一. 什么是Lambda qC'{;ko
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 q\\gpCgp
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, .$@R{>%U
86
W0rS[5
E c s,$\
%v2R.?F8
class filler #nh|=X
{ aZbw]0q@o
public : _#vrb;.+
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} Xy%p "b<
} ; imiR/V>N
7 I>G{
epgPT'^
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: sUE?v9
&>H!}"Yk
!Ra*)b"
=~p>`nV
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); -\#0]F:-
r_;9'#&'
/rSH"$
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 Ks}Xgc\
,-z9 #t
: _QCfH
^wS5>lf7p
二. 战前分析 Is+O
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。 N!`e}Z6S
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 z3uW)GQ.
yv)ux:P&+
sN5B7)Vc
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); CW<N: F.9
/* --------------------------------------------- */ wb~@7,D
vector < int *> vp( 10 ); J:skJ.Wx
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); I[n^{8gz
/* --------------------------------------------- */ U T="2*3gz
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); S]E.KLR?[;
/* --------------------------------------------- */ I"KN"v^
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); +>4;Z d!@d
/* --------------------------------------------- */ } CfqG?)
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); IIyI=WlpG
/* --------------------------------------------- */ &?h,7
D;A
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); b:w?PC~O
Ag@;
;`6^6p\p
|2KAo!PI
看了之后,我们可以思考一些问题: 2YDM9`5xs\
1._1, _2是什么? ~RWktv
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。 fNrgdfo
2._1 = 1是在做什么? NssELMtF!g
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。 -ig6w.%lk
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。 wd)jl%
/@|/^vld
f^VP/rdg
三. 动工 o;?/HE%,[
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: 85GKymz$P
MQ"xOcD*F
+5XpzZ{#Wa
/B}lO0]:
template < typename T > q/n,,!
class assignment Z>
r^SWL
{ FHV-BuH5
T value; ^+g$iM[`f
public : jRL<JZ1N
assignment( const T & v) : value(v) {} H#ncM~y*
template < typename T2 > L5,NP5RC
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } P@FHnh3}Z$
} ; DY^;EZ!hb
AFAAuFE"
Xn{1 FJX/
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 $LU"?aAW
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment v,ju!I0.
F+u|HiYG
,{c?ym w?
>;[*!<pfK5
class holder Phke`3tth
{ @*sWu_-Y%
public : =%/)m:f!^
template < typename T > YIjTL!bA"
assignment < T > operator = ( const T & t) const nvPwngEQm
{ q`r**N+zn
return assignment < T > (t); l'eyq}&
} 6R^^ .tCs
} ; 8-O)Xx}cU
LGtIm7
V5rST +
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: KY~-;0x
BT(CM,bp
static holder _1; rOVVL%@QqJ
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 [ 1u-Q%?#
Ih"XV
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); cCxBzkH6
而不用手动写一个函数对象。 p3^m9J
ynrT a..
^U!0-y
4F{70"a
四. 问题分析 ej"+:."\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。 0vw4?>Jf@
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。 VTH>
o>g
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 >qF CB\(
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 ^-
d%r
下面我们可以对这几个问题进行分析。 -(=eM3o-9m
3p'I5,}
五. 问题1:一致性 Cid
;z
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?| GmP@;[H"
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 z5YWt*nm
-jiG7OL
struct holder OtNd,U.dE
{ 1 9CK+;b
// H/37)&$E(
template < typename T > J_4!2v!6e
T & operator ()( const T & r) const FIsyiSY<j
{ kbe-1 <72
return (T & )r; {Ja!~N;3
} 1 |jt"Hz
} ; ?pd8w#O
:\o {_
这样的话assignment也必须相应改动: VF ys.=
H7DJ~z~J
template < typename Left, typename Right > mVpMh#zw
class assignment PGoh1Uu
{ J
G{3EWXR
Left l; Kh_Lp$'0uM
Right r; 2_Z ? #Y
public : M"94#.dKK
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} v
p/yG
template < typename T2 > U3dwI:cG
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } K>@+m
} ; A nX%[W "
e\:+uVzz
同时,holder的operator=也需要改动: FFEfI4&SfS
W*I(f]8:y`
template < typename T > ?o|f':
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const mmk=97
{ #iHs*
/85
return assignment < holder, T > ( * this , t); O[ef#R!
