一. 什么是Lambda ?#lHQT
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 5BS !6o;P'
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, &R,QJ4L
&W{<Yf9
-u^f;4|u
OV/
&'rC
class filler H+5S )r
{ FnCMr_
public : \ch4c9
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} [{.9#cQ"
} ; i}/Het+(
}t0JI3
C#@-uo2
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: B)BR
y%
|e91KmiqJ
jGEmf<q&u
|F49<7XB[~
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); /kV5~i<1S
9dFo_a*?
tPChVnB
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 d0 mfqP=
IweNe`Z
v,jB(B^|Z
Ao, <G.>R
二. 战前分析 #F#M<d3-2
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。 i>
dLp
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 3/Dis)
v8
F- {hXM
N=j$~,yG
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 );
o('6,D
/* --------------------------------------------- */ df{6!}/(
vector < int *> vp( 10 ); *})Np0k
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); >"[Nmx0;w
/* --------------------------------------------- */ \xKhbpO~
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); ->'xjD
/* --------------------------------------------- */ '[p0+5*x
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); /Zg4JQ~
/* --------------------------------------------- */ x$) E^|A+
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); +&[X7r<
/* --------------------------------------------- */
Z@i,9 a
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); km29]V=}
[6CWgQ%Ue
CcZM0
#ds@!u+&
看了之后,我们可以思考一些问题: 7 b8pWM
1._1, _2是什么? >M7(<V
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。 co*XW
2._1 = 1是在做什么? j/uzsu+
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。 a *qc
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。 87rHW@\](
QPX3a8w*
i2Sh^\Xw
三. 动工 m0N{%Mf-
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: w01u~"E
(^$SMuC
@@& ?,3
,"f2-KC4h
template < typename T > >2mV{i&
class assignment yJ?=HH?
{ "\qm +g
T value; ^TT_BAI
public : S$qpClXS,
assignment( const T & v) : value(v) {} O)INM
template < typename T2 > !H(V%B%
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } F6Qnz8|
} ; :Fi$-g
WQv`%%G2>
rSKZc`<^
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 Muok">#3.
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment f\~A72-
P9M. J^<
lL*"N|Y
v\R-G
class holder [#2X
{ 5>>JQ2'W
public : @DK`#,
template < typename T > `%$+rbo~
assignment < T > operator = ( const T & t) const lI;ACF^
{ zd3^k<
return assignment < T > (t); }Io5&ww:U
} eV\VR
!!i
} ; mA4]c
*rmM2{6
S'=}eeG
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:
Wux[h8G
uE'Kk8
static holder _1; C /w]B[H
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 *#j_nNM4
gb/<(I )
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); _*n
4W^8
而不用手动写一个函数对象。 c Qq78Lo
#NWS)^&1b
7%5EBH &
>n jX=r.
四. 问题分析 y>] Yq-
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。
BO'7c1FU
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。 2{4f>,][
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 v8>bR|n5
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 AL*M`m_
下面我们可以对这几个问题进行分析。 U<wM#l
P|Z
Sw`+4
4
五. 问题1:一致性 ;Mz7emt
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?| !rff/0/x"
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 G.>Ul)O:a
c. }#.-b8
struct holder z7R2viR[
{ (1Klj+"p%
// ZC3;QKw>
template < typename T > cg^=F_h
T & operator ()( const T & r) const ilwI qj
{ unt{RVR%
return (T & )r; P9q ZjBS
} =a(]@8$!1
} ; TnJNs
C;']FmK]
这样的话assignment也必须相应改动: ;8yEhar
FMz>p1s|dK
template < typename Left, typename Right > 'EG/)0t`
class assignment *@g>~q{`
{ 6@Ir|o
Left l; B4x@{rtER
Right r; d bHxc@H
public : L4v26*P
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} J6Nhpzp
template < typename T2 > a'?V:3 ]
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } !H~PF*,hY
} ; bOD]`*q
hZ-?-F?*@
同时,holder的operator=也需要改动: #^xj"}o@
~$m:j];
template < typename T > l{hO"fzy
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const ^IO\J{U{"x
{ EC7)M}H
return assignment < holder, T > ( * this , t); kn}bb*eZ
} uIR/^o
\ `|
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。 6`Diz_(
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 QUWx\hqE
;!)gjiapw
return l(rhs) = r; G| qsJ
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。 KU;J2Kt
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: [H{2<!
\Yr&vX/[p
template < typename Tp > TsY
nsLQY
class constant_t ex8}./mjJ
{ *z)+'D*+
const Tp t; R6\|:mI,$
public : -V=,x3Zew
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} r}-vOPn`E
template < typename T > k<y~n*{_
const Tp & operator ()( const T & r) const p:3
V-$4X
{ 4VHX4A}CgA
return t; ;nKhmcQ4
} eHUb4,%P
} ; 0Z
jE(3i
H6<3'P
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 u^( s0q
下面就可以修改holder的operator=了 Fz2CXC
r:H.VAD
template < typename T > E51S#T
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const yHn8t]{
{ qE M,~:lTn
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); G!7A]s>C
} petq6)g?
