一. 什么是Lambda +EJwWDJ!%
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 b?Wg|D
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, WelB+P2
8@%Xd^
R'a%_sACj>
g*b
4N_
class filler *]2LN$
{ %bf+Y7m
public : r\]yq-_
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} gyH'92ck
} ; YArNJ5z=
_3$@s{k-TI
t}-[^|)7
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: tq=1C=h
'B}pIx6k~
E_&Hje|J_[
C("PCD
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); 0
eZfHW&
M9Gs^
1?)iCe
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 BqZ^ I eC$
!mFo:nQ)}
pTq,"}J!+
r`u}n
二. 战前分析 ~45u
a
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。 lJ]r%YlF
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 1A^iUC5)
2=ZR}8}9Q:
\3K 6NA!L
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); m%V+px
/* --------------------------------------------- */ >(z{1'f{
vector < int *> vp( 10 ); b~06-dk1
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); hZnT`!iFE^
/* --------------------------------------------- */ #oMbE<//"
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); /R#-mY
/* --------------------------------------------- */ nPq\J~M
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); BOJh-(>I
/* --------------------------------------------- */ LLmgk"
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); 1_:1cF{w
/* --------------------------------------------- */
N>`+{
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); b{)('C$
i]GBu
4zghM<
'R*gSqx~
看了之后,我们可以思考一些问题: n? "ti
1._1, _2是什么? 322W"qduTZ
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。 $m/-E#I#Z
2._1 = 1是在做什么? `.;7O27A^%
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 &n<jpMB
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 rP ;~<IxEr
R+]p
-NI^
AX**q$'R
三. 动工 $o\p["DP
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: )|LX_kyW
OdQ>h$ gZ
)xQxc.
A`(p6 H"s
template < typename T > ZJ"*A+IJx[
class assignment =D5@PHpv(
{ <6/XE@"
T value; $Br^c< y
public : d1e'!y}R5
assignment( const T & v) : value(v) {} Z.6`O1OY}?
template < typename T2 > zq!2);,
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } #BS]wj2#
} ; `m<="No
'lC"wP&$
e::5|6x
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 ?^BsR
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment 4NR,"l)
@PwEom`a
md$[Bs9
1\YX|
class holder 0nx
<f>n
{ EfDo%H^!j
public : W\.f:"2qr
template < typename T > pE `Q4:<A
assignment < T > operator = ( const T & t) const RB/[(4
{ #PXl*~PrQ/
return assignment < T > (t); bDUGzezP<
} ItM?nyA
} ; %J.Rm0FD:
&tMvs<q,
.6O>P2m]a_
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: p00\C
{h9#JMIA
static holder _1; oeIB1DaI
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 @Jm$<E
YY7:WQS
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); Y2<#%@%4
而不用手动写一个函数对象。 -HoPECe
Yf {s0Z
S<p
"k]
?\vJ8H[bD
四. 问题分析 9HTb
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。 NmB0CbB
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。 Y}1|/6eJ
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 K?I@'B'
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 o{-PT'
下面我们可以对这几个问题进行分析。 ~-M7
{ +C>^b
五. 问题1:一致性 q,:\i+>K*
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?| 6bb=;
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 ' J-(v
6 Dg[b
struct holder |qI_9#M\(
{ 8kMMQ ES
// _&F6As
!{
template < typename T > m k -"
U7;
T & operator ()( const T & r) const "r"Y9KODm
{ <EBp X
return (T & )r; ];uvE? 55
} K]
Eq"3
} ; d9Q%GG0]
Pi8U}lG;
这样的话assignment也必须相应改动: R8],}6,;E}
'kh%^_FH7
template < typename Left, typename Right > L3<XWpv
class assignment <M$hj6.tn
{ '|]zBpz
Left l; |Cen5s
W&
Right r; QGLm4 Wl9
public :
Kjf#uU.7
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} ]AHUo;(f%
template < typename T2 > MnX2sX|
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } Y^6=_^
} ; *g=*}2
55!9U :{
同时,holder的operator=也需要改动: f ~Fus
+- .BF"}
template < typename T > R#T6Ii
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const k"sL.}$
{ Y/$SriC_+'
return assignment < holder, T > ( * this , t); F8=6!Qj
} Jp=
(Q]ab
<=7p~
i5
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 aoJ&< vl3
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 |2oB3 \)/
|RjjP 7
return l(rhs) = r; S((8DSt*
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。 gq0gr?