} Fkd+pS\9g~
%Da1(bBh
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。 WL"^>[Vq
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 TtTj28k7
j=r P:#
return l(rhs) = r; @pRlxkvV
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。 2|*JSU.I
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类:
z\%67C
1 P!Yxeh
template < typename Tp > Yz+ZY
class constant_t rr02pM0
{ M,\:<kNI
const Tp t; 9~/J35
public : <"my^
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} R[hzMU}KB
template < typename T > 4J/}]Dr5
const Tp & operator ()( const T & r) const 7\ s"o&G
{ ?b>,9A.Z
return t; IHv[v*4:
} 9^#c|
0T
} ; 7%|~>
6"&6`f
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 "ozr+:#\
下面就可以修改holder的operator=了 t^G"f;Ra+
cmU1!2.1E
template < typename T > 1oWED*B
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const heC/\@B
{ $m-2HhqZ
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); (Hb:?(
} 4i(JZN?
f\sQO&
同时也要修改assignment的operator() ]\hSI){
NRIG 1v>
template < typename T2 > UMm!B `M
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } biU^[g("
现在代码看起来就很一致了。 -7@/[9Gf`:
zGkS^Z=(
六. 问题2:链式操作 /YMj-S_b~
现在让我们来看看如何处理链式操作。 8y.wSu
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。 gf
&Pn
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。 B][U4WJ)
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。 #(N+(():
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct D"2&P^-
BMG3|N^
template < typename T > xg;+<iW
struct result_1 YSic-6z0Ms
{ lJ}_G>GJ
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; DpvI[r//'*
} ; L(|N[#
(mTE;s(
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: ~O
oidKT
$Y/9SV,
template < typename T > (
+Q&[E"87
struct ref uXJ;A *
{ /-_h1.!
typedef T & reference; U4C 9<h&
} ; 2a`o
&S
template < typename T > L\xk:j1[
struct ref < T &> Ez
fN&8E
{ vyK7I%T'R
typedef T & reference; (3Two}
} ; .*Ct bGw
zuJ@E=7
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: ^6MU
0Q2
p'*>vk
template < typename T > >>t@}F)
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const Eg#K.5hJ
{ mGJKvJF
return l(t) = r(t); 6;\I))"[
} (a.z9nqGA
可能大家已经注意到我定义assignment的operator()的返回类型的时候,是直接将其定义为Left的operator()返回类型的引用形式,如果实际上处理的对象的operator=并不是按照常理来声明的,那么这段代码可能就编译不过。这的确是一个很麻烦的事情。实际上,在gcc下,使用typeof关键字可以很容易的得到该类型的operator=的返回类型,就可以让这段代码变得更有通用性。然而为了实现可移植性,我不得不放弃这个诱人的想法。 w[zjerH3
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 =hC,@R>;
93("oBd[s(
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 [65`$x-
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: ~962i#&4
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 ao1(]64X"
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 8*#R]9
最后的布局是: s%nUaWp~
Add %et }A93
/ \ ;=eDO(Ij
Divide 5 ?(Dq ?-.
/ \ VM
GS[qrG
_1 3
-D
似乎一切都解决了?不。 !;Yg/'vD-
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。 cl=EA6P\X
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。 [!HEQ8 2g
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: "GMBjT8
P;=n9hgHI
template < typename Right > f33 2J
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const SPX$U5&
Right & rt) const Z_};|B}
{ =9O^p@Q#W
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); WM7oM~&{6
} 4B =7:r
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 nm5cpnNl
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。 *4Thd:7 `
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。 =n5zM._S-
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。 8_BV:o9kL
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。 J>wt(] y
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? NO "xL,
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: F\JM\{&F
#>b3"[ |
template < class Action > Neq+16*u
class picker : public Action D/Z6C&/I
{ ]HKQDc'
public : 0=@?ob7
picker( const Action & act) : Action(act) {} bv]`!g:
C
// all the operator overloaded LSa,1{
} ; p4.wh|n
Se:.4<
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,$8icM
现在所有参与行动的functor都要套上一层picker, _1被声明为 picker<holder>, 并且holder中所重载的操作符除了operator()之外全部被移到了picker内。而picker中的操作符重载的返回的functor也必须套上一个picker: Cc+t}"^
1an^1!
