一. 什么是Lambda wz>j>e6k`
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 khc5h^0
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, B~LB^
n(>@
-wvJZ
b>Vs5nY!
pd>EUdbrp&
class filler BU]9eF!>h
{ @*A(#U8p3
public : :%!=Ej.J
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} )k0bP1oGS
} ; /HI#8
dRas9g
} [D[ZLv
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: NVJvCs)3f
3U1xKF
^9qncvV
;l}TUo
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); B@.U\.
[rE,fR
TX*s T
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 z}u
c>=[|F{{e
4)Z78H%>
6i=m1Yk
二. 战前分析 ?%*Zgk!l7
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。 +!.=M8[
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 {#Mz4s`M
5x4(5c5^
8%vk"h:u:
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); 1fEV^5I
/* --------------------------------------------- */ V"T;3@N/4
vector < int *> vp( 10 ); .CwMxuW
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); vV8y_
/* --------------------------------------------- */ kmo3<'j{
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); -L1{0{Z
/* --------------------------------------------- */ {IqbO>|"O_
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); UAUo)VVi"
/* --------------------------------------------- */ )v0m7Lv#/
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); cz&FOP+!
/* --------------------------------------------- */ ExY
~.
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); zF\k*B
wzP>Cq
!oM1
}3M\&}=8
看了之后,我们可以思考一些问题: V&)-u(s_S/
1._1, _2是什么? *hFT,1WE=+
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。 vF1]L]z:?
2._1 = 1是在做什么? LD]XN'?"W
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。 gd/W8*NFR
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。 l,,5OZw
eX;"kO
L!-T`R8'c
三. 动工 \CU.'|X
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: -DU[dU*~
6M259*ME
%hcY
[F<
6
)xm?RK
template < typename T > spd>.Cm`
class assignment Y~fds#y0
{ S(9fGh
T value; =;^2#UxXA&
public : ]7c715@
assignment( const T & v) : value(v) {} e@=Bl-
template < typename T2 > }
Tp!Ub\Cc
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } q$>At}4
} ; )6IO)P/Q~
}$81FSKh
8Qek![3^
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 RUSBJsMB
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment ^EM##Ss_
k((_~<$2K
v:s~Y
@/B&R^aVZ
class holder b.;F)(
{ ks
3<zW(
public : %3'80u6BCJ
template < typename T > e"[o2=v;5
assignment < T > operator = ( const T & t) const V
mKMj'
{ n#bC,
return assignment < T > (t); N[ E
t
} 80
i<Ij8J
} ; >k
kuw?O@
~qco -b
Ol D]*=.cO
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: G|IO~o0+
I:bi8D6
static holder _1; vezX/x D?
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 VmV/~- <Z
!W .ooy5(
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); m~#98ZJ^
而不用手动写一个函数对象。 F.^1|+96
>$?$&+e}
Z?CmD;W
w*\)]bTs
四. 问题分析 >%'|@75K
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。 /nGsl<
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。 hJ+>Xm@@!
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 yH@W6' .
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 ^hRos
下面我们可以对这几个问题进行分析。 lUUeM\
|4ONGU*`E
五. 问题1:一致性 0rjxWPc
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?| 1+.(N:) +
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 "qR
qEpD%
"4oY F:h
struct holder 7p@qzE
{ /wH]OD{
// iK= {pd
template < typename T > 1[:?oEI
T & operator ()( const T & r) const I[@}+p0
{ Jc(tV(z
return (T & )r; yG2j!D
} Nt'(JAZ;
} ; IF$f^$
$IUT5Gia`
这样的话assignment也必须相应改动: yzgDdAM
O-}{%)[ F
template < typename Left, typename Right > 3-Xum*)Y
class assignment b P4R
{ ]k
"
j
Left l; !T#~.QP4
Right r; 1^b-J0
public : _Cj u C`7
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} AQQeLdTq
template < typename T2 > 4}gqtw:
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } q.g<g u]
} ; L6J=m#Ld
=K-B
I
同时,holder的operator=也需要改动: m9a(f >C
Ca0~K42~
template < typename T > ZlUd^6|:3
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const -|"mB"Dc
{ q}U^H
return assignment < holder, T > ( * this , t); }{ J<Wzw
} R<a7TkL4?
uIiE,.Uu}
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 v<HhB.t.