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: 9Q.j
<
lhjPS!A~
template < typename Tp > Iy,)>V%iZV
class constant_t de`6%%|
{ ';lO[B
const Tp t; 8bK}&*z<
public : v(t&8)Uu
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} X'u`\<&W
template < typename T > &G"]v]V
const Tp & operator ()( const T & r) const /z'j:~`E
{ @eMyq1ZU
return t; ILVbbC`D
} ZU@V]+ww
} ; %(e=Q^=
T }8aj
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 6@$[x* V
下面就可以修改holder的operator=了 _E"[%
%!=YNm
template < typename T > TxiJ?sDh*
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const %kUJ:lg;d
{ S4(IYnwN
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); J\{)qJ*jp
} I&vB\A
>Y,7>ahyt
同时也要修改assignment的operator() Qz<-xe`o8]
O7K))w
template < typename T2 > YW'Y=*
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } ._R82gy
现在代码看起来就很一致了。 _<~05Eh
4-"wFp
六. 问题2:链式操作 &B.r&K&
现在让我们来看看如何处理链式操作。 7]^Cg;EtM:
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。 U-k;kmaj
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 af_zZf!0
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。
|z4 /4Y@
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct c]LH.
p<+]+,|\~:
template < typename T > K4rr.f6
struct result_1 yjpjJ
{ CVUDN2
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; QZfPd\Q5
} ; Kzm_AHA)
=#u2Rx%V
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: q[#\qT&QU
7q?YdAUz
template < typename T > :.~a[\C@V<
struct ref 2iGRw4`_a
{ CxRp$;rk
typedef T & reference; 01dx}L@hz
} ; GGBe/X
template < typename T > 6M6QMg^
struct ref < T &> pta%%8":
{ }J*&()`
typedef T & reference; 4/jY;YN,2
} ; Z:*U/_G
j\vK`.z
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: bXW)n<y
vBpg6
fX
template < typename T > -r2cK{Hhp&
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const 29]8[Z,4
{ e\dT~)c
return l(t) = r(t); 8 N` $7^^
} `8-aHPF-
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。 BuYDw*.
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 zbR.Lb
:}-u`K*
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 IKm
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: W
wE)XE
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 P=@lkF!\#
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 V588Leb?
最后的布局是: %8tN$8P
Add ~Qsj)9
/ \ @}Ixr{t
Divide 5 =,
0a3D6b
/ \ {q)B@#p
_1 3 U,M,E@
似乎一切都解决了?不。 E
oR(/*'
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。 VqrMi *W6
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。 iK]g3ew|
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: {XX Nl)%
D5>~'N3b
template < typename Right > i6CYD
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const >FHsZKJ
Right & rt) const c #!6
{ :U q]~e
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); ?>8zU;Aj
} DRoxw24
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 48Lmy<}*
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。 `.W;ptZ6
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。 #<PdZl R
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。 Uq.~3V+u
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。 LwPM7S~ *
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? gJxVU41
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: =.oWg uzu
~BZV:Es
template < class Action > C<t>m_t9
class picker : public Action "T
u[n\8
{ h3EDN:FQ
public : O`jA-t
picker( const Action & act) : Action(act) {} x2sOEkcQ
// all the operator overloaded J_|}Xd)~t6
