一. 什么是Lambda rXSw@pqZ&
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 r{~b4~kAf5
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^?/9\
jz3f{~
5> 81Vhc,
Z%sTj6Th
class filler P{RGW.Ci@
{ k(`> (w
public : pw))9~XU
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} u$qasII
} ; VaonG]Ues
Yi-,Pb?
{DVMs|5;^
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: 7iy 2V;}
Us[F@
6Po{tKU
asW
W@E
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); akj#.aYk
E?&YcVA
R<3 -!p1v
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 t%y
i3
7#HSe#0J
uv$utu><
*
U+-;(Fh~
二. 战前分析 x[&)\[t
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。 [+@T"2h2b
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 P e}
T
"6~+-_:
A{3nz DLI
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); K6F05h 5S
/* --------------------------------------------- */ t[HsqnP
vector < int *> vp( 10 ); pgUjje>#
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); cr18`xU
/* --------------------------------------------- */ IUWJi\,
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); TPj,4&|
/* --------------------------------------------- */ 8XCT[X
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); OgK' ~j
/* --------------------------------------------- */ D3O)Tj@:}(
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); e6y!,My<
/* --------------------------------------------- */ Dl?:Mh
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1);
zGL.+@
m8l!+8
Nbf>Y
(s+}l?
看了之后,我们可以思考一些问题: tI0D{Xrc
1._1, _2是什么? @]]\r.DG
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。 A)#Fyde
2._1 = 1是在做什么? G[d]t$f=
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。 T7Y+ WfYh
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。 $|@-u0sv
V\c`O
IUG}Q7w5
三. 动工 1Si$Q
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: -LFk7a
aMK\&yZD
dM -<aq
NwKj@ Jos
template < typename T > f(EO|d^u
class assignment ND3|wQ`M0
{ r.]IGE|
T value; pCeCR
public : #]*d8
assignment( const T & v) : value(v) {} j\@&poJ(,
template < typename T2 > 'O
7>w%#
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } i_y%HG
} ; O^~nf%
a0k/R<4
MbQ%'z6D
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 WQ{^+C9g'1
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment S2
-J1x2N
(V}?y:)
Q0XSQ Ol
xd`\Ai
class holder x45F-w{
{ wF-H{C'
public : H:q;IYE+a
template < typename T > "`KT7
assignment < T > operator = ( const T & t) const $GD
Q1&Z
{ S""F58H n
return assignment < T > (t); 'kJyE9*xU.
} K7,Sr1O `
} ; I#(?xHx
K:$GmV9o
c&g*nDuDj
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: 0.~s>xXp
XS>( Bu
static holder _1; !H zJ*
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 5',&8
.07kG]
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); U_wIx
而不用手动写一个函数对象。 rwpH9\GE
7#PQ1UWl
(ul_bA+
&!>.)I`
四. 问题分析 <Ug1g0.
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。 =>e>
r~cW
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。 "Qk)EY
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 .sZ"|j9m
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 "i%=QON`
下面我们可以对这几个问题进行分析。 HC$}KoZkC
,C^u8Z|T
五. 问题1:一致性 cOdgBi
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| o#-^Lg&
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 -S%Uw
RV@mAw.T
struct holder 7Y
4!
{ G#. q%Up
// 0>3Sn\gZ(
template < typename T > F ^)(
7}ph
T & operator ()( const T & r) const AZ.
j>+0xx
{ F{eI[A
return (T & )r; G4EuW *~
} dlDO?T
} ; K{iC'^wP
%\1W0%w
这样的话assignment也必须相应改动: Y";KWA}b
!!)NER-dv
template < typename Left, typename Right > EuKkIr/(
class assignment =BO>Bi&&
{ N1JM[<PP
Left l; 4=l$wg~;
Right r; <SSkCw
public : Md*.q^:
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} pvdCiYo1r
template < typename T2 > 50Ov>(f@7
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } /!pJ" @
} ;
\[]4rXZN0
kq>I?wg
同时,holder的operator=也需要改动: L1MG("R
3#{Al[jq
template < typename T > XJA];9^
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const Z1U@xQj
{ rotu#?B
return assignment < holder, T > ( * this , t); CE|rn8MB
} acow
YN7JJJ/~T
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。 8)YDUE%VH
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 8M7Bw[Q1
Wfsd$kN6{
return l(rhs) = r; |u#7@&N1
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 Z)<lPg!YAR
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: "6i3'jc`
rb]?"lizi
template < typename Tp > (J.k\d
class constant_t x-~=@oiv
{ Am"&ApK
const Tp t; 1P G"IaOb
public : SL`nt
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} wB"`lY
template < typename T > C/q!!
const Tp & operator ()( const T & r) const Fm[3Btn
{ wT +\:y
return t; _W>xFBy
} HnKXO
} ; sL#MYW5E
,: qk+
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 sY&Z/Y
下面就可以修改holder的operator=了 G
BM8:IG \
9<5S!?JL
template < typename T > pL2{zW`FDh
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const nPUD6<bF
{ #cqI0ny?G
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); b[ ~-b
} /])P{"v$^
U.N?cKv
同时也要修改assignment的operator() *rA]q' jM
*$@u`nM
template < typename T2 > @DSKa`
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } m{r#o?
