一. 什么是Lambda ZKvh]
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 }FXRp=s
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, UO wNcY
|`nVr>QF&
h2>0#Vp3j
<wC1+/]
class filler yiOF&
{ ^kq! /c3r
public : R4/@dA0
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} Ir'f((8:
} ; (0+m&,
z
R32d(2%5K
zN1;v6;
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: ,b4&$W].
3Z0\I\E
xpM~*Gpm
)N<!3yOz
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); >U)O@W)
J[l K
N;Hv B:c
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 Ce:ds%
<Va>5R_d<
Oq5k4
s<b7/;w'
二. 战前分析 #7=LI\
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 Ei-OuDM;)
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 gISs+g
MeX1y]<It
fm0(
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); ]@YQi<d2^
/* --------------------------------------------- */ BE~[%6T7
vector < int *> vp( 10 ); #pfosC[
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); /`> P|J
/* --------------------------------------------- */ B*IDx`^Y
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); 4(82dmKO
/* --------------------------------------------- */ =HHg:"
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); -cgukl4Va
/* --------------------------------------------- */ SfUUo9R(sm
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); Ysu/7o4
/* --------------------------------------------- */ Oe`t!&v
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); IJ;*N
sLIP|i
cmI#R1\
V-jL`(JF%
看了之后,我们可以思考一些问题: hT"K}d;X
1._1, _2是什么? ?M^t4nj
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 [<QWTMjR
2._1 = 1是在做什么? !$Z"\v'b
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~j[Pw
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。 _+iz?|U
VKz<7K\/
c ?XUb[
三. 动工 U I C? S
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: 3:1
c_
u(702S4
}3w b*,Sbz
8[;oUVb5
template < typename T > ()?co<@(l
class assignment dRm'$
G9
{ =fK'Ep[
T value; 2j1v.%
public : *J5RueUG
assignment( const T & v) : value(v) {} ZGhoV#T@
template < typename T2 > N'P,QiR,z<
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } I?Fa
} ; -i5g 8t'
vqMk)htIz
`e>F<{
M6@
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 MmH_gR
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment jMui+G(h
Q0Qm0B5eY
g4a X
UMQW#$~C{g
class holder D*'M^k|1
{ e uHu}
public : e.|RC
template < typename T > yVQz<tX|
assignment < T > operator = ( const T & t) const Sx9:$"3.X
{ =^y{@[p`(
return assignment < T > (t); Ja=70ZI^6
} cN}A rv
} ; ANQa2swM
Bye@5D
Bi:wP/>v
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^#gVTGXv
.4re0:V
static holder _1; 7h9[-d6
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 qL5#.bR
*r,&@UB
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); :CST!+)o
而不用手动写一个函数对象。 k.xv+^b9Q
DT"Zq
>l< ~Z;
d3=6MX[c
四. 问题分析 UoMWn"ZE
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。 W;oU +z^t$
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。 n vpPmc
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 Jv^cOc
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 G q:4rG|
下面我们可以对这几个问题进行分析。 T~~[a|bLa
z5&%T}$tJ
五. 问题1:一致性 g;#KBxE
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?|
2C33;?M
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 M|5]#2J_2
JlDDM
%
struct holder >+jbMAYSq
{ acYoOW1G
// +V);'"L
template < typename T > U]! .~ji3
T & operator ()( const T & r) const xe gL!
{ !E{GcK
return (T & )r; |Iok(0V
} {I9N6BQ&
} ; 7hF,gl5
EOPS? @
这样的话assignment也必须相应改动: t>6x)2,TC
_{*$>1q
template < typename Left, typename Right > @6YBK+"
class assignment Pm#x?1rAj
{ (o6[4( G
Left l; tk)>CK11
Right r; |IX` (
public : 2^^'t 6@
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} e8ULf~I
template < typename T2 > L>~@9a\jO
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } 4&oXy,8LC
} ; ,+\4
'`
*0&4mi8
同时,holder的operator=也需要改动: 2 ]DCF
7Z`Mt9:Ht
template < typename T > N[bRp
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const %%+mWz a
{ v(Bp1~PPZM
return assignment < holder, T > ( * this , t); 6}i&6@Snq?
} wCU&Xb$F
),;D;LI{S
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 TvWU[=4Yk
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 +\k9w.[:/
UR/qVO?
return l(rhs) = r; L*
khj 3;
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 o,CA;_
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: 6R-C0_'h
bQXc IIa{
template < typename Tp > {8{t]LK<
class constant_t 8_<&f%/
{ esh$*)1
const Tp t; u 5Eo
public : z{`6#
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} zJfK4o
template < typename T > B-\,2rCC Z
const Tp & operator ()( const T & r) const OK
M\"A4
{ O$"bd~X
return t; 49xp2{
} ?z5ne??