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 {^1D|y
\%K< S
return l(rhs) = r; 'Oyz/P(p
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 E#Smi507p
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: 0x4p!5
w|OMT>.
template < typename Tp > v\'Eo*4
class constant_t Pp*|EW 1
{ *"d"
const Tp t; y.=ur,Nd
public : Fi14_{
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} [x
kbzJ
template < typename T > #9F=+[L
const Tp & operator ()( const T & r) const j[.R|I|
{ N~=p+Ow[H
return t; 5<0&y3
} <=W;z=$!Bb
} ; T&H[JQ/h
WSz#g2a
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 k id3@
下面就可以修改holder的operator=了 Cdin"
mg;+Th&
template < typename T > C{`+h163\
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const )[.FUx
{ \25Rq/&w
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); T<=Ci?C
v
} )+'FTz` c
@{_[bKg
同时也要修改assignment的operator() U7bbJ>U_|
m}54yo
template < typename T2 > "7(2m
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } iSCv/Gb:,
现在代码看起来就很一致了。 \tc4DS
C (L1
六. 问题2:链式操作 F.<sKQ&A
现在让我们来看看如何处理链式操作。 l{[{pAm
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。 R4.$9_ui
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 D1}Bn2BM$
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。 Rq-BsMX!A
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct 9%^q?S/Rv
sOhQu>gN
template < typename T > \DI%/(?
struct result_1 %5?qS`/c(
{ .DR^<Qy
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; -aK_
} ; 5(W`{{AW
^oDC F
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: a/A$
MXZ_
J!b
v17H"
template < typename T > pTT7#b(t
struct ref 9 +k7x,
{ %JF.m$-
typedef T & reference; !B5 }`*1D
} ; kTZ`RW&0
template < typename T > ~>2@55wElp
struct ref < T &> !C]0l
{ T PEg>[
typedef T & reference; }pxMO? h$
} ; e <2?O
`O4Ysk72x9
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: TUuw
ZV=O oLt,
template < typename T > E%@,n9T~"
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const 7D PKKvQ
{ e"Kg/*Ji1
return l(t) = r(t); yAz`n[
} z UN&L7D
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。 8,d<&3D
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 .-2i9Bh6
dF$a52LS
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 lO&TSPD^
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: Eh/B[u7T[
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 kcGs2Y_*&
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 )!M %clm.
最后的布局是: \ <b-I
Add Z.TYi~d/9D
/ \ pxy=edd
Divide 5 JG\T2/b
/ \ zg L0v5vk
_1 3 `p0+j
似乎一切都解决了?不。 8@y@}
你可以想象一下一个完整的Lambda库,它必然能够重载C++几乎所有的操作符。假设其重载了10个操作符,那么至少会有10个代表这些操作符的functor类。大体上来讲,每一种操作符所对应的functor都应当能够由链式操作产生别的任意一种操作符所对应的functor。(例如:*_1 = 2既是由operator*的functor产生operator=的functor)。可想而知这样一共能产生10*10=100种产生方式。这是对编码的一个大挑战。 O7 5^(keW
如何简化这个问题呢?我们不妨假定,任意一种操作符的functor,都能够产生任意一种操作符的functor,这样,每一种操作符的functor都拥有一样的产生方案。如果某种转换确实是不合法的(例如:A/B=C无论如何也不可能合法),那么在试图产生新functor的时候会出现编译错误。幸好C++的模版是如果不使用就不编译的,因此这种编译错误不会干扰到正常的使用,这正是我们所要的。 Z3X/SQ'0
OK,我们的方法呼之欲出了。既然所有的functor都具有一样的产生方案,那么不如大家都不要实现,等到最后统一的在所有的functor里面加上这么一系列的产生代码吧。例如,如果要添加从某functor XXX到operator=的functor的产生代码: y;aZMT.YI
,kS3Ioj
template < typename Right > M+4>l\
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const [*^`rQ
Right & rt) const "O@L
IR7
{ o,}`4_N||
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); ,v(K|P@
} r1dP9MT\8
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 pD;'uEFBQ
XXX指的是原来的functor的类型,picker_maker<T>是一个类型变换的trait,如果T是一个常量,那么他会返回constant_t<T>,否则返回T本身。 AT*J '37
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 7L2$(d4
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。 V/xGk9L~
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。 eFJ .)Z
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? *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: |e49F
[HNWM/ff7+
template < class Action > =qG%h5]n
class picker : public Action cXP*?N4Cf
{ _gDEIoBp
public : `P/7Mf
picker( const Action & act) : Action(act) {} |Rk9W
// all the operator overloaded 9C9>V]
} ; 3Ov? kWFO
tgeX~.
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。 !Q(x A,p
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: j8gw]V/B:
+$_.${uwV
template < typename Right > b7;`A~{9v
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const wNQhz.>y
{ sv}k_6XgY
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); 6jS:_[p
} #Xdj:T<*
MC=pN(l
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > Jw "fqr
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。 Q