~9c jc
同时也要修改assignment的operator() :"`1}Q
,D\}DJ`)C
template < typename T2 > )p[Qj58
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } n7hjYNJ
现在代码看起来就很一致了。 LrdX^_,nt
5Vlm?mPU
六. 问题2:链式操作 hHyB;(3~
现在让我们来看看如何处理链式操作。 3V3 q
vd
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。 Dp^6|T* HU
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 "s7}eWM*a
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 fhmBKeFdV
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct '}E"Mdb
s"x(i
template < typename T > AA[?a
struct result_1 \!wo<UX%
{ i wI}
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; QG5)mIJ
} ; JY$+<`XM
Vs(D(d,
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$jq2?l
Nzl`mx16
template < typename T > c"zE
struct ref :a_MT
{ yDAvl+
typedef T & reference; -+kTw06_C
} ; @-.Tgpe@a
template < typename T > ;R^=($ X
struct ref < T &> ~{q;
-&
{ i7\MVI8
typedef T & reference; .5iXOS0
G
} ; $"fO/8Ex
8r48+_y3u
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下:
!qTP
YZz8xtM<2
template < typename T > +Oc |Oo
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const xOKf|
{ OhTd>~R`<
return l(t) = r(t); GP_%.fO\M
} ;9hS_%ldX4
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。 =r^Pu|
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。
A{)p#K8
$|7;(2k
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 eNr2-R
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: SeBl*V
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 4_ kg/
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 o(g}eP,g}
最后的布局是: '[Bok=$B)
Add 4\m#:fj %
/ \ bP7_QYQ6
Divide 5 "
l >tFa
/ \ |] ]Rp
_1 3 6{H@VF<QY!
似乎一切都解决了?不。
MsP`w3b
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。 S&MF; E6
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。 ?F9c6 $|
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: E|x t\*
q=;U(,Y
template < typename Right > 4']eJ==OH
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const 7&1dr
Right & rt) const l42tTD8Awz
{ \!zM4ppr
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); ^-%O
} 8HL8)G6
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 tfPe-U
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。 4AYW'j C
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。 sNsWz.DLT#
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。 M~5Ja0N~
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。 &o7"L;
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"S")BQ
q
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: I04c7cDp
bjql<x5d
template < class Action > U^&y*gX1
class picker : public Action =A<a9@N}N
{ -x+K#T0Z
public : d ZxrIWx
picker( const Action & act) : Action(act) {} MR.c?P?0Q
// all the operator overloaded f#
sDG
} ; R'h.lX
}W
nvz;]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。 :F?L,I,K
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: @}hdMVi
I?KGb:]|
template < typename Right > Q,nXc
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const +]0/:\(B
{ FTcXjWBPF9
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); htOVt\+!34
} k<k@Tlo
=S|dzgS/
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > l*+9R
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。 Jv59zI
Kk 6i
template < typename T > struct picker_maker uex([;y
{ *q0vp^?
typedef picker < constant_t < T > > result; U2*kuP+n
} ; )CG,Udu
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > W"\O+
{ 8GT4U5c
;
typedef picker < T > result; PPj%.i)
} ; Y9y'`}+
6yedl0@wa!
下面总的结构就有了: h&<>nK
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。 SH;:bLk_
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。 V~S(cO[vj
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 D9higsN
至此链式操作完美实现。 b:W
x[+
d5qGTT ~a
?d@zTAI
七. 问题3 ""x>-j4
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。 Frum@n
@P6*4W
template < typename T1, typename T2 > RpU.v
`
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ]I(<hDuRp
{ aU%QJ#j
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); ,`ju(ac!
} zc5>)v LH=
%KW NY(m
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: k;!}nQ&
?Y_!Fr3V
template < typename T1, typename T2 > [Ee <SB{
struct result_2 <Eh_
{ ;!pJ%p0Sc
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; |/~ISB
} ; pU[5f5_
oU)3du
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? l'kVi
这个差事就留给了holder自己。 YguY5z
T!QAcO
{i/7Nx
template < int Order > h[r)HX0hA
class holder; / e]R0NI
template <> :p.f zL6X
class holder < 1 > .pPtBqp
{ a`8svo;VUO
public : (\CH;c-@
template < typename T > jF|LPWl
struct result_1 $im6v
{ 3'6by!N,d
typedef T & result; tiTh7qYi9
} ; /9SNXjfbt
template < typename T1, typename T2 > 0"DS>:Ntk
struct result_2 |!*abc\`(`
{ mjJ/rx{kbw
typedef T1 & result; xOdLct
} ; osI0m7ws:
template < typename T > QHw{@*
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const bipA{VU
{ |jyD@Q,4
return (T & )r; xH{V.n&v
}
7!^Zsp^+
template < typename T1, typename T2 > KBwY _
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const #s|,oIm
{ lcuqzX{7
return (T1 & )r1; u~\ NL{
} DXx),?s>
} ; nv%0EAa#}
LqoH]AcN
template <> nVGWJ3
class holder < 2 > smat6p[
{ A5%cgr% 6
public : xZ>@wBQ
template < typename T > zN7Ou .