} ; !c4)pMd
sP6 ):h
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 ZTh?^}/
下面就可以修改holder的operator=了 1Nl&4 YLO
SaR}\Up
template < typename T > '0CXHjZN
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const VBbUl|X\
{ %="~\1y
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); 5Cc6,
]
} XN~#gm#
g{A3W) [ b
同时也要修改assignment的operator() <ELziE~>V
BcZEa^^~os
template < typename T2 > 42Aje
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } TV1e
bH7q
现在代码看起来就很一致了。 6K4`;
MtZt8s
六. 问题2:链式操作 i!SW?\
现在让我们来看看如何处理链式操作。 4Q$j]U&b
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。 ?JXBWB4
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。 670J{b
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。 q)K-vt)98
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct OH$F >wO
eW%L$I
template < typename T > I" 8d5a}
struct result_1 6P%<[Z
{ ilDJwZg#
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; < -Hs<T|tW
} ; :b<-[8d&
mD D4_E2*
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: _l#3]#
ERp:EZ'
template < typename T > oF%^QT"R
struct ref gB/;clCdX)
{
&7L~PZ
typedef T & reference; (MgL"8TS
} ; ur/Oc24i1n
template < typename T > 3E<aiGU
struct ref < T &> y\F`B0#$
{ O%YjWb
typedef T & reference; @DfkGm[%
} ; vQ:x%=]
'v'`
F*6
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: xNC* ]8d
}': EJ~H
template < typename T > /{fZH,!L
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const F3r S6_
{ U/.w;DI
return l(t) = r(t); !: m`9o8
} "t5
+*
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。 Ff[H>Lp~
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 u{g]gA8s
:FoOQ[Q
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 ~8jThi
U
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: KH>Sc3p
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 `xISkW4 %
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 2-8YSHlh
最后的布局是: !(W[!%
Add beJZpg
/ \ nnfY$&3A
Divide 5 v$t{o{3
/ \ 2yl6~(JC+
_1 3 \#
7@a74
似乎一切都解决了?不。 E/:+@'(k
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。 l*QIoRYFW
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。 - waX#UT=
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: rU;
g0'4e
*mf}bTiS
template < typename Right > k!Vn4?B"k
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const &[NVP&9&U
Right & rt) const pt=7~+r
{ AiY|O S3R
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); *GCA6X
} |tG05 +M
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 D4AEZgC F,
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。 M{*kB2jr
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。 C}Rs[
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。 z8g=;><
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。 9TqnzD
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? W=~id"XtJ
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: "w;08TX8
M_tj7Q3
W
template < class Action > vAi"$e
class picker : public Action 3|q2rA
{ 86/. 8
public : ''_,S,.a20
picker( const Action & act) : Action(act) {} 1pWk9Xuh
// all the operator overloaded "=9-i-K9B
} ; .JNcY]V#
0o;k?4aP.c
Picker<T>继承自T,唯一的作用就是给T添加上了各种操作符的重载函数。 A)OdQFet(
现在所有参与行动的functor都要套上一层picker, _1被声明为 picker<holder>, 并且holder中所重载的操作符除了operator()之外全部被移到了picker内。而picker中的操作符重载的返回的functor也必须套上一个picker: <"N:rn{Qq
~q{\;
template < typename Right > !K!)S^^Po?