template < typename Right > T! Y@`Ox
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const R}
eN@#"D
{ kO.%9wFbz
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); =x%dNf$e{W
} 2h|MXI\g
b#uL?f
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > @|
M|+k3
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。 @Lpq~ 1eZB
\\PjKAsh
template < typename T > struct picker_maker $UMFNjL
{ Ygm`ZA y
typedef picker < constant_t < T > > result; eJF5n#
} ; 8p^bD}lN7
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > Y>|B;Kj0(
{ l4 D+Y
typedef picker < T > result; ?{P"O!I{
} ; @TLS<~
wKtl+}}
下面总的结构就有了: kw>v:F<M
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 W]"zctE
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 Tzt8h\Q^z
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 -[*,^Ti`
至此链式操作完美实现。 SN9kFFIPb=
m'Amli@[
k$R~R-'
七. 问题3 ~Sg5:T3
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。 b*;Si7-
9oyE$S h]
template < typename T1, typename T2 > 04LI]'
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const <{dVKf,e
{ r@72|:,
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); aGrIQq/k)%
} 9=vMgW
;kFDMuuO
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: bZnuNYty75
^nT/i
.#_
template < typename T1, typename T2 > p#01gB
struct result_2 09X01X[
{ ,V,`Jf
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; #X%~B'
} ; l7XUXbYp&=
03|PYk 6EW
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? dT`D:)*:
这个差事就留给了holder自己。 3B1XZm
#ZJ _T`l
h%o%fH&F!
template < int Order > 3AHlSX
class holder; G! ]k#.^A,
template <> K#%&0D!
class holder < 1 > sd ,J3
{ $h2){*5E{
public : mPOGidxix
template < typename T > K{x\4
struct result_1 g-Mj.owu=
{ X>1,!I9
typedef T & result; X^T:8npxt
} ; (X $=Q6
template < typename T1, typename T2 > %zA;+s$l
struct result_2 q
0$,*[PH
{ 2QD3&Q9
typedef T1 & result; 9i'jjN
} ; ;
o?-yI&T*
template < typename T > =[H;orMr
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const -(~.6WnhS
{ [="e
ziM{
return (T & )r; h hG4-HD
} zO~8?jDN4|
template < typename T1, typename T2 > ]p _L)
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const
%=n!Em(
{ `Bo*{}E
return (T1 & )r1; r;B8i!gD
} di?K"Z>
} ; G^~k)6v=m
$:cE ^8K
template <> I~q#eO)
class holder < 2 > MC?,UDNd%
{ J5di[nu
public : gi(H]|=a
template < typename T > NgADKrDU
struct result_1 GS0;bI4ay
{ o}$XH,-9&
typedef T & result; aK&b{d
} ; j K!Au
template < typename T1, typename T2 > FemCLvu
struct result_2 PpGL/,]X
{ w QgoN%
typedef T2 & result; ||T2~Q*:y
} ; r#+d&.|
template < typename T > zAK+8{,
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const {!.(7wV\
{ VO,!x~S!
