一. 什么是Lambda UjOhaj "h
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 <&%1pZ/6.
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, C(HmLEB^
5a!e%jj
PB67?d~
yN<fmi};c
class filler V FSn!o:C
{ }a1Sfl@`3
public :
f}Tr$r
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} KBqaI((
} ; *b{lL5
%*q0+_
qg{<&V7fE
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: ]"g >> N
QU!'W&F6
`A _8nW)
,Z7Z!.TY!
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); `$SEkYdt
AE4~M`6D
#*$@_
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 7jH`_58
*F*jA$aY
N$&ePU J
('6g)@=\U
二. 战前分析 3e6Y
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 q;zf|'&*7C
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 tq:tY}:4
5vF}F^
9r+O!kF(
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); ~)a;59<$
/* --------------------------------------------- */ 0s9z @>2
vector < int *> vp( 10 ); k)K-mD``U
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); <N=p:e,aN,
/* --------------------------------------------- */ `s>=Sn&UP
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); @IY?DO
/* --------------------------------------------- */ xhkWKB/7
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); N[<`6dpE
/* --------------------------------------------- */ #"8[8jyV
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); IPR tm!
/* --------------------------------------------- */ B4:l*P'
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); k-pEBhOH
u1{ym_
Wmjz KCl
m?VRX.>
看了之后,我们可以思考一些问题: YATdGLTeq
1._1, _2是什么? 9N
D+w6"
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。 `$sY^EX
2._1 = 1是在做什么? *Z]WaDw
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 /4
LR0`A'
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 W_,;eyo
,ANK3n\
[x<6v}fRn
三. 动工 OW^2S_H5
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: iE^a%|?}
V}|v!h[O8
zYG,x*IH
"8muMa8Q%
template < typename T > s9rtXBJP
class assignment Az< 9hk
{ [)SR$/A
T value; 2>}\XKF).
public : xOL)Pjo/m
assignment( const T & v) : value(v) {} $'kn K<
template < typename T2 > x]R(twi
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } T6I%FXm}
} ; WTD49_px
6Z7pztk
@\T;PTD-
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 3Q$'qZw p
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment hygnC`|
!-5S8b
3K#mF7)a
_rMT{q3
class holder 5':Gu}Vq
{ nSxb-Ce
public : .^LL9{?
template < typename T > q^N0abzgP
assignment < T > operator = ( const T & t) const 1U7,X6=~
{ (eRKR2% q
return assignment < T > (t); 2b#(X'ob
} wVp4c?s
} ; fNqmTRu
.'S^&M/$
Aa`MK$29F
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: T")i+v
pYfV~Q^3
static holder _1; IypWVr
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 Vj=Xcn#*8
3@yTzaq6
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); c3V]'~
而不用手动写一个函数对象。 98A(jsj
Dr6s^}}~n
g8,?S6\nMz
M20Bc, VI
四. 问题分析 z9M.e.
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 i-k >U}[%
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 t$K@%yU2
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 SH
vaV[C
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 f]ue#O
下面我们可以对这几个问题进行分析。 _V& !4Zd9:
;v1NL@w*
五. 问题1:一致性 `c'
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?| 6QII&Fg
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 U=kx`j>
~M
,{ _
struct holder 5pM&h~M
{ `V&1]C8x
// `*NO_K
template < typename T > _r\$NgJIM
T & operator ()( const T & r) const ;P;"F21^>
{ e"fN~`NhY
return (T & )r; "!%wh6`>Md
} tyEPU^PM
} ; %AG1oWWc>.
#v4LoNm
这样的话assignment也必须相应改动: *K(k Kph
+}^|dkc
template < typename Left, typename Right > E.J0fwyT
class assignment z.3<{-n}0i
{ ;8ET!&k*>E
Left l; skIiJ'db
Right r; bo@,4xw
public : ^kn^CI6
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} iuC7Y|
template < typename T2 > 1~2R^#rm
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } jg
[H}
} ; }bf=Ntk
22`oFXb'
同时,holder的operator=也需要改动: b mOqeUgB
eOm< !H
template < typename T > <nWKR,
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const , 3X: )
{ N]14
return assignment < holder, T > ( * this , t); ZfPd0 p
} -AjH}A[!
oW1"%i%
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。 O' +"d%2'
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 Q2/MnM
@Od^k#
return l(rhs) = r; H8@8MFz\
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。 /!GKh5|
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类:
7%}ay
*Jvxs
R'a1
template < typename Tp > p%q.*trUb9
class constant_t _eJXi,
{ x\hWyY6J[
const Tp t; '>j<yaD'
public : v6s\Z\v)Q`
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} n/QfdAg
template < typename T > q!6|lZ B3
const Tp & operator ()( const T & r) const Hm %g_Mt
{ HH)"]E5
return t; 9W!8gCs
} <B6[i*&
} ; EM=w?T
0YzsA#yv
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 X8/Tl\c
下面就可以修改holder的operator=了 ]3*P:$Rq
n*Q`g@`
template < typename T > kdp%
!S%2
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const 55.;+B5L*
{ } h[>U
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); |G(1[RNu
} 8-7dokg>
zv //K_
同时也要修改assignment的operator() y
'Ol Q2U
"EoDQT"0
template < typename T2 > 3VmI0gsm.>
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } dY} pN"
现在代码看起来就很一致了。 |6E
.M1
dUS ZNY
六. 问题2:链式操作 )QmGsU}?
