一. 什么是Lambda ^5qX+!3r{
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 +)^F9LPl
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, iH#~eg
;y%l OYm
`x lsvK>
!X(Lvt/
class filler pL]C]HGv
{ ;tf1#6{
public : 4HVZ;,q
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} 0AY23/
} ; S]KcAz( fX
%:h)8e-;
T3[\;ib}
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: KM g`O3_16
TgSU}Mf)a
LZMdW
#,[
)UI$s"
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); Vl{CD>$,
$yIcut7
}Y(Q7l
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 KwN o/x|
v
=$}P'[V
5~<>h~yJ
-OB72!sKU
二. 战前分析 D%LqLLD
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。 fGcAkEstT!
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 (zWzF_v
q]0a8[]3
x +!<_p
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); brb8C%j}9
/* --------------------------------------------- */ QUaz;kNC7
vector < int *> vp( 10 ); U`,&Q]
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); sRE$*^i
/* --------------------------------------------- */ e!l!T@
pf
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); 5{zXh
/* --------------------------------------------- */ W:aAe%S
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); q =b.!AZy
/* --------------------------------------------- */ Xj&{M[k<
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); {0lY\#qcE
/* --------------------------------------------- */ &jl'1mZ
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); rwtSn?0z"
_c['_HC
oB-&ma[ZS
#-'=)l}i1A
看了之后,我们可以思考一些问题: owCQ71Q
1._1, _2是什么? %/oOM\}++
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 ^8o'\V"m^
2._1 = 1是在做什么? @?!/Pl49R
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 W([)b[-*
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 VD,F?L!
mbsdiab#N
,yWTkql
三. 动工 ZF51|b
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: -fj;9('YJ
Oe'Nn250
'# "Z$
J@oGAa%3)
template < typename T > ~B:Lai4"
class assignment F]
+t/
{ 9HLn_|yU
T value; YdV5\!
public : gu/eC
assignment( const T & v) : value(v) {} pCb@4nb
template < typename T2 > J@"Pv~R
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } $&qB,>5=X
} ; j+*VP
V(L~t=k$
8!TbJVR
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 H+F?)VX}oA
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment OZbwquF@
6NO=NL
8q)2)p
C@buewk
class holder l'W?X '
{ 7FqmT
public : go]d+lhFB
template < typename T > xii*"n ~
assignment < T > operator = ( const T & t) const x-nwo:OA
{ Fz?ON1\
return assignment < T > (t); `tVBV:4\
} K^J;iu 4
} ; N ]}Re$5
)P[B!
~"gOq"y5p
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: 9$~D4T
'h O+ b
static holder _1; XZV)4=5iSO
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 %N/I;`
[dk|lkj@u\
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); [^"e~
而不用手动写一个函数对象。 KofjveOiC
f4/!iiS}r
;)83tx
/
ZA2y
四. 问题分析 3dcZ1Yrn
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。 n >xhT r<
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。 _L_SNjA_
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 m]Z+u e
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 dWR?1sV|e
下面我们可以对这几个问题进行分析。
9`{Mq9J
^dZ,Itho
五. 问题1:一致性 (-B0fqh=G
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?| To}L%)
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 /p<mD-:.M
i2N*3X~
struct holder 2EG"xA5%
{ d;D^<-[i
// ?
@h
template < typename T > /iy2j8:z
T & operator ()( const T & r) const Bpo~x2p
{ ~ZG>n{Q
return (T & )r; Kl(}s{YFn.
} A~*Wr+pv
} ; SK;f#quUQ
t^8#~o!%
这样的话assignment也必须相应改动: dXe763~<
,m3AVHa*G
template < typename Left, typename Right > GS8,mQ8l*l
class assignment 0Yfk/}5
{ P/nXY
Left l; aR}NAL_`w
Right r; DMfC(w.d
public : FE M_7M
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} $N,9e
template < typename T2 > bTO$B2eh|
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } ~+l%}4RZ
} ; xS,):R
ynZ!
同时,holder的operator=也需要改动: q?}G?n4
!RiPr(m@y
template < typename T > (ter+rTv
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const :w:5;cmV
{ Qksw+ZjY#{
return assignment < holder, T > ( * this , t); <@F4{*
} ? 1Z\=s
m6lNZb]
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。 d[TcA2nF
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 KC }B\~ +
cTRCQ+W6:
return l(rhs) = r; H#w?$?nIWu
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 Kz$Ijj
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: [jAhw>
-BEPpwb<g
template < typename Tp > n[ba
class constant_t $PrzJc
{ tG%R_$*
const Tp t; J3$`bK6F6
public : KxJJ?WyM
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} \+cQiN b@
template < typename T > 8 ehC^Cg
const Tp & operator ()( const T & r) const lFc3 5
{ Aqp3amW!
return t; u6(7#n02
} =1\'xz}p?
