_Cq{
可见,参数被正确的选择了。 X9W@&zQ
]8_NZHld
5H<m$K4z
[
)Iv^ U9
Hw}Xbp[y
八. 中期总结 ?jv/TBZX4
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: 8mvy\l
EEH
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 K7_UP&`=J
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 c <B/V0]
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor MzdV2.
_^Ubs>d=*
/L
g)i\R;
g[' ^L+hd
8Z8gRcv{p
2j[=\K]
九. 简化 C!<Ou6}!b
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(ARw'M
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 ~D j8z+^
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: 'urafE4M
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 we//|fA<
+-*/&|^等 cJ=6r
:
2. 返回引用。 $f
<(NM6?
=,各种复合赋值等 ]nn98y+
3. 返回固定类型。 !Iy_UfW
各种逻辑/比较操作符(返回bool) V(I8=rVH
4. 原样返回。 $Vg>I>i
operator, i+ ?^8#
5. 返回解引用的类型。 ?=Z?6fw
operator*(单目) s%7t"-=&
6. 返回地址。 %v
M-mbX
operator&(单目) {3mRq"e
7. 下表访问返回类型。 EH J.T~X
operator[] ( Y[Q,
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 Ko<:Z)PS
operator<<和operator>> `,<BCu
hn
GZ=
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。 e'NJnPO
例如针对第一条,我们实现一个policy类: ~w+c8c8pW
gh]cXuph
template < typename Left > ZPLm]I\]
struct value_return AofKw
{ I5p?
[
template < typename T > vH@ds
k
struct result_1 2*& ^v
{ vm8eZG|
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; A:%`wX}
} ; -l*|M(N\
&jJL"gq"
template < typename T1, typename T2 > \;Biq`
struct result_2 B6DYZ+7A
{ ~Fcm[eoC
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; !c
Hum
} ; Ty?cC**
} ; q6luUx,@m
*Hn8)x}E
kS);xA8s]
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait L~OvY
b{&)6M)zo
下面我们来剥离functor中的operator() M'O <h
首先operator里面的代码全是下面的形式: d7;um<%zn
Se}c[|8
return l(t) op r(t) zY{A'<\O
return l(t1, t2) op r(t1, t2) jvL[
JI,b
return op l(t) NH4#
return op l(t1, t2) IHac:=*Q
return l(t) op IM'r8V
return l(t1, t2) op K;G~V\
return l(t)[r(t)] p8O2Z?\
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] r#p9x[f<Y
+~$ ]}%
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: !wVM= z^G
单目: return f(l(t), r(t)); <iC(`J$D
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); i-_mTY&M
双目: return f(l(t)); *i%.;Z"
return f(l(t1, t2)); X&`t{Id?6
下面就是f的实现,以operator/为例 A?P_DA
6%_nZvRv
struct meta_divide vpr.Hn
{ R
'zWYQ
template < typename T1, typename T2 > FcU SE
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) R__OP`!
{ ^jZbo{
return t1 / t2; Ow,w$0(D
} [RhO$c$[\
} ; |/{=ww8|
VlsnL8DV
这个工作可以让宏来做: f.$af4
u
.M%}X7
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ ^hM4j{|&M
template < typename T1, typename T2 > \ *.t7G
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; Zb>? 8
以后可以直接用 <\^8fn
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) }Zn}
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 aX'*pK/-
(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。。。) sDlO#
%P|/A+Mg"
+=</&Tm
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 pl?`8@dI
?CPahU
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > bROLOf4S
class unary_op : public Rettype \_f(M|
{ n{mfn*r.
Left l; +ye3HGD
public : m;QMQeGz
unary_op( const Left & l) : l(l) {} hz@bW2S.