return (T & )r; RS"H8P4W
} e>7]w,*|
template < typename T1, typename T2 > e&simX;W
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const *v;!-F&8>
{ c]$i\i#
return (T2 & )r2; qHsUP;7
} Ager$uC
} ; +awW3^1Ed
Da&vb
D-Bg
m#8m] Y
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> >。 c|lu&}BS
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: ?Y)vGlWDW<
首先 assignment::operator(int, int)被调用: tkVbo.[8K
oeKHqP wg
return l(i, j) = r(i, j); K\>tA)IPSV
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) kd=GCO
__`*dL>*
return ( int & )i; }XZ'v_Ti
return ( int & )j; _.>QEh5"5
最后执行i = j; 3t`P@nL0;
可见,参数被正确的选择了。 J cg,#@
_,zA ^*b
YsG%6&zEq
sC27FVwo
;>506jZ
八. 中期总结 XOxr?NPQ^
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: vbkI^+=,YY
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 oE<`VY|
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 Wc,_RN-
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor *7*lE"$p
y#>,+a#5
nnCGg+l
cmBB[pk\
^:K3vC[h;c
un shH <
九. 简化 FjK3
.>'
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。 m*ISa(#(,
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 Yb:\a/ y
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: P#pn*L*"T
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 E>&n.%
+-*/&|^等 WxW7qt
2. 返回引用。 ~;O v-^tp
=,各种复合赋值等 3Th'p aMG
3. 返回固定类型。 09dK0H3(
各种逻辑/比较操作符(返回bool) /nyUG^5#{
4. 原样返回。 4S,`bnmB
operator, ^cV;~&|.Xk
5. 返回解引用的类型。 $>*3/H
operator*(单目) 2GFLnz
6. 返回地址。 pM x
operator&(单目) |B.0TdF
7. 下表访问返回类型。 _= +V/=
operator[] Ol1e/Wv
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 =6woWlf b
operator<<和operator>> F4It/
W^fuScG)c
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 F\fWvXdW
例如针对第一条,我们实现一个policy类: 4/mig0"N.
>^%7@i:@U
template < typename Left > 0%,!jW{`
struct value_return q+P|l5_
t
{ aT_&x@x
template < typename T > 8S>&WR%jH]
struct result_1 ([
jF4/
{ `n$I]_}/%
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; :/y1yM
} ; .zS?9MP
8*8Zc/{
template < typename T1, typename T2 > pF&(7u
struct result_2 < XP9@t&
{ ' pm2n0
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; m6n?bEl6I
} ; wm]^3qI2
} ; e"/;7:J5\
] x\-$~E
FQT~pfY
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait }Mo=PWI1?
@|<<H3I
下面我们来剥离functor中的operator() W.z;B<
首先operator里面的代码全是下面的形式: lCAIK
yMyE s 8
return l(t) op r(t) 7G.#O}).b
return l(t1, t2) op r(t1, t2) *&?c(JU;<
return op l(t) HOw-]JSP2
return op l(t1, t2) m0LTx\w!
return l(t) op Nndddk`
return l(t1, t2) op j*F`"df
return l(t)[r(t)] gT$Ju88
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] <.pU,T/
mu?Eco`~
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: )p
T?/J
单目: return f(l(t), r(t)); rrQQZ5fh b
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); hfnN@Kg?B}
双目: return f(l(t)); _$=
_du
return f(l(t1, t2)); .gG1kW A-
下面就是f的实现,以operator/为例 R>,:A%?^b5
&n6$rBr%
struct meta_divide .%.9n\b
{ ,stN
template < typename T1, typename T2 > wSb1"a
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) 3= xhoRX
{ #?q&r_@@
return t1 / t2; j;s"q]"x]
} !6s"]WvF
} ; b'J'F;zh>
t=_J9|
这个工作可以让宏来做: dYSr4pb
P8^hBv*
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ 4Fp0ZVT
template < typename T1, typename T2 > \ G"X8}:}
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; R<sJ^nx
以后可以直接用 t'BLVCu
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) (7XCA,KTGI
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 t<~ $
(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。。。) D|rFu
xZ|Y?R5m
GytXFL3`:
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 s:p[DEj-
YhOlxON
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > WA]c=4S
class unary_op : public Rettype ]Tkc-ez
{ N-I5X2
Left l; :!5IW?2
public : 5QPM t^
unary_op( const Left & l) : l(l) {} SG-'R1
J
}:u~K;O87
template < typename T > FL(6?8zK
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const w=j
{ Np'2}6P
return FuncType::execute(l(t)); *c%oN
|
} o&`<+4
i
U>V&-kxtV
template < typename T1, typename T2 > >=UF-xk;
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const w=LP"bqlI
{ _^el\
return FuncType::execute(l(t1, t2)); dFH$l
} Fx5d:!]:$?