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const -_s%8l^
{ DD2adu^
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); )i&%cyZw
} \'[3^/('
mRwXN*Izw
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > s jSi;S4
使用picker还带来一个额外的好处。之前提到picker_maker要区分functor和常量,有了picker,区分的方法就非常简单了:凡是属于picker<T>的都是functor,否则就是常量。 ]t*33
-y%QRO(
template < typename T > struct picker_maker \$'R+k-57;
{ :eSc;
typedef picker < constant_t < T > > result; Pl_^nFm0
} ; |B
9t-
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > OO-_?8I}
{ &xgZFSq
typedef picker < T > result; F@g17 aa
} ; 7kdeYr~<1
hl`u"?rg
下面总的结构就有了: Xc{ZN1 4n
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 Og+)J9#
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 bdCykG-
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 x,w8r+~5
至此链式操作完美实现。 yXkt:O,i
_0w1kqW
j]AekI4I
七. 问题3 ?'Cb-C_
如何使用多参数的函数对象呢?考虑_1=_2,这个functor必须接受2个参数,因此所产生的assignment对象的operator()必须能接收2个参数。 hMv2"V-X
8IeI0f"l)
template < typename T1, typename T2 > '[%jjUU
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 1bd$XnU
{ [@ILc*2O
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); ebzzzmwo
} 1y7y0V
Qy/uB$q{A
很明显,这个函数的返回类型会依赖于T1,T2,因此result_1已经无法适用,我们就只好再写一个result_2: #kj~G]QA
]Z=Ij
gr$
template < typename T1, typename T2 > (/-lV&eR
struct result_2 NJk)z&M
{ AHq M7+r9
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; b)d^ `J
} ; B`#*o<eb
KVg[#~3
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? ?gU }[]
这个差事就留给了holder自己。 _wmI(+_
xg?auje
}*h47t}
template < int Order > V- /YNRV
class holder; Mw+v"l&mU
template <> _FT6]I0
class holder < 1 > 7q!?1 -?8R
{ I,]J=xi
public : 0Yp>+:#
template < typename T > 04~}IbeJ
struct result_1 u
>4ArtF
{ #vtN+E
typedef T & result; X6'H`E[
} ; jKS!'?
template < typename T1, typename T2 > alVdQfu
struct result_2 3EI]bmi~
{ S.1(3j*
typedef T1 & result; \Yd4gaY\o
} ; P:qz2Hw
template < typename T > nX )f'[ 7
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const g@Ld"5$^2
{ &Bm&i.r
return (T & )r; 02(h={
} 7 I@";d8~
template < typename T1, typename T2 > qIz}$%!A
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const *Z >
{ 9j0o&Xn
return (T1 & )r1; CG.,/]_
} P<vo;96JT
} ; vTHq)C.7G
a_MFQf&KV
template <> Ia#"/`||
class holder < 2 > !j0_
cA
{ [3kl^TE
public : +mLD/gK`
template < typename T > 7k'gt/#up
struct result_1 #~S>K3(
{ 6Kp}_^|z
typedef T & result; @`S.@^%7fO
} ; w:Ra7ExP
template < typename T1, typename T2 > iy}xICt
struct result_2 Q(e{~
]*
{ O5M2`6|As
typedef T2 & result; D#ZPq,f
} ; J+|/-{g
template < typename T > -x{&an=
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const 6A?8tm/0
{ t0.;nv@A0
return (T & )r; ]+ZM/'X
} hl<y4y&|
template < typename T1, typename T2 > r%|A$=[Q
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const xG1?F_]
{ I|T7+{5z
return (T2 & )r2; l!:^6i
} lm*g Gy1i
} ; n[P\*S
0<Q*7aY
z&F5mp@
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 +?Ez}
BP
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: m8+:=0|$
首先 assignment::operator(int, int)被调用: 8SZK:VE@
[S0mY["
return l(i, j) = r(i, j); !D;c,{Oz
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) ?A&%Cwj
G|*G9nQ
return ( int & )i; XXm'6xD-
return ( int & )j; bcn7,ht
最后执行i = j; bb1f/C%
可见,参数被正确的选择了。 #q;z8 @
|z*>ixK
#x)8f3I
(hN?:q?'
#kci=2q_
八. 中期总结 Ha218Hy0W
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: MMd.0JuaO
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 `XgFga)
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 \<V)-eB
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor ?-,6<K1
8kH<$9
3+V#[JBJv
`[Sl1saZ$S
;A"\?i Q
G "brT 5:
九. 简化 >f@ G>H)+
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。 y\,f6=%k
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 " #v%36U
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: 3[VNsX
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 ;7j,MbU
+-*/&|^等 * |KVN
2. 返回引用。 x<>YUw8`
=,各种复合赋值等 P)hi||[
3. 返回固定类型。 ;_N5>3C:
各种逻辑/比较操作符(返回bool) aq$q
~,E
4. 原样返回。 ,Xtj;@~-
operator, yWY|]Pp
5. 返回解引用的类型。 J>h;_jA
operator*(单目) EEwWucQ
6. 返回地址。 c1#+Vse
operator&(单目) GHG,!C
7. 下表访问返回类型。 6|#g+&[
operator[] ) EXJ
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 ]0-<>
operator<<和operator>> 4Jykos2
QN g\4%
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。 FmD +8=
例如针对第一条,我们实现一个policy类: VB"(9O]
5v|EAjB6o
template < typename Left > =
F<:}Tx)C
struct value_return taDQ65
{ gDC2
>nV
template < typename T > L!y"d!6C
struct result_1 $.8 H>c
{ C:j]43`
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; B}\BeFt'
} ; =/}X$,@2
I`^Y Abnb
template < typename T1, typename T2 > }-nU3{1
struct result_2 H~Uq?!=b
{ wOg,SMiq
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; %{'4.