} ; }d6g{`
/JveN8L%
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 ^e&,<+qY
下面就可以修改holder的operator=了 ef!I |.FW
|d{(&s}
template < typename T > ceZt%3=5
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const rWbL_1Eq
{ 5O*+5n
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); JmY"Ja,&
} ISq^V
RKjA`cJ
同时也要修改assignment的operator() 55,vmDd
72v 9S T
template < typename T2 > Y~Jq !
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } v- {kPc=:#
现在代码看起来就很一致了。 gO$!_!@LM
!w
C4ei`
六. 问题2:链式操作 Y61E|:fV!
现在让我们来看看如何处理链式操作。 uQ8]j .0
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。 8,['q~z
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。 BA-n+WCWJ
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。 g|n Pr)<
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct ja9y
/iukiWeW
template < typename T > 2t(E+^~
struct result_1 cDAO5^
{ 34P?nW(
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; }*BY!5
} ; nk-?$'i9q
:!r_dmJ
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: A#8/:t1AW
=)y=M!T2
template < typename T > re^1fv
struct ref 9I
pjY~or
{ kB :")$
typedef T & reference; -><?q t
} ; DrB=
template < typename T > Z~]17{x0
struct ref < T &> RS$:]hxd>_
{ l'o'q7&=z
typedef T & reference; szKs9er&
} ; yWX:`*GV
Llg[YBJ7>
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: y#T":jpR
KH[%HN5v
template < typename T > C\fc 4
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const `qr[0wM
{ YE0s5bB6
return l(t) = r(t); 6BMRl%3>Z
} -4V1s;QUZ
可能大家已经注意到我定义assignment的operator()的返回类型的时候,是直接将其定义为Left的operator()返回类型的引用形式,如果实际上处理的对象的operator=并不是按照常理来声明的,那么这段代码可能就编译不过。这的确是一个很麻烦的事情。实际上,在gcc下,使用typeof关键字可以很容易的得到该类型的operator=的返回类型,就可以让这段代码变得更有通用性。然而为了实现可移植性,我不得不放弃这个诱人的想法。 mD0pqK
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 J#JZ^59lOS
O(!wDnhc
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 B04Br~hel*
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: i[FBll-
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 *SC~_
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 Uh&MoIBs#
最后的布局是: 4}=]QQoE
Add #X|'RL($
/ \ r$0"Y-a
Divide 5 u2BVQ<SA
/ \ 0p~:fm
_1 3 IY :iGn8R
似乎一切都解决了?不。 j@ =n|cq
你可以想象一下一个完整的Lambda库,它必然能够重载C++几乎所有的操作符。假设其重载了10个操作符,那么至少会有10个代表这些操作符的functor类。大体上来讲,每一种操作符所对应的functor都应当能够由链式操作产生别的任意一种操作符所对应的functor。(例如:*_1 = 2既是由operator*的functor产生operator=的functor)。可想而知这样一共能产生10*10=100种产生方式。这是对编码的一个大挑战。 c%v%U &
如何简化这个问题呢?我们不妨假定,任意一种操作符的functor,都能够产生任意一种操作符的functor,这样,每一种操作符的functor都拥有一样的产生方案。如果某种转换确实是不合法的(例如:A/B=C无论如何也不可能合法),那么在试图产生新functor的时候会出现编译错误。幸好C++的模版是如果不使用就不编译的,因此这种编译错误不会干扰到正常的使用,这正是我们所要的。 3+(Fq5I
OK,我们的方法呼之欲出了。既然所有的functor都具有一样的产生方案,那么不如大家都不要实现,等到最后统一的在所有的functor里面加上这么一系列的产生代码吧。例如,如果要添加从某functor XXX到operator=的functor的产生代码: #t{?WkO[
``zg |h
template < typename Right > 7';PI!$
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const s>_n e0
Right & rt) const "Tfb d^AU
{ 7@C:4c@0
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); #~
/-n
} +:oHI[1HG
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 /FB '
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。 N/^r9Nu
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。 [}+
MZ
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。 |\elM[G"g
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。 *4WOmsj
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? \N7
E!82
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: 9 ?h)U|J?G
?p6+?\H
template < class Action > jJg
'Y:K9q
class picker : public Action <A!v'Y
{ |J~;yO SD
public : szWh#O5=
picker( const Action & act) : Action(act) {} 9\|3Gm_
// all the operator overloaded +
PGfQN
} ; >Rx^@yQ!+z
Elm/T]6
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。 hPhN7E03
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: ZJI|762,
X0p=jBye~>
template < typename Right > M~P}80I
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const ,AACE7%l
{ !3d+"tL
S
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); 5C2 *f4|