现在代码看起来就很一致了。 '%y;{,g*
]l,,en5V
六. 问题2:链式操作 KY\=D 2m
现在让我们来看看如何处理链式操作。 v4F+^0?
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。 _Sl3)
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 _IWLC{%V
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 QSOG(}w
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct 9A *gW j
;?%_jB$P
template < typename T > 4B)%I`
struct result_1 #Sg"/Cc
{ Yh;A)Np
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; KCnm_4
} ; 6i@* L\
Dl
kq@~QI?9
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: /dHIm`. Z
}
g%v<'K
template < typename T > |mcc?*%t8
struct ref pk0{*Z?@
{ q`UaJ_7
typedef T & reference; 0e1-ZP CDj
} ; w@LLxL>Y
template < typename T > Gr#WD=I-}
struct ref < T &> e9>~mtx
{ `UTUrM
typedef T & reference; <(i5hmuVd
} ; %^[D+1ULb
/O~Np|~v
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: =Q*3\)7
}
|
template < typename T > X!m
lC51
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const ],Yy)<e.
{ /@I`V?Q!a
return l(t) = r(t); 8 #:k
} a4pe wg'
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。 /i#";~sO
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 uaZHM@D
5]n\E?V'L
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 U>DCra;
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: uF<?y0t
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 ~0@fK<C)O
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 !;0K=~(Y^
最后的布局是: l2I%$|)d
Add <T&v\DN
/ \ tS-gaT`T
Divide 5 D}Sww5ZmP
/ \ /Q_Dd
_1 3 Hz)i.AA 4
似乎一切都解决了?不。 F~eY'~&H}
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。 -+0kay%
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。 $m A2AI
OK,我们的方法呼之欲出了。既然所有的functor都具有一样的产生方案,那么不如大家都不要实现,等到最后统一的在所有的functor里面加上这么一系列的产生代码吧。例如,如果要添加从某functor XXX到operator=的functor的产生代码: 6[SIDOp*^
b`@J"E}
template < typename Right > 7VL|\^Y `q
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const Ej1<T,w_
Right & rt) const dFyGI?
{ [bRE=Zr$Ry
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); Sa
kew
} W#=,FZT
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 X0R EC%
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。 y
G3aF(
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。 YoBe!-E
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。 Gr#3GvL
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。 u@CQ+pnf:(
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? gd*2*o$g(
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: :2K@{~8r
" m13HS
template < class Action > keFH
CC
class picker : public Action 2t
PfIg
{ h9/fD5
public : "%p7ft
picker( const Action & act) : Action(act) {} %D5F7wB
// all the operator overloaded e[s}tjx
} ; _54gqD2C,
}
!y5hv!_
Picker<T>继承自T,唯一的作用就是给T添加上了各种操作符的重载函数。 LD1&8kJ*l
现在所有参与行动的functor都要套上一层picker, _1被声明为 picker<holder>, 并且holder中所重载的操作符除了operator()之外全部被移到了picker内。而picker中的操作符重载的返回的functor也必须套上一个picker: cnI5G!
@bJIN]R
template < typename Right > t"Ah]sD
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const T6QRr}8`/J
{ uxB`
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); ex6R=97uA
} hzRKv6
E&eY79
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > f 9Kt>2IN
使用picker还带来一个额外的好处。之前提到picker_maker要区分functor和常量,有了picker,区分的方法就非常简单了:凡是属于picker<T>的都是functor,否则就是常量。 |<5F08]v
U7?v4O]D[
template < typename T > struct picker_maker 0Qq<h;8xEc
{ =*"8N-FU
typedef picker < constant_t < T > > result; ]Yw$A
} ; ts9wSx~[+
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > =/`]lY&
{ oQObr
typedef picker < T > result; X-(4/T+v
} ; D>-r `
@OkoT:
下面总的结构就有了: XbB(<\0+
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。 23WrJM!2N
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。 X6r0+D5AvB
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 o~)o/(>ox
至此链式操作完美实现。 @uldD"MJ<]
1P*hC<
)*>wa%[-q
七. 问题3 b5LToy:
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。 ?5J#
_p*8ke
template < typename T1, typename T2 > 849,1n^
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 6Eu(C]nC(
{ rpK&OR/
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); Cj<8r S4+
} ?VmgM"'md
_X~O6e-!