,
} ; qqvF-mDN
} ; A[JM4x
ir&.Z5=
"DpKrVuG
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait yU_9a[$V
L~&" aF/b
下面我们来剥离functor中的operator() zy>}L #
首先operator里面的代码全是下面的形式: .8H}Lf\
(0C&z/
return l(t) op r(t) AC4 l<:Yh
return l(t1, t2) op r(t1, t2) x~+-VF3/
return op l(t) mi^hvks<
return op l(t1, t2) S^j,f'2
return l(t) op jQ$BPEG&X
return l(t1, t2) op s|2}2<+
return l(t)[r(t)] h(N=V|0
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] $$4W}Ug3U
:Q-F9o
J
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: XU9'Rfp
单目: return f(l(t), r(t)); &t3Jv{
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); w2zp#;d
双目: return f(l(t)); _yVPpA[a
return f(l(t1, t2)); 4f {+pf^R
下面就是f的实现,以operator/为例 c0[k T
Zi{0-m6+
struct meta_divide ~gdd cTp
{ 'n4u-pM(nB
template < typename T1, typename T2 > I7G,`h+H
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) xZ+]QDKC
{ @O/,a7Tt
return t1 / t2; I%xn,u
} Xw^X&Pp
} ; "&-C$J5
Id
uvv.WbZ
这个工作可以让宏来做: ,Rz}=j
o;QZe&
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ 3dm'xetM
template < typename T1, typename T2 > \ 'C~9]Y].
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; j)L1H*
S%
以后可以直接用 /s`;9)G]9
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) %g w{[
/[A
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 g^j7@dum
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) Funj!x'uE
aD|Yo
HcO5?{2
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 7cw]v"iv
KB+]eI-h
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > o](.368+4
class unary_op : public Rettype m[8
@Unt
{ `%y5\!X
Left l; SRf5W'4y
public : H\+-cvl
unary_op( const Left & l) : l(l) {} * nCx[
9L HuS
template < typename T > Tz` ,{k
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const tcOnM w
{ v}P!HczmMP
return FuncType::execute(l(t)); &t6Tcy
} N-QCfDao
`~nCbUUee
template < typename T1, typename T2 > =]b9X7}
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const gZ` DT
{ C3.=GRg~l
return FuncType::execute(l(t1, t2)); |Fp'/~|w2d
} wd+O5Lr.R
} ; .bfST.OA
H,|YLKg-|
b:Dg}
同样还可以申明一个binary_op / O)6iJ
>{XScxaB`
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > !Uy>eji}
class binary_op : public Rettype >'Hx1;
{ |yv]Y/=
Left l; c&e0OV\m
Right r; ^Y 7U1I
public : ,8VXA +'_
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} yVYkuO
xJc.pvVPw
template < typename T > [YE?OQ7#
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const s<VJ`Ur
{ LyP`{_"CM
return FuncType::execute(l(t), r(t)); bA*"ei+!
} <kbnu7?a*
la`"$f
template < typename T1, typename T2 > u){S$</
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ~U%j{8uH
{ OG}KqG!n
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); ,`)OEI|1d
} @_Sp3nWdu
} ; (9'be\
Yb9cW\lr
Zs73
ad
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 8A4TAT4,
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 3#mE(
`|P
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) [gn[nP9
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。 vHc#m@4o
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! 3+zzi
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。。。 9b%j.Q-W
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 I>hmbBlDv
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) PUKVn+h
下面是修改过的unary_op a7*COh
]bu9-X&T&
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > JMePI%#8
class unary_op z Lw(@&
{ 8!4[#y<
Left l; u\3ZIb
pN+I]NgQ
public : _yJ|`g]U3
-(
Kh.h
unary_op( const Left & l) : l(l) {} KBj@V6Q
y#e ?iE@
template < typename T > !ew6
n
I
struct result_1 2Pz 5f
{ D6:DrA:
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; kQ[Jo%YT?E
} ; 2-7Z(7G{ F
_.-#E$6s#q
template < typename T1, typename T2 > N'a?wBBR
struct result_2 tvCcyD%w
{ -R8/`M8GbD
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; nF|Oy0
} ; y9ip[Xn-$:
C[0MA ,^
template < typename T1, typename T2 > ogp{rY
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const xD^wTtT
{ pJ6Jx(
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); Rdj8*f
} )r#,ML
hpas'H>J
template < typename T > J@gm@ jLc
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const K4Y'B
o4
{ Z*Zc]hD
return OpClass::execute(lt(t)); 0<3E
} (gDQ\t@3-
X98#QR#m
} ; lJlhl7
$':JI#
sX!3_'-
该方法避免直接使用RetType的result_x,而自己申明一个对应的result_x做一次中转,虽然其实毫无意义,却恰好避开了vc的bug Wt"ww~h`(
好啦,现在才真正完美了。 z6 a,0&;-L
现在在picker里面就可以这么添加了: Q!`)e @r
iel-<(~
template < typename Right > 6N?#b66
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const 1y~L8!:L
{ %rw}u"3T
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); HM
90Sb
} ~;!BDLMC6
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 V07VwVD
Yfe'#MKfL
#)FDl70S8
73VQ@Jn
W
w^7^q&
十. bind HmW=t}!