现在让我们来看看如何处理链式操作。 lT]=&m>
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。 mjb{~
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 ?d$"[lKX
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。 >$\Bu]{1
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct z3a-+NjD m
WsR+Np@c
template < typename T > ?"6Ov ]
struct result_1 6v to++
{ AUfS-
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; #EbGL])F}
} ; t<nFy
B2 c@kru
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: e,HMwD
j{"z4Y4
template < typename T > +$47v$p
struct ref }j46L1T
{ .WvlaPK
typedef T & reference; P z ?m>>#
} ; 38~PWKt
template < typename T > lWWP03er!
struct ref < T &> V8hO8
{ I&Jt> O4
typedef T & reference; A\z`c
e!
} ; {Oj7
|uI?ySF
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: jin db#)bz
igD G}q3jG
template < typename T > @%1IkvJV
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const MRfb[p3Cx
{ ;+ azeW^
return l(t) = r(t); r}_lxr
} DG(%-w8p"
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。 2j&v;dmh<
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 m@jge)O&D
F8<"AI
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 G2`${aMS
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: _qn?2u3mnR
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 \M{[f=6llh
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 Fj1NN
最后的布局是: h >-'-Hx+
Add |;+qld[4z
/ \ ]f8L:=c
Divide 5 lCJ6Ur;
/ \ oFCgu{\kt
_1 3 TVaA>]Fv
似乎一切都解决了?不。 {$d <1y^
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。 y6-XHeU
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。 X32C}4-B
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: gl{B=NN
a 7#J2 r
template < typename Right > \'Ssn(s
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const wN97_Y=`n
Right & rt) const fRB5U'
{ +m)q% I>
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); ]kD"&&HV
} jVO{$j
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 dRW$T5dac
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。 &<3&'*ueW
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。 ve Tx, \6@
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。 Y-)xTn
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。 ${I*nh>=
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? u.,Q4u|!
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: .@#A|fgv
Vi?q>:E:
template < class Action > z.36;yT/
class picker : public Action kJ{+M] pW
{ %Jp|z? [/
public : aI3CNeav
picker( const Action & act) : Action(act) {} 8|@9{
// all the operator overloaded e(?]SU|
} ; f>2MI4nMG
wM~H(=s`D
Picker<T>继承自T,唯一的作用就是给T添加上了各种操作符的重载函数。 +1rkq\{l
现在所有参与行动的functor都要套上一层picker, _1被声明为 picker<holder>, 并且holder中所重载的操作符除了operator()之外全部被移到了picker内。而picker中的操作符重载的返回的functor也必须套上一个picker: 7b[wu~'(
n
GIyF81KR 3
template < typename Right > ),(V6@Z?
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const \?**2{9&)
{ Kcy@$uF{2
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); o*5U:'=5}
} IgIYguQ
q_V0+qH
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > PLX>-7@
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。 ,WDX(
nhT-Ido
template < typename T > struct picker_maker H,QTYXi "
{ y7/F_{
typedef picker < constant_t < T > > result; ;Hmp f0$
} ; L\%orLEmK
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > 0hY{<^"Y
{ v6GPS1:a
typedef picker < T > result; W$0^(FH[
} ; -0Cnp/Yj@
V5i*O3a~
下面总的结构就有了: 1yQejw
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 x79Ha,
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 CyDV r
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 <\ `$Jx#
至此链式操作完美实现。 a5YIUVCv
424(3-/v;
au7.4ln>Y
七. 问题3 v&a4^s
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。 z^<L(/rg9"
bN$r k|
template < typename T1, typename T2 > 3]RyTQ
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const +Q$h ]^>~
{ tM4Cx
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); TX=yPq
} 8NBT|N~N
m3bCZ9iE
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: n_?tN\M
3"N)xO-
template < typename T1, typename T2 > \xv;sl$f
struct result_2 ;&V s4
{ ntFT>g{B
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; H@bf'guA|B
} ; +N`ua
6;'dUGvH
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? #>lG7Ns|4
这个差事就留给了holder自己。 [NMVoBvG
1u3,'8F
^9Qy/Er'
template < int Order > =X\^J
class holder; &>d:R_Q]
template <> >NYW{(j
class holder < 1 > wX >*H
{
#$1Z
public : k:jSbbQ
template < typename T > LUB${0BrA
struct result_1 KlRr8G!Z
{ v~QHMg
typedef T & result; )e5 @
} ; wLK07e(
template < typename T1, typename T2 > (e(:P~Ry
struct result_2 <-D/O$q
{ ^8.]d~j
typedef T1 & result; YIw1
} ; 9mA{K
template < typename T > .X# `k
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const vz.>~HBP
{ Po%LE]v,
return (T & )r; [sB 9gY(
} n]E?3UGD@W
template < typename T1, typename T2 > Cj~'Lhmv'T
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const }=c85f~i
{ AbZKYF
P
return (T1 & )r1; /|*
Y2ETOr
} .L'.c/ s
} ; yw];P
o,
AGLscf.