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: !@F { FR
,1#? 0q
template < typename T1, typename T2 > tVEe) QX
struct result_2 <Q\KS
{ ekL;SN
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; nOvR, 6
} ; d\l{tmte
9<.O=-1~
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? 45sEhs[$
这个差事就留给了holder自己。 {zvaZY|K"
/*T^7Y&
z3K$gEve
template < int Order > R~kO5jpW
class holder; (.cA'f?h
template <> :J]'c}
class holder < 1 > w;`Jj-
{ _&hM6N
public : JM,%|
E
template < typename T > QQ .?A(U7
struct result_1 Q_0+N3
{ XNWtX-[^@
typedef T & result; tfGs|x
} ; X$we\t
template < typename T1, typename T2 > f?Zjd&|Ch
struct result_2 W3tin3__
{ ]yf?i350
typedef T1 & result; 4@@Sh`E:
} ; cQ j`W
*
template < typename T > k8+J7(_c
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const /=m AVA
{ l5{60$g
return (T & )r; !HDb{f
} :@[\(:
template < typename T1, typename T2 > U.Mfu9}#:
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const O D}RnKL
{ q>2bkc GY#
return (T1 & )r1; #y:D{%Wp
} ls^Z"9P
} ; o:AfEoH"~
e.n(NW
template <> >o?v[:u*
class holder < 2 > ~Kw#^.$3T
{
?IVJ#6[
public : .C%
28fH
template < typename T > Z
v@nK%#J
struct result_1 {=ox1+d
{ p"ytt|H
typedef T & result; M,]|L c h
} ; u1%URen[x
template < typename T1, typename T2 > %lHHTZ{+
struct result_2 Y~I<L ocv
{ y!#-[K:
typedef T2 & result; '>"{yi-
} ; 1#A$&'&\J;
template < typename T > ]c/E7|0Q
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const F^u12R)
{ 4nsJZo#S/
return (T & )r; X2|~(*
} FDz`U:8
template < typename T1, typename T2 > ,QcS[9$
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const qiNVaV\wr|
{ K;RH,o1
return (T2 & )r2; %\m"Yi]
} p~$cwbQ!
} ; DzAZv/h76
e}UQN:1
bF"l0
jS
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 %2}fW\%'
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: BO[:=x`
首先 assignment::operator(int, int)被调用: S+T/(-W
sey,J5?
return l(i, j) = r(i, j); ))"gWO
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) N6Mr#A-{
X94a
return ( int & )i; UY',n,
return ( int & )j; |[*Bn3E:
最后执行i = j; b[74$W{
可见,参数被正确的选择了。 ETp?R WXX
']M/'CcM
5C Dk5B_
I!sT=w8V
-> cL)
八. 中期总结 V(7,N(
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: N,(!
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 -YA,Stc-
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 6mM9p)"$
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor ?KC(WaGJQ
+,76|oMsQ%
FdU]!GO-X
M8/a laoT
X6Ha C+P
8u[_t.y4m
九. 简化 7L!JP:v
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。 @>2pY_
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 b($hp%+yJ
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: SVCh!/qe\
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 n!jmxl$
+-*/&|^等 XM$~HG
2. 返回引用。 $dL..QH^K
=,各种复合赋值等 G3.aw
3. 返回固定类型。 IG^@VQ%
各种逻辑/比较操作符(返回bool) ?
#K|l*
4. 原样返回。 WZ CI*'
operator, 9zp!lw~;+
5. 返回解引用的类型。 Ln+l'&_nb
operator*(单目) B~Sj#(WEa
6. 返回地址。 l1 +l@r\
operator&(单目) LPvp
(1
7. 下表访问返回类型。 dOhSqx56
operator[] SQodk:1)
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 {;yO3];Hqw
operator<<和operator>> {2\Y%Y'}*
(5yM%H8:
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。 -C=0Pg]ga
例如针对第一条,我们实现一个policy类: q}{E![ZTu
>*-%:ub
template < typename Left > ;4F6
$T'I
struct value_return T+Oqd\05.+
{ pKSCC"i&j
template < typename T > H/,KY/>i
struct result_1 iN;Pg_Kq
{ y=3 dGOFB
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; w~3X
m{
} ; 8`4M4"lj
!cW rB9
template < typename T1, typename T2 > i5e10@Q{
struct result_2 YI0
wr1N
{ u64#,mC[*
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; N`8K1{>BH
} ; QPlU+5Cx
} ; 6= ?0&Bx&
\:vF FK4a
EGu%;[
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait E_,/)U8
'E|%l!xO
下面我们来剥离functor中的operator() te@m#`p9
首先operator里面的代码全是下面的形式: QoD_`d
-^p{J
TB+
return l(t) op r(t) CK_dEh2c
return l(t1, t2) op r(t1, t2) z/7q#~J,
return op l(t) !=9x=
return op l(t1, t2) 9b.