} ; Vk_&W.~
-!>ZATL<B
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。 xJLO\B+gM
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: 25n(&NV
Wky S Tc
template < typename Right > w%dIe!sV
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const &]F|U3
{ zlztF$Bo
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); } !<cph
} 9*+0j2uhQ
)v{41sM+
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > xO-U]%oq
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。 ;T{/;
So*Wk "
template < typename T > struct picker_maker P&3/nL$9N
{ \e8*vos
typedef picker < constant_t < T > > result; E9B*K2l^{
} ; Z) i1?#
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > >^f)|0dn)E
{ 50GYL5)q
typedef picker < T > result; Y+u-J4bj
} ; $:E}Nj]{&
QcG5PV
下面总的结构就有了: @Du}
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 {/A)t1nL
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 VUC <0WV
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 sp
Q4m
至此链式操作完美实现。 JM-ce8U
+#uNQ`1v
)=E~CpKV
七. 问题3 RD$tc~@UB
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。 $#7J\=GZ+
-j`!(IJ
template < typename T1, typename T2 > *Qg5Z
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 2WPF{y%/
{ X`3vSCn
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); W-!Bl&jF[
} QI#*5zm
Ku/H=
很明显,这个函数的返回类型会依赖于T1,T2,因此result_1已经无法适用,我们就只好再写一个result_2: ~0F9x9V
> 1r[]&8
template < typename T1, typename T2 > 8PoHBOxpc
struct result_2 ?z@v3(b[
{ .:Bwa
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; >C:"$x2"#(
} ; {yHB2=nI
yC'hwoQ`
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? K=c=/`E
这个差事就留给了holder自己。 -4vHK!l
rv,NQZ
2E3?0DL",
template < int Order > :m*!?QGdL
class holder;
QK)"-y}"g
template <> M#c.(QdF
class holder < 1 > BrcT`MM[(=
{ n$i}r\
so
public : ^N KB
template < typename T > |#fqHON
struct result_1 C(qqGK{
{ EW7heIT$
typedef T & result; f^z/s6I0
} ; f^\qDvPur
template < typename T1, typename T2 > W7r1!/ccj
struct result_2 M[Lj N
{ q|xJ)[AO
typedef T1 & result; yu"enA
} ; Uax[Zh[Cg
template < typename T > 1$vsw
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const fS+Ga1CsH
{ hY XH9:
return (T & )r; 8DHohhN
} `&xo;Vnc
template < typename T1, typename T2 > u?6L.^Op
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const :\[W]
{ ?$T!=e"
return (T1 & )r1; g(){wCI
} *<Yn
} ; ^o^[p %
#Ux*":
template <> 1ga.%M*
class holder < 2 > #-?C{$2I
{ B@XnHh5y
public : szW_cjS
template < typename T > t-7^deG'/n
struct result_1 #~<cp)!3
{ )bN|*Bw3
typedef T & result; ?\[2Po]n
} ; K8xwPoRL
template < typename T1, typename T2 > gw[\7
struct result_2 xdw"JS}
{ jzCSxuZ7O
typedef T2 & result; (s`oJLW>
} ; pt[H5
template < typename T > <5rs~
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const (3PkTQlE
{ ]XX9.Xh=-
return (T & )r; n/*BK;
} ~a@O1MB
template < typename T1, typename T2 > IRy!8A=X
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const Z+%Uwj
{ "o.V`Bj
return (T2 & )r2; `
O;+N"v
} f`Km ctI
} ; F~j
U; L
Np$peT[
Z(g9rz']0
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 o&M2POI~q
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: ?M2#fD]e
首先 assignment::operator(int, int)被调用: x\HHu]
dMkDNaH,
return l(i, j) = r(i, j); FCO5SX#-g
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) wkSIQL
|.kYomJ
return ( int & )i; % H"A%
return ( int & )j; ki/xo^Y2<
最后执行i = j; }*vUOQQp*
可见,参数被正确的选择了。 (S~|hk^
nsO!