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 <c(&T<$
先来分析一下一段例子 _TrZ'iL}T
N6WPTUQ1mF
rykj2/O
int foo( int x, int y) { return x - y;} 8-A:k E
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 aDN.gMS
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 1z3]PA!R
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。 \FVNXUMU
我们来写个简单的。 B#QL M^
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: [z^Od
对于函数对象类的版本: ma1(EJ/
2G
ZF/9}
template < typename Func > Jb7iBQ2%
struct functor_trait `t%|.=R
{ e~3]/BL
typedef typename Func::result_type result_type; @`5QG2
} ; KM 5jl9Vv
对于无参数函数的版本: y2GQN:X
(X*'y*:
template < typename Ret > R08&cd#$
struct functor_trait < Ret ( * )() > /q T E
{ b-2pzcK{#
typedef Ret result_type; hr%U>U9F
} ; ) sRN!~
对于单参数函数的版本: j{)fC]8H
l},dQ4R
template < typename Ret, typename V1 > ijE<spG
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > CcBQo8!G
{ lK "'nLL
typedef Ret result_type; gAj0ukX5
} ; tB]`Hj
对于双参数函数的版本: :-(U%`a[
~KJ,SLzhx9
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > UE\%e9<l
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > cT\Ov
P*_
{ K!9y+%01
typedef Ret result_type; NWw<B3aL
} ; [?A&xqO3
等等。。。 [TP
然后我们就可以仿照value_return写一个policy Pb0)HlLq
Ob7zu"zr
template < typename Func > L^6"'#
struct func_return 1X[73
{ Ad^dF'SN
template < typename T > SE6>vKR/.
struct result_1 7F"3 <U@J
{ 3(MoXA*
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; >ze>Xr'm5=
} ; BHEs+e0
4A;[sm^f
template < typename T1, typename T2 > dUI3erO
struct result_2 Rk}\)r\
{ iK ohuZr
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; ]U_5\$
} ; b*cW<vX}~
} ; :b.3CL\.6
dv}8YH["
Ti hnSb
最后一个单参数binder就很容易写出来了 |Uc<;> l
X";TZk
template < typename Func, typename aPicker > _2wAaJvA
class binder_1 joxS+P5#
{ ]^Sd9ba
Func fn; th5
X?so
aPicker pk; C_6GOpl
public : cR,'o'V/
65'`uuPx
template < typename T > Qk?jGXB>^
struct result_1 ^!q 08`0
{ eVJ= .?r
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; NKRaQr
} ; c'"#q)
,jAx%]@,I
template < typename T1, typename T2 > yb[{aL^4%
struct result_2 SCgyp(
{ R
4 DM_u
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; XPar_8I
} ; d^ 2u}^kG
X7t5b7
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} TFAYVK~
~D<7W4c
template < typename T > s;vWR^Ll
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ;7;zhJs1t
{ n/ui<&(
return fn(pk(t)); {CW1t5$*
} 0eQ~#~j&
template < typename T1, typename T2 > _Syre6k
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const K%98;e9
{ pGO|~:E/L
return fn(pk(t1, t2)); eV"d v*R
} l R:Ok8e
} ; t.3Ct@wK
3?!G-
1_N~1Ik
一目了然不是么? JQ~y- lt
最后实现bind 99\{! W
D=jSh
Q2JdO 6[96
template < typename Func, typename aPicker > b7?U8/#'
picker < binder_1 < Func, aPicker > > bind( const Func fn, const aPicker & pk) p>2||
{ 59&T