kso9.
return l(t) op 1XGg0SC
return l(t1, t2) op [ 8Ohg
return l(t)[r(t)] {lI}a8DP
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] Jqoo&T")
~
#jQFyOh
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&"9v~
单目: return f(l(t), r(t)); \u[x<-\/6
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); k+QGvgP[4@
双目: return f(l(t)); +gl\l?>sr
return f(l(t1, t2)); =s\$i0A2
下面就是f的实现,以operator/为例 .UK0bxoa
+k`L8@a3&
struct meta_divide JVAyiNIH>M
{ $QJ3~mG2
template < typename T1, typename T2 > J0sD?V|{1~
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) /~LE1^1&U
{ i"Jy>'
return t1 / t2; u>>|ZPe
} Nd(,oXa~
} ; _}[
Du/c
kowS| c#
这个工作可以让宏来做: Q 3WD!Z8y
. ,|C>^
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ N&8$tJ(hhx
template < typename T1, typename T2 > \ M;A_'h?Z
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; GQ(Y#HSq
以后可以直接用 @A[)\E1
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) }*x1e_m}H
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 eMGJx "a
(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。。。) .@ H:P
"L>'X22ed
Vgm*5a6t
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 - %fQr5
[6VB&
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > V]zZb-m=
class unary_op : public Rettype :Xw|v2z%3
{ ! ._q8q\
Left l; rWht},-|1
public : CE"/&I
unary_op( const Left & l) : l(l) {} yZlT#^$\
0i~U(qoI
template < typename T > oidZWy
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const -y.cy'$f
{ ':.Hz]]/A
return FuncType::execute(l(t)); BA\aVhmx
} x?AG*'
h&
mSYjc)z
template < typename T1, typename T2 > w =GMQ8
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const m]qw8BoU`F
{ ::Zo` vP
return FuncType::execute(l(t1, t2)); ` o)KG,
} 7|}4UXr7y
} ; /,G `V
%a/3*vz/I%
` GF w?G
同样还可以申明一个binary_op rbvk.:"^w
5FZw
(E
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > D!`;v Z\>
class binary_op : public Rettype |4\1V=(
{ =Jm[1Mgt
Left l; 0F[f%2j
Right r; "L3mW=!*
public : xsa`R^5/c
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} _xKn2 ?d8g
x^1udK^re
template < typename T > U[wx){[|
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const yGR{-YwU!
{
v,<14w
return FuncType::execute(l(t), r(t)); j_JY[sex
} /1OCK=
2U)n^
template < typename T1, typename T2 > K<P d.:
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const O`Tz^Q/D
{ bYsX?0T!p
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); j[U#J
} ]BO:*&O
} ; 4!dc/K
9q"kM
(p>|e\(]0
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 5%}e j)@
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 A.>mk598
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) [
U:C62oK,
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。 UWT%0t_T
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! 8?Zhh.
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。。。 ]PS`"o,pF$
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 o=Vs)8W
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) GK$[ !{w;
下面是修改过的unary_op TUfj\d,
v0DDim?cc
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > !v}TRGX
class unary_op 8^>qor.]M
{ /2p*uv}IP
Left l; &N^j
}^ Z
w<(ubR %$
public : uSfHlN4l
!1l~UB_
unary_op( const Left & l) : l(l) {} n3iiW\
`*s:[k5k
template < typename T >
\0)jWCK
struct result_1 vhBW1/w&F
{ G^.N$wcv
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; IR-n:z
} ; I !hh_
l5D)UO
template < typename T1, typename T2 > g<Z :`00|
struct result_2 R/=rNUe
{ j4/[Z'5ny
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; s!IIvF
} ; 3-/|G-4k7
0GUJc}fgvN
template < typename T1, typename T2 > |Y
uf/G%/
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const d"XZlEV
{ t'U=K>7
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); eIvZhi
} ;FqmZjm
+[G9PP6
template < typename T > qHk{5O3
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const #
55>?