&n:3n
'EF\=o)^Y
d GEMrjx
八. 中期总结 8S;]]*cD~
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: ( `V
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 {O\>"2}m'f
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 +RIG8w]
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor w7n6@"q
w]n ,`r^
{a>a?fVU
:^
9sy
n<Vq@=9AE
Z+jgFl
4
九. 简化 B(}u:[
b^S
很明显,要支持一个操作符所要做的工作太多了,而且在每个functor中申明result_1至result_n,可见如果n发生变化,维护的开销极大。 i={ :6K?^
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 \9[_*
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: w&6c`az8
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 f-at@C1L%L
+-*/&|^等 *eE&ptx1
2. 返回引用。 S;0,UgB1
=,各种复合赋值等 *.g0;\HF
3. 返回固定类型。 'G3;!xk$
各种逻辑/比较操作符(返回bool) A0L&p(i
4. 原样返回。 :Ja]Vt
operator, gO
C5
5. 返回解引用的类型。 <28L\pdG`
operator*(单目) "wk~[>
6. 返回地址。 "2cJ'n/L
operator&(单目) dWC[p
7. 下表访问返回类型。 ts2;?`~
operator[] JryC L]
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 XS!mtd<q
operator<<和operator>> oBVYgv)
lYZ5FacqC
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。 -C9_gZ
例如针对第一条,我们实现一个policy类: vo'=d"zm
6>I{Ik@>
template < typename Left > H^Th]-Zl
struct value_return !1MSuvWP
{ f< A@D"m/
template < typename T > zP\n<L5
struct result_1 z"`q-R }m
{ 4H4U
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; {fsU(Jj\
} ; IvLo&6swW
.]_Ye.}
template < typename T1, typename T2 > ;F)gr
struct result_2 5<-_"/_
{ 2l43/aCq
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; $4yv)6G
} ; } t4?*:\
} ; OLAwRha
*&VH!K#@{
]fH U/%
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait %vPs38Fks
uus}NZ:*l
下面我们来剥离functor中的operator() [da,SM
首先operator里面的代码全是下面的形式: 1i;-mYGaMn
(<?6X9F:N
return l(t) op r(t) klC;fm2C
return l(t1, t2) op r(t1, t2) oXA3i
return op l(t) )+]8T6~
N
return op l(t1, t2) \I
r&&%
return l(t) op 0i}4T:J@`
return l(t1, t2) op !;'.mMO&%
return l(t)[r(t)] ,fS}cpV
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] }]w/`TF
[zp v3Uw
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: 7.4Q
单目: return f(l(t), r(t)); >sAZT:&gv
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); w3lR8R]
双目: return f(l(t)); ?haN ;n6'
return f(l(t1, t2)); e(/~;"r{
下面就是f的实现,以operator/为例 |*079v
j{,3!
struct meta_divide G_E U/p<Q
{ H\ A!oB,sw
template < typename T1, typename T2 > m=&j2~<i
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) @fR^":.h
{ /H+br_D9
return t1 / t2; %AbA(F
} [; M31b3
} ; HA%%WSuf
u}u;jTi>2
这个工作可以让宏来做: iTTe`Zr5y
XE]YKJ?|k
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ @MIBW)P<
template < typename T1, typename T2 > \ r(` ;CY]@
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; w[w{~`([",
以后可以直接用 Vx_lI
#3
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) t59"[kQ
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 4`@]jm
(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。。。) WN9<
G1MuH%4
n*-t
=DF
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 usiv`.
7sECbbJT
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > P 3uAS
class unary_op : public Rettype @xR7>-$0p
{ o)'u%m
Left l; Zd@'s.,J
public : `<ITLT
unary_op( const Left & l) : l(l) {} xlVQ[Mt
z'a#lA.$}
template < typename T > NVx`'Il8
"
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const |K?fVL
{ GSg|Gz""J0
return FuncType::execute(l(t)); `Z]Tp1U
} (g,lDU[=
^,zE Nqg7
template < typename T1, typename T2 > Mw!?2G[|
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 0S@O]k)
{ a5WVDh,cR
return FuncType::execute(l(t1, t2)); KZO!
} 2UY0:ye
} ; {=
Dtajz
JDv7jy
jI@0jxF
同样还可以申明一个binary_op r{qM!(T
FRI<A8
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > *leQd^47
class binary_op : public Rettype ]xQPSs_
{ kvs^*X''Ep
Left l; j &)Xi^^
Right r; P0U=lj/b
public : KquHc-fzqr
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} sKIWr{D
:~loy'
template < typename T > N8(xz-6
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const B&A4-w v
{ |RwpIe8~
return FuncType::execute(l(t), r(t)); [oOZ6\?HB
} \~:Kp
Kq
'5wa"/ ?w
template < typename T1, typename T2 > Acr\2!))
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const d{&+xl^ll
{ \1D~4Gz6}
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); {EbR
=
} $7gzu4f
} ; {55{YDqx
B, nCx=\S
=Z_\8qc
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 t/WauY2JUC
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 JC`|GaUy
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) 4]nU%`Z1w
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 'vj45b
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! +Y(cs&V*
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 }MY7<sMDOy
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 Z `O.JE
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) /S1EQ%_
下面是修改过的unary_op Gm^@lWzG
:k8>)x]
)
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > 4IG=mG)
class unary_op Qi2yaEB
{ '#$%f
Left l; ;YNN)P%"
K"VphKvR
public : AuUT 'E@E
X}p#9^%N
unary_op( const Left & l) : l(l) {} ZH/^``[.