}
27w]Q_C
gdHPi;
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > ?hsOhUs(5
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。 Z]"ktb;+[
|67<h5Q1
template < typename T > struct picker_maker R.+QK6B&
{ Nluy]h
&
typedef picker < constant_t < T > > result; -1Tws|4gc
} ; 2&06Db (
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > wcB-)Ra
{ Hz*!c#
typedef picker < T > result; ~@TNVkw
} ; |=,V,*"
obS|wTG~
下面总的结构就有了: ?%B%[u
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。 " c}pY ^(
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。 3 uhwoE
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 /]iv9e{uh(
至此链式操作完美实现。 [%z~0\lu8
`<C)oF\~f
R\1#)3e0
七. 问题3 C$
nT&06o
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:Z{,R+
wD}[XE?S
template < typename T1, typename T2 > VO[s:e9L
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const uu]<R@!J
{ !<@k\~9^D
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); ="<+^$7:k
} gmy_ZVU'
V+cHL
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: OBl-6W
>*{\N^:z
template < typename T1, typename T2 > $w#C;2k]N
struct result_2 h#'(UZ
{ q_']i6
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; 5;C+K~Y
} ; %/-Z1Nv*#
r9z/hm}E
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? IHMZE42
这个差事就留给了holder自己。 doVBV Tk^
FC/m,D50oI
* t{A=Wk
template < int Order > E(>RmPP=7
class holder; lMF j"x\
template <> Vb|DNl@
class holder < 1 > =H3 JRRS
{ ,]42v?
public : D8C@x`
template < typename T > R0,
Q`
struct result_1 x]XhWScr'
{ F+v? 2|03
typedef T & result; lmo>z'<
} ; s>76?Q:i
template < typename T1, typename T2 > fp|b@
struct result_2 8'@pX<
{ +#A>[,U
typedef T1 & result; `2Ju[P
} ; KYu3dC'/,&
template < typename T > 4:y;<8+j\
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const rwv_
RN
{ sq*d?<:3
return (T & )r; "Z#97Jc+J
} P`cEu6:
template < typename T1, typename T2 > t8E'd:pE
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const Xu3o,k
{ vZq7U]RW
return (T1 & )r1; !!%vs
6
} \[%[`m
} ; 1 nIb/nY
,AhQA
template <> L'`W5B@
class holder < 2 > xT#j-T
{ /E@LnKe
public : (iIJ[{[H4)
template < typename T > #x"4tI
struct result_1 tE/j3
{ XTXRC$B
typedef T & result; QA+qFP
} ; *.8@hPy
template < typename T1, typename T2 > K%Vl:2#F
struct result_2 Azxy!gDT"
{ _6;T
/_R=
typedef T2 & result; !6'j
W!
} ; W+ Z]
Y
template < typename T > vbXuT$
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const &D\~-fOGb
{ UW8b(b[-6b
return (T & )r; S6*3."Sk
} =iB0ak
template < typename T1, typename T2 > o;7!$v>uK
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const RM|<(kq
{ wv #1s3
return (T2 & )r2; !rlN|HB
} ;HlVU
} ; #6[FGM
5#p [Q _
8B"jvrs
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> >。 "i<i.6|
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: ~^2Y*|{)
首先 assignment::operator(int, int)被调用: =P!SN]nFeP
XsQ?&xK=u
return l(i, j) = r(i, j); KA#4iu{
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) ^sY ]N77
\SkCsE#H
return ( int & )i; -5l74f!i
return ( int & )j; ?_3K]i1IS
最后执行i = j; w&8gA[y*u
可见,参数被正确的选择了。 B5hk]=Ud
1C6H\;
CTv-$7#
o}mD1q0yE
r]iec{ ^
八. 中期总结 (y7U}Sb'
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: CaX&T2(
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 oIdMDp^$
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 R;,+0r^i
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor &Y;z[+(P
;]3Tuq
6 :K~w<mMJ
S=!3t`
<\|f;7/
#>g]CRN
九. 简化 ev7Y^
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。 ,~`R{,N`
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 ,kfUlv=
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: ZC'(^liAp
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 a$.(Zl
+-*/&|^等 :PuJF`k
2. 返回引用。 _V^^%$
=,各种复合赋值等 ^CX=<
3. 返回固定类型。 nyD(G=Q5
各种逻辑/比较操作符(返回bool) ?ntyF-n&
4. 原样返回。 ' :lADUt
operator, T52A}vf4
5. 返回解引用的类型。 N%'=el4L
operator*(单目) Fr?o
4E6h
6. 返回地址。 @ {\q1J>
operator&(单目) cd)yj&:?Bt
7. 下表访问返回类型。 6":=p:PT.