template <> wgCa58H76
class holder < 2 > Z#rB}
{ CHe>OreiS
public : 89r DyRJ;
template < typename T > dFKM
8_jH
struct result_1 ^0/j0]O
{ ;L']e"G
typedef T & result; CrwwU7qKL
} ; _/i4MtM
template < typename T1, typename T2 > n2iJ%_zp
struct result_2 ty8v
6J#
{ ")d`dj\o
typedef T2 & result; d_IAs
} ; &mb{.=
template < typename T > Y "/]|'p
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const ~ 4kc/a
{ #B4%|v;`E?
return (T & )r; T}8Y6N<\m
} 6i1LjLB
template < typename T1, typename T2 > #Y$hNQQ$F
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const ?Y@N`S
{ dq]0X?[6
return (T2 & )r2; r zt Ru
} euC&0Ee2
} ; oH_;4QU4y
=3L;Z[^9
x QIq^/F0
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> >。 .ev?"!Vpp9
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: _H5o'>=
首先 assignment::operator(int, int)被调用: HSc~*Q
1fpQLaT
return l(i, j) = r(i, j); %44leINx
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) UEguF&
ljb7oA3cP4
return ( int & )i; [PDNwh0g5
return ( int & )j; Q\ 0cvmU
最后执行i = j; #3gp6*R
可见,参数被正确的选择了。 1,% R;7J=g
{GQ^fu;q
INJEsz
cLLbZ=`
iv4H#rJ
八. 中期总结 2.l:O2<
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: tNbN7yI
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 d8c=L8~jt
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^Y
<RI
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor |&zz,+ E
ee^{hQi
?!` /m|"
0@%v1Oja
V6@o]*
eS~LF.^Jw
九. 简化 -w"VK|SGm
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。 E>D_V@,/
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 E&[{4Ml
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: 5:KQg
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 Zg{KFM%
+-*/&|^等 ppVHLrUh
2. 返回引用。 @X#F3;
=,各种复合赋值等 }f6HYU
3. 返回固定类型。 oY H^_V
各种逻辑/比较操作符(返回bool) ,Ge"anO
4. 原样返回。 .nx2";oi
operator, ` 2V19s]
5. 返回解引用的类型。 oYm[V<nIl
operator*(单目) nH[yJGZYSA
6. 返回地址。 pSdI/Vj'=
operator&(单目) H _zo1AW
7. 下表访问返回类型。 ddJe=PUb
operator[] /7Cc#P6
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 K3#@SYj
operator<<和operator>> 8|l\EVV6
]H+8rY%+
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。 n<z[J=I
例如针对第一条,我们实现一个policy类: %D\[*
3
:<WY&9
template < typename Left > l*d(;AR
struct value_return :LW4E9O=H
{ GLeK'0Q@
template < typename T > f Sa"%8%
struct result_1 1SCR.@k<
{ {tYZt4!{^
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; %N>%!m
} ;
2y;Skp
of%Ktm5Qi
template < typename T1, typename T2 > @1o/0y"
struct result_2 q_MG?re
{ __G?0*3 G
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; \o*5
} ; )<h*eS{
} ; R6;=n"Ueb
>4TaP*_
r\'A
i6
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait nxnv,AZG
W{6|tx)
下面我们来剥离functor中的operator() Y5- F@(
首先operator里面的代码全是下面的形式: \/zq7j
YIQ
4t
return l(t) op r(t) N"Zt47(
return l(t1, t2) op r(t1, t2) @#T|Y&
return op l(t) $_"'&zQ'
return op l(t1, t2) 7q?,
?
return l(t) op FKDk +ojw
return l(t1, t2) op FWrX3i
return l(t)[r(t)] SB H(y)
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] Czs8!S
1\
o59Y
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: DgId_\Ze
单目: return f(l(t), r(t)); sBvzAVBL
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); ;-~B)M_S`
双目: return f(l(t)); tE<H|_{L
return f(l(t1, t2)); K*K,}W&}
下面就是f的实现,以operator/为例 `T@i. 'X
u8&Z!p\
struct meta_divide lb4Pcdj
{ [9evz}X
template < typename T1, typename T2 > /R]U}o^/(%
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) tdBm
(CsN
{ N
+Yxz;Mg
return t1 / t2; y" RF;KW>
} [1g8*j~L
} ; zy/@
WFPE
a*lh)l<KV
这个工作可以让宏来做: pjKWtY@=X
`VA"vwz
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ =Y{(%sn
template < typename T1, typename T2 > \ <\rT%f}3^
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; %g{X ?