struct result_1 xHWD1>
{ Tu-I".d+
typedef T & result; Wo<kKkx2
} ; :0(:}V3 z\
template < typename T1, typename T2 > '2v$xOh!y
struct result_2 (V#*}eGy
{ #An_RU6h
typedef T2 & result; wo_iCjmK
} ;
2>Sr04Pt
template < typename T > J9XV:)Yv#
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const c}D>.x|]
{ 48[b1#q]
return (T & )r; RbJbVFz8C
}
W>m#Mz
template < typename T1, typename T2 > HQ`A.E2
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const `lN
Z|U
{ og8"#%
return (T2 & )r2; +3o
4KB}
} !l~3K(&4
} ; i2n66d
`bcCj~j
c$~J7e6$
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> >。 A:,R.P>`C
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: *sq+ Vc(
首先 assignment::operator(int, int)被调用: UszR. Z
XMm(D!6
return l(i, j) = r(i, j); vL~j6'
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) ){xMMQ5
H263<^
return ( int & )i; o&Sv2"2
return ( int & )j; `&>CK`%Xu
最后执行i = j; [:cZDVaA|
可见,参数被正确的选择了。 DWcEl:
Gkz~xQy1T
x<h-F
O%rt7qV"g2
Tg/rV5@ka
八. 中期总结 07A2@dx
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: eLyaTOZadu
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 T``~YoIdz
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 -mqTlXM
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor CB>O%m[1
DK }1T
02~GT_)$^
X1\ao[t<;c
GM>Ms!Y
6D1tRo
九. 简化 {b90c'8?a
很明显,要支持一个操作符所要做的工作太多了,而且在每个functor中申明result_1至result_n,可见如果n发生变化,维护的开销极大。 i-31Cxb
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 8u bb~ B;
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: 6%2\bI.#
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 )}5f'TK
+-*/&|^等 ?\Lf=[
2. 返回引用。 b'TkYa^
=,各种复合赋值等 5.FAuzz
3. 返回固定类型。 {^SHIL
各种逻辑/比较操作符(返回bool) YOY{f:ew
4. 原样返回。 >d#Ks0\&
operator, S}XVr?l2O
5. 返回解引用的类型。 %XK<[BF
operator*(单目) \%/zf
6. 返回地址。 6'QlC+E
operator&(单目) j[\aGS7u
7. 下表访问返回类型。 4-{f$Z@
operator[] \_PD@A9
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 &g\?znF]H
operator<<和operator>> e?eX9yA7F
j#JE4(&
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。 oM)4""|
例如针对第一条,我们实现一个policy类: ICXz(?a
lv0}d
template < typename Left > b1frAA
struct value_return ^+q4* X6VB
{ Z<n%~z^
template < typename T > ICB'?yZ,
struct result_1 ~4[4"Pi>|
{ ?ZlN$h^
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; R|O."&CAB
} ; PvB-Cqc
L(i0d[F
template < typename T1, typename T2 > JBvP {5
struct result_2 Z*Jp?[##
{ +q@g
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; sH{4 .tw
} ; ik Pm,ZN
} ; ;c~%:|
fN{JLp
l/o
4bkV
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait gCc::[}\Y
FV W&)-I
下面我们来剥离functor中的operator() S#l6=zI7^R
首先operator里面的代码全是下面的形式: 0xe*\CAo
lpHz*NZ0
return l(t) op r(t) u&s>UkR
return l(t1, t2) op r(t1, t2) GK-__Y.
return op l(t) b_xGCBC
return op l(t1, t2) /|z_z%=
return l(t) op )A H)*Mg
return l(t1, t2) op r2; )VS
return l(t)[r(t)] MuCnBx
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] 9q|36CAO_
+^v]d_~w_
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: H@!kgaNF
单目: return f(l(t), r(t)); v^QUYsar
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); b^I(>l-
双目: return f(l(t)); NamO5(1C
return f(l(t1, t2)); !JC!GS"M5
下面就是f的实现,以operator/为例 Mk$Pt
%K|+4ZY3
struct meta_divide vaOCH*}h
{ Ci?A4q$.
template < typename T1, typename T2 > Y<oDv`aZ0
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) T~(AXwaJ
{ S6pvbaMZ
return t1 / t2; ^RO_B}n3
} %V3xO%
} ; f))'8
C.}Vm};M
这个工作可以让宏来做: }|!9aojr
/~B\1
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ =
7TK&
template < typename T1, typename T2 > \ 2or!v^^u
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; lf%Ju$H
以后可以直接用 /6Vn WrN_
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) pswEIa
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 n.\|NR'v
(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。。。) ?g\SF}2
7o5~J)qIC
a]mPc^h
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
;'g.%
(D5.NB%@
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > s@c.nT%BYL
class unary_op : public Rettype L-v-KO6
{ Q N$Ac.F
Left l; _wM YA8n
public : pJpTOq\h
unary_op( const Left & l) : l(l) {} jWL;ElM'
:Z'q1kW@"
template < typename T > 4RYvI!
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ,V}Vxq3
{ .*>pD/
return FuncType::execute(l(t)); v)AadtZ0d
} $IU|zda8
FaUc"J
template < typename T1, typename T2 > :0)nL
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ;x=r.3OQy
{ }qhNz0*
return FuncType::execute(l(t1, t2)); 1FQ_`wF4
} $NG|z0
} ; tf+5@Zf]4
37M?m$BL
jJfV_#'N'
同样还可以申明一个binary_op hi(uL>\
+,BJ4``*k
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > Wk"\aoX"E
class binary_op : public Rettype _x ;fTW0
{ )5(Ko<"
Left l; 9q=\_[\[
Right r; UPI'O %
public : D^%DYp
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {}
P)$q
XK 09x1r
template < typename T > z8"(Yy7m
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 9?xc3F2EBD
{ \X?GzQkr
return FuncType::execute(l(t), r(t)); 9uL="z$\
} yF#:*Vz>
O]nZr
template < typename T1, typename T2 > 6+;B2;*3
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const JG=U@I]
{ \HsrUZ~
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); [,1\>z|&
} 0,x<@.pW
} ; EN!Q]O|
"ccP,#Y
~dO&e=6Hk
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 z2GT9
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 ,n&e,I
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) `?PpzDV7Y
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。 %bs~%6)
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! GG@&jcp7
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。。。 %+y92'GqG/
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 N))G/m3
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) ;| :^zo
下面是修改过的unary_op z&@Vg`w"
w u
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > u0vq`5L
class unary_op MiX*PqNTM
{ {hLS,Me
Left l; )G">7cg;t
<hO|:LX
public : 07?| "c.
n #|p R2
unary_op( const Left & l) : l(l) {} 3;h%mkKQ+
\D]H>i$
template < typename T > qL03iV#h*V
struct result_1 8@f=GJf
{ gZ^NdDBO
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; pxs#OP
} ; >,v,4,c
-X6[qLq
template < typename T1, typename T2 > dt efDsK
struct result_2 > $#v\8
{ _Zq2 <:
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; @sV6g?{tI
} ; 9z:P#=Q:
=[$zR>o*%
template < typename T1, typename T2 > *:*Kdt`'G
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const o y'GAc/
{ pd[?TyVK;
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); laQM*FLg
} X8Xw'
5V^+;eO
template < typename T > \Q5Jg
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const =nmvG%.hd
{ O'G,
return OpClass::execute(lt(t)); ezC2E/#
} : Nf-}"
Zu$30&U
} ; >c~Fgs
HZ#<+~J
OC [ +t6
该方法避免直接使用RetType的result_x,而自己申明一个对应的result_x做一次中转,虽然其实毫无意义,却恰好避开了vc的bug ~S],)E1w
好啦,现在才真正完美了。 &D|wc4+
现在在picker里面就可以这么添加了: 42Gv]X
"t{|e6
template < typename Right > fgg;WXcT ~
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const -<'&"-
{ m),3J4(q
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); BAq@ H8*B
} 3+%c*}KC~
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 "2}E ARa
#^>5,M2
Vko1{$}t
W* XG9
;JK!dzi}
十. bind <oE(I)r4,
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。 UY_'F5X
先来分析一下一段例子 l~/g^lN
k_2W*2'S
FK$?8Jp
int foo( int x, int y) { return x - y;} &s|&cT
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 .[Z<r>
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 Felu`@b
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 X\I"%6$
我们来写个简单的。 drJ<&1O
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: Uv(THxVh
对于函数对象类的版本: SLa\F
2xchjU-
template < typename Func > %D(%
lh2
struct functor_trait LV:`siK
{ } #[MV+D
typedef typename Func::result_type result_type; 7yU<!p?(
} ; ?0Qm
对于无参数函数的版本: )1>fQ9
#8!xIy
template < typename Ret > f2sv$#'
struct functor_trait < Ret ( * )() > -m&