operator[] );$_|]#
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 k)oD
operator<<和operator>> JL45!+
Q9=X|
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。 rwGY )9|
例如针对第一条,我们实现一个policy类: .YKqYN?y4
E#X(0(A)
template < typename Left > P#-Ye<V~J(
struct value_return H]K(`)y}4
{ `6koQZm
template < typename T > Z%Q[W}iD
struct result_1 6 6WAD$8$
{ UmZ#Cm
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; gF+Uj( d
} ; */fmy|#
yyb8ll?@a
template < typename T1, typename T2 > _"%mLH=!8
struct result_2 '+LC.l M
{ m~mw1r
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; BR*,E~%
} ; . S4Xw2MS
} ; m?VA 1
& F\HR
.I_Mmaq;i
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait ^3C8GzOsO
t$m~O?I
下面我们来剥离functor中的operator() sr1 `/
首先operator里面的代码全是下面的形式: :1NF#-2\f
J24<X9b
return l(t) op r(t) b"n0Yk1
return l(t1, t2) op r(t1, t2) _0p8FhNt
return op l(t) 4/e|N#1`;[
return op l(t1, t2) .6z8fjttOC
return l(t) op b:VCr ^vp
return l(t1, t2) op N#
$ob9
return l(t)[r(t)] C)66^l!x
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] ZT;$aNy
CmKbpN*
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: LldZ"%P
单目: return f(l(t), r(t)); yXyL,R
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); NN\>(
=
双目: return f(l(t));
g93-2k,
return f(l(t1, t2)); }wZ9#Ll
下面就是f的实现,以operator/为例 FY1
>{Bn
AlF"1X02
struct meta_divide BnJpC<xm
{ 1h_TG.YL9>
template < typename T1, typename T2 > ^ z!g3
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) 1$nlRQi
{ W
u?A} fH
return t1 / t2; ~.\CG'g
} &[QvMh
} ; W
!TnS/O_1
_M[@a6?
这个工作可以让宏来做: fg"]4&`j-
mAO$gHQ
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ KU:RS+,e;
template < typename T1, typename T2 > \ Itaq4 ^CE
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; }t5-%&gBY0
以后可以直接用 !C ]5_
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) gp@X(d
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 (S MnYh4
(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。。。) uW4)DT9[5
dQW=k^X 'U
C{Y0}ZrmlF
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 0m8mHJ<&
cP8g.+
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > APye
class unary_op : public Rettype [\|`C4@3a
{ $#2zxpr,
Left l; *nZe|)m
public : Bgw=((p
unary_op( const Left & l) : l(l) {} `p qj~s
rf@Cz%xDD
template < typename T > LdAWCBLS
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const I$yFCd Xr
{ e'"2yA8dh"
return FuncType::execute(l(t)); ">zK1t5=
} ldFK3+V
OGA_3|[S
template < typename T1, typename T2 > NJ%>|`FEi7
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const /?(\6Z_A
{ R9+0ZoS
return FuncType::execute(l(t1, t2)); )I&,kH)+
} HRP
} ; Ddu1>"p-x
S=f:-?N|
r>o#h+'AV
同样还可以申明一个binary_op /sU~cn^D5
ML:Zm~A1U
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > w?;j5[j
class binary_op : public Rettype 10gh4,z[
{ kJP`C\4}f
Left l; Dt#( fuk#
Right r; G+5_I"`W
public : m/E$0tf
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} )s-[d_g
,>C`|
template < typename T > >_3P6-L>
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const e@j&c:p(Y
{ s:O8d L
/
return FuncType::execute(l(t), r(t)); Q
L 1e
} -!bfxbP
Yo-$Z-ud
template < typename T1, typename T2 > eE=}^6)(*
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const v~B
"Il
{ U))2?#
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); ]cmq
} ;L`NF"
} ; FN+x<VXo(
uge~*S
w%2|Po5
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 )/:j$aq
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 L>3- z>u,
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) ~DL-@*&
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。 :q>uj5%
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! #{8t
?v l
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。。。 ~9We)FvU4
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 F!RzF7h1
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) S%Bm4jY
下面是修改过的unary_op n1Z*wMwC
Efa3{
7>{
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > y 1I(^<qO=
class unary_op lj US-6
{ A[hvT\X
Left l; 'pa8h L
V\m51H1mqo
public : [G<SAWFg7
j>I.d+
unary_op( const Left & l) : l(l) {} 3vc2t6S%*
G<m6Sf
template < typename T > (?vKe5
struct result_1 0l'"idra
{ M> rertUR
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; cT.8&EEW
} ; $5r1Si)
k:yrh:JhB
template < typename T1, typename T2 > m\"X%Y#
struct result_2 gyT3[*eh
{ H1or,>GoO
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; JTS<n4<a
} ; y**>l{!!