} ; kGdt1N[
66.5QD0
OH5>vV'i
同样还可以申明一个binary_op Lb;zBmwB
MF~H"D
n
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > L:_bg8eD#
class binary_op : public Rettype u:m]CPz
{ Z9575CI<
Left l; ms!r ef4`+
Right r; e*bH0'; q
public : ]4R[<<hd
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} jy giG&H
=+-Yxh|*
template < typename T > jeGj<m
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ]wKz E4Z/
{ GP&vLt51
return FuncType::execute(l(t), r(t)); NZ/yBOD(
} J9\a{c;.
9cEv&3
template < typename T1, typename T2 > F>]m 3(
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 1Ab>4UhD
{ C8vOE`U,J
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); 4'-|UPhx
} OE4+GI.r-
} ; ]8icBneA~'
|N}P(GF
iC W*]U
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 d?:=PH
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 a@\D$#2r
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) Pu"R,a
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 K4]g[z
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! E<C&Cjz:H
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 U Z|HJ8_
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 dbOdq
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) FXzFHU/dP
下面是修改过的unary_op :6zG7qES3
Qu}W/j|3
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > 1Wm)rXW[x
class unary_op *+uHQgn(
{ 3&6#F"7
Left l; M/):e$S
?0YCpn
public : x.3J[=z=>
lu#LCG-.
unary_op( const Left & l) : l(l) {} zN{K5<7o
\0mb
3Q'
template < typename T > QHWBAGA
struct result_1 _R.B[\r@
{ 8F:e|\SB#
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; HcedE3Rg
} ; 6_d.Yfbq
wKi^C8Z2
template < typename T1, typename T2 >
u1z
struct result_2 I! > \#K
{ {X[ HCfJd
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; Ux#x#N
} ; LwhyE:1
)13dn]o=2
template < typename T1, typename T2 > DK=cVpN%s
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const B Ce|is0
{ &Ch#-CUE/
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); -jn WZ5.
} x5QaM.+=J
'0\@Mc U]
template < typename T > t=u
Qb=
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ?gPKcjgoH!
{ Yr w$
return OpClass::execute(lt(t)); ?W0)nQU
} ^':!1
j:,NE(DF
} ; + J{0 E
<c%W")0
Kh4$ wwn
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 +<}0|Xl&
好啦,现在才真正完美了。 wWSdTLX
现在在picker里面就可以这么添加了: K{ \;2M
`E!N9qI?t$
template < typename Right > "Vr[4&`
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const vk>b#%1{
{ ~}!3G
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); ?[&2o|
} u$D*tqxG
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 m85WA
#
`
?x+Z)`w_
O/.Uh`T`6
*dvDap|8W
8a_[B~
十. bind v3GwD00
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 "*;;H^d
先来分析一下一段例子 Z0`T\ay
;L|uIg;.s
}g3+{\x8
int foo( int x, int y) { return x - y;} {tThy#
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 52.>+GC
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 S.Z9$k%
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。 M[ z)6.
我们来写个简单的。 ,^gyH
\
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: R |f~>JUF
对于函数对象类的版本: qim
'dp:
7T"XPV|W6
template < typename Func > rU;RGz6}
struct functor_trait R(-<BtM!-
{ }BiiE%a
typedef typename Func::result_type result_type; $2<d<Um~z
} ; ^/5XZ} *
对于无参数函数的版本: #/NS&_Ge0s
,jC3Fcly
template < typename Ret > McoK@q;
struct functor_trait < Ret ( * )() > ~GuMlV8
{ 8)kLV_+%
typedef Ret result_type; xil[#W]7Ge
} ; 9}c8Xt^&