A=!&2(
template < typename T > B)/X:[
struct result_1 z*ZEw
{ dsX{5
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; ?{%P9I
} ; (7`goi7M
pSkP8'
?
template < typename T1, typename T2 > _IOeO
struct result_2 j(F%uUpN
{ mfFC@~|g
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; f'F:U^
} ; [Ua4{3#
rJ ?Y~Q
template < typename T1, typename T2 > |;'V":yDs
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const >4}+\ Q`S
{ |TF,Aj
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); Fzh%#z0
} Ttn=VX{
\
uzG<(Q pu
template < typename T > O^G/(
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const `GC7o DL
{ GBtBmV/`
return OpClass::execute(lt(t)); "6^tG[G%
} #6fp"
Y oNg3
} ; ,$Qa]UN5Q
s#;|8_L
M
4pV.R5:
该方法避免直接使用RetType的result_x,而自己申明一个对应的result_x做一次中转,虽然其实毫无意义,却恰好避开了vc的bug &|iFhf[o
好啦,现在才真正完美了。 sn_]7d+Q
现在在picker里面就可以这么添加了: ()JM161
%/~6Qq
template < typename Right > kLR4?tX!
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const ?(Dkh${@
{ qWKpnofa
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); w4:S>6X
} eJilSFp1
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。 ~-GgVi*I
Im{50%Y
E:4`x_~qQ
B@HW@j
9@./=5N~3
十. bind vi4u `
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。 qg:R+`z
先来分析一下一段例子 "w9`UFu%^e
M A} =
_xI'p6C
int foo( int x, int y) { return x - y;} T2Z;)e$m_
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 -2o4v#d
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 6LL/wemq
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 l^:m!SA_
我们来写个简单的。 UAnq|NJO
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: .6xP>!E}Q
对于函数对象类的版本: { r`l
\2U^y4K.
template < typename Func > kCL)F\v"iT
struct functor_trait JHwkLAuz
{ g[@Kd
typedef typename Func::result_type result_type; L^KGY<hp4
} ; O4$ra;UM`
对于无参数函数的版本: {0q;:7Bt
xM9EO(u
template < typename Ret > ~7Kqc\/H&I
struct functor_trait < Ret ( * )() > "V&2g?
{ VE&
?Zd~
typedef Ret result_type; pB@8b$8(Z
} ; 3Ku!;uo!u
对于单参数函数的版本: }el.qZ
@%IZKYfc~
template < typename Ret, typename V1 > VFT
G3,kI
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > `x lsvK>
{ CCDoiTu!4
typedef Ret result_type; >>rW-&
} ; J|sX{/WT
对于双参数函数的版本: )@ZJ3l.
}IC$Du#
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > $7a|
9s0
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > L5(rP\B
{ Dn) =V.
typedef Ret result_type; }pbyC
} ; $)mq
等等。。。 [z]@<99/
然后我们就可以仿照value_return写一个policy <&n3"
},2-\-1
template < typename Func > p^&' C_?
struct func_return g.kpUs
{ mn{8"@Z
template < typename T > F
71
struct result_1 xrA(#\}f$
{ l,1 }1{k&
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; Z@nM\/vLA
} ; V5i_\A
V`TXn[7
template < typename T1, typename T2 > GD}3r:wDs
struct result_2 *;7&
{ aa_&WHXkt
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; W:aAe%S
} ; Y:^~KS=Uz
} ; 7$z")JB
ibl^A=
Bg-C:Ok2'
最后一个单参数binder就很容易写出来了 )?%FU?2jrn
%;!@\5$
template < typename Func, typename aPicker > .bB_f7TH.
class binder_1 Y:FV+ SI
{ ndOPD]A'
Func fn; weT33O"!1
aPicker pk; 25l6@7q.
public : r9uY?M
j$Vv'on
template < typename T > .lb2`!'r&
struct result_1 \_!FOUPz(
{ uw
L T$
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; $e+@9LNK
} ; DvG. G+mo#
la8se=^
template < typename T1, typename T2 > %bt2^
struct result_2 bS&'oWy*B
{ `V w9j,G
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; Vt5%A}.VQ
} ; n #p6i
k!xi
(l<C
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} H+F?)VX}oA
HLN rI0
template < typename T > 7FqmT
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const &m5