krSOS WJ
template < typename T1, typename T2 > [ApAd
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const +'`I]K>
{ %7SGQE#W_~
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); 1
F+$\fLr
} SrT=XX,
*USzzLq
template < typename T > N
6t `45
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const +9NI=s6
{ eFz!`a^dX
return OpClass::execute(lt(t)); j\%m6\{n|
} 0 >:RFCo
BnPL>11Y
} ; o#frNT}
eCy]ugsi%
w<me(!-'
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 )%Lgo${[;
好啦,现在才真正完美了。 3IYbgUG
现在在picker里面就可以这么添加了: 2O+fjs
"*oN~&flc
template < typename Right > `XK+Y
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const ^!x}e+ o
{ Q^|aix~ K
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); W't.e0L<6
} QV*W#K\7q
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。
n1@ Or=5
dY$jg
V?C_PMa
/>[~2d
kb
l
EsE]f
十. bind E|BiK
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。 tOVYA\]
先来分析一下一段例子 .9u,54t
|7wiwdD"
od`:w[2\
int foo( int x, int y) { return x - y;} E?^A+)<"
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 P#x]3j]
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 ((E5w:=?
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。 QP[`*X
我们来写个简单的。 5: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: v}^
f8nVR
对于函数对象类的版本: Oo`b#!L
QAK.Qk?Qu
template < typename Func > ^J7g)j3
struct functor_trait i \u"+:j
{ *EzAo
typedef typename Func::result_type result_type; GcA!I!j/
} ; T7!=KE_z
对于无参数函数的版本: #^;^_
hXM2B2[
template < typename Ret > :>GT<PPD;
struct functor_trait < Ret ( * )() > _=oNQ
{ {1j[RE
typedef Ret result_type; &m>txzo
} ; H=k`7YN
对于单参数函数的版本: dL!K''24{
26\*x
template < typename Ret, typename V1 > -"Q[n,"Y
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > Zjh9jvsW
{ DozC>
typedef Ret result_type; L7&|
} ; BlvNBB1^
对于双参数函数的版本: dk9nhS+faJ
V7
dAB,:
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > J"dp?i
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > @5-+>\Hd^t
{ v__;oqN0
typedef Ret result_type; w_
po47S4
} ; ,*$/2nB^
等等。。。 S.Fip_
然后我们就可以仿照value_return写一个policy )iG+pP@.@
G
]mX+?
template < typename Func > j']Q-s(s
struct func_return 4MOA}FZ~
{ YJ{d\j
template < typename T > aE2
3[So
struct result_1 umWZ]8
{ o )
FjWf;
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; Q,A`"e#:
} ; NR)[,b\v
:4D#hOI
template < typename T1, typename T2 > !jDqRXi(
struct result_2 ?ixzlDto\
{ S-:7P.#Q
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; tK|hC[
} ; IJn r^S8
} ; 3*gWcPGe
|KFWW
)>LC*_v
最后一个单参数binder就很容易写出来了 aUy=D:\
p3eJFg$
template < typename Func, typename aPicker > uhLg2G^h
class binder_1 1% )M-io
{ uXNf)?MpA
Func fn; g/q$;cB
aPicker pk; 0OMyE9jJJ
public : dMwVgc:
'ga1SbA]
template < typename T > 6zLz<p?
struct result_1 <>JDA(F"
{
1Nk}W!v
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; +G_6Ek4
} ; ~5wCehSb
1*r{%6
template < typename T1, typename T2 > .6E7 R
struct result_2 _+8$=k2nM
{ 6iFd[<.*j
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; f41!+W=
} ; <