{ i(.e=
return OpClass::execute(lt(t)); D
/QLp3+o
} <D a-rv8
^.A*mMQ
} ; `\( ?^]WLa
WZ-~F/:c%
.I^4Fc}&4
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 :-RB< Lj
好啦,现在才真正完美了。 !+SL=xy!{
现在在picker里面就可以这么添加了: 70qEqNoC
72, m c
template < typename Right > l|.}>SfL^u
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const |.)LZP,
{ :qE.(k1@5
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); z|>TkCW6
} 9'*7 (j;
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。 >M#@vIo?<6
>/n];fl>8
8"&!3_
):K%
!FgZI4?/Y=
十. bind ]o'o
v
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。 &GLDoLk6[
先来分析一下一段例子 MG=E
6:
,-6Oma
-
:|bL2T@>[
int foo( int x, int y) { return x - y;} vm@V5oH
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 YYT;a$GTo
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 M86"J:\u]
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 p)SW(pS
我们来写个简单的。 Z:{|
?4
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: ~9]vd|
对于函数对象类的版本:
}#m9Q[
vaeQ}F
template < typename Func > h~#iGs
struct functor_trait #&.Znk:@.f
{ toA}0MI(:
typedef typename Func::result_type result_type; 4
{M
} ; 5{HF'1XgZ*
对于无参数函数的版本: H q6%$!q
UV2W~g
template < typename Ret > }R;}d(C`
struct functor_trait < Ret ( * )() > dqB,i9--
{ AGFA;X
typedef Ret result_type; 54p{J
} ; f7*Qa!!2p]
对于单参数函数的版本: :u7BCV|yr
=K:[26
template < typename Ret, typename V1 > s",Ea*
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > Fn5BWV
{ ^=x /:0
typedef Ret result_type; ;n't:yQW
} ; f9#zV2ke]
对于双参数函数的版本: )5@P|{FF
ykC3Z<pI.
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > E+Bc>xl@m
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > ~R;/u")@e
{ )1
-<v);
typedef Ret result_type; wNUT0 +
} ; _WNbuk0
等等。。。 S]@;`_?m{
然后我们就可以仿照value_return写一个policy @K <Onh`
J!om"h
template < typename Func > sV#%U%un
struct func_return ~Z5AIm R|
{ Bv7FZK3
template < typename T > o%'1=d3R1Q
struct result_1 YXp\C"~g
{ vN(~}gOd\
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; G/JGb2I/7|
} ; vEfj3+e
7> f2P!:
template < typename T1, typename T2 > Milp"L?B%
struct result_2 ~B[e*|d
{ B=]j=\o
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; )M<+?R$];
} ; mP*$wE9b,:
} ; y`j_]qvt
|-ZML~2S=h
/rpr_Xw}
最后一个单参数binder就很容易写出来了 ^1 ){
@(
6
5zx<
template < typename Func, typename aPicker > hr]+4!/
class binder_1 Vja 4WK*
{ waMV6w)<
Func fn; (EcP'F*;;y
aPicker pk; pT=^o
public : [.>=>KJ_
79 4UY
template < typename T > 'TYO-'aC
struct result_1 N&G'i.w/
{ D zD5n
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; .iV=ybMT
} ; -o~zb-E
J3y_JoS
template < typename T1, typename T2 > #)}BY"C%
struct result_2 C] Fw*t
{ Do(G;D`h+_
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; 6Mk#) ebM
} ; 3chx4
(87wWhH
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} "iEnsP@'Wg
W^09tx/I
template < typename T > 07SW$INb
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const cS Lj\'`b
{ q5r7KYH{
return fn(pk(t)); q+[ )i6!?
} .=YV
template < typename T1, typename T2 > g5#LoGc
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const +FNGRL
{ K3vZ42n
return fn(pk(t1, t2)); [GbrKq(
} /
xv5we~
} ; 1
K}gX>F
#8XmOJ"W3k
1$DcE>
一目了然不是么? oC"
[rn
最后实现bind \X\< +KU
a)W|gx6Y
Y
22Ai
template < typename Func, typename aPicker > pF6u3]
picker < binder_1 < Func, aPicker > > bind( const Func fn, const aPicker & pk) *
4J!@w
{ "tl{HM5u
return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); JjZB!Lg=
} vFHeGq70j
`=;}I@]zj)
2个以上参数的bind可以同理实现。 r]LP=K1
另外还可以照样实现一系列binder来绑定类成员函数/变量,手法雷同,就不详细介绍了。 *-*V>ntvT$
RCfeIHL
十一. phoenix >A{e,&