E ~<JC"]
template < typename T > rjYJs*#
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const '5$b-x6 F
{ >|UOz&
return FuncType::execute(l(t)); j A%u 5V
} /*mI<[xb
/h3RmUy
template < typename T1, typename T2 > '~=SzO
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const zQd
2
{ )+DmOsH
return FuncType::execute(l(t1, t2)); 8{sGNCvU
} %*}(}~
} ; uKHxe~
-[.[>&`/
u'BaKWPS
同样还可以申明一个binary_op _q-*7hCQ`
`b$.%S8uj=
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > ~Mxvq9vaD
class binary_op : public Rettype VMWf>ZU
{ 0 @oJFJrO
Left l; 6j}9V
L77
Right r; 4,DeHJjAlE
public : Y$@?.)tY
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} Lp9E:D->
oCz/HQoBk
template < typename T > &F~T-i>X
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const vEJbA
{ Q*Pq{]0K
return FuncType::execute(l(t), r(t)); H/M@t\$Dc
} 3.y vvPFEM
}qD\0+`qi
template < typename T1, typename T2 > 5=ryDrx
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const Q^")jPd
{ Y}wyw8g/
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); G4"F+%.
} 5r^(P
} ; Cw&KVw*
G"A#Q"
WH^%:4
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 a\*yZlXKs
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 5nx1i
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) w``U=sfmV
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 {)sdiE
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! _H@DLhH|=
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 .7X^YKR
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 sFRQe]zCcP
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) u>vL/nI
下面是修改过的unary_op (#c:b
vnuN6M{
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > Ig{0Z">
class unary_op f3y=Wxk[
{ c-sfg>0 ^
Left l;
El8,,E
|2A:eI8 ^
public : SOIN']L|V[
do'GlU oMC
unary_op( const Left & l) : l(l) {} 'LDQgC*%
\s\?l(ooq"
template < typename T > wUJcmM;
struct result_1 P]C<U aW'!
{ G' 1'/
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; x]j W<A
} ; %8v\FS
1< ?4\?j
template < typename T1, typename T2 > S3J^,*'
struct result_2 MF'JeM;H
{ 6ik$B
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; o)/ 0a
} ; "#g}ve,
iWR)ke
template < typename T1, typename T2 > <F'\lA9
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ~wdGd+ez
{ cU
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); {_*yGK48n
} )t%b838l%
\Vk:93OH21
template < typename T > :Zlwy-[
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 0=$T\(0g
{ 'Pbr
v
return OpClass::execute(lt(t)); #5uOx(>
} uXiN~j &Be
?e?!3Bx;EM
} ; +kD
R.E:
`WS&rmq&'
v"0J&7!J
该方法避免直接使用RetType的result_x,而自己申明一个对应的result_x做一次中转,虽然其实毫无意义,却恰好避开了vc的bug DHRlWQox
好啦,现在才真正完美了。 /gas2k==^
现在在picker里面就可以这么添加了: \OoWo
%a7$QF]
template < typename Right > @ Nm@]q
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const x?<FJ"8"k
{ MHwIA *R
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); n=q76W\
} 0n'_{\yz
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 5mR 1@
J .<F"r>
1\.pMHv/
?V=CB,^
h2QmQ>y"
十. bind E?@m?@*/
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 7}mFL*
先来分析一下一段例子 \{D"
!e
,]D,P
w!XD/jN
int foo( int x, int y) { return x - y;} QZ8IV>
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 +w~oH =
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 Uw:"n]G]D?
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 0+8e,
我们来写个简单的。 |vC~HJpuv'
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: {.]7!ISl5
对于函数对象类的版本: xYB{;K
;F Eqe49
template < typename Func > `GLx#=Q
struct functor_trait 1.>m@Slr>
{ rT>wg1:
typedef typename Func::result_type result_type; Alq(QDs
} ; qxj(p o
对于无参数函数的版本: jb)ZLA;L_c
*NQ/UXE
template < typename Ret > \)Cl%Em
struct functor_trait < Ret ( * )() > v` r:=K
{ ,fRq5"?
typedef Ret result_type; Ts x>&W