以后可以直接用 h7G"G"
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) V_:1EBzz
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 4;e5H_}Oo
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) +%yfcyZ.
x kx^%3dV
81? hY4
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 nLbFg0?+t
h\fjBDU^
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > ^ Edfv5
class unary_op : public Rettype X5zDpi|Dq
{ +rd|A|hRq
Left l; vyNxT* ,[K
public : kbX8$xTM
unary_op( const Left & l) : l(l) {} }7|1
Yb|c\[ %
template < typename T > 2b}t,&bv?
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const Hq'`8f8N
{ PxWT1 !
return FuncType::execute(l(t)); e2 4WW^S
} o[Q MT P
XKj|f`
template < typename T1, typename T2 > ]#)()6)2v
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ?PuBa`zDE
{ '}ptj@,
return FuncType::execute(l(t1, t2)); kJ'[K!r
} :;t:H]
f
} ; 0gW"i&7c
q6McG HT
&N2N6&Ta/
同样还可以申明一个binary_op ;#g"(
U6glp@s
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > kyR:[+je
class binary_op : public Rettype jFQQ`O V
{ 2V-
16Q'%
Left l; Z3"%`*Tmq-
Right r; (5$!MUS~9
public : EU2$f
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} D=q:*x
*v;2PP[^
template < typename T > -u6bAQ
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const \:%(q/v"X
{ T,,WoPU8t
return FuncType::execute(l(t), r(t)); Sq>dt[7
} DrKP%BnS
|HiE@
template < typename T1, typename T2 > dU&a{$ku[
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const <Th6r.#?
{ yZ0-wI
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); g!g#]9j
} jD$,.AVvz
} ; "@e3EX7h
?&8^&brwG
{f Py=,>Nb
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 C)[,4wt,
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 @E&J_un
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) NW~N}5T
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。 so,t
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! ,`'Qi%O
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。。。 @6Y?\Wx$w
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 v [wb~uw\
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) :}He\V
下面是修改过的unary_op 9P1OP Xv*p
(!ux+K
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > nHM~
class unary_op :(/~:^!
{ LdYB7T,
Left l; v> LIvi|]
h9t$Uz^N
public : VACQ+
&|s0P
unary_op( const Left & l) : l(l) {} R6` WN
[T8WThs
template < typename T > }~YA5^VQ$
struct result_1 N H[kNi'
{ ;,hwZZA
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; 9g9HlB&Ze
} ; b)6D_Az7c
:y'Ah#
template < typename T1, typename T2 > v"y-0$M
struct result_2 JA %J$d
{ \ ZgE
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; /Wi[OT14
} ; cq,S P&T~
+^` I?1\UF
template < typename T1, typename T2 > QE^$=\l0
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 3lf=b~Zi)
{ n<Z({\9&H
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); tIWmp30S
} |6.l7u?d
p2hB8zL
template < typename T > RVZ")Z(
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const vDp8__^
{ S ^!n45l
return OpClass::execute(lt(t)); DBo%fYst
} |)IlMG
dH;8mb|#'
} ; ~uj#4>3T
,1y@Z 5wy
{kA0z2Fe
该方法避免直接使用RetType的result_x,而自己申明一个对应的result_x做一次中转,虽然其实毫无意义,却恰好避开了vc的bug Yk'XGr)
好啦,现在才真正完美了。 y`L>wq,KU
现在在picker里面就可以这么添加了: 8EZ$g<}
|tKsgj
template < typename Right > Xe3U`P7(
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const AuvkecuIh
{ G~F b
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); B7VH<;Z
} .yMEIUm
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。 ST|x23|O]
~k"=4j9
piJu+tUy
~Q Oe##
h){0rX@:&
十. bind @D]5c ivm_
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。 ^ sOQi6pL
先来分析一下一段例子 =J18eH!]
&xU[E!2H%
ZJnYIK
int foo( int x, int y) { return x - y;} `"Jj1O@
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 S-a]j;U
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 `68@+|#
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。 .u)X3..J
我们来写个简单的。 2bv=N4ly
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: x!?u^
对于函数对象类的版本: f&=AA@jLv
XPavReGf
template < typename Func > +vw\y
struct functor_trait \S"is z
{ .r|tSfm6
typedef typename Func::result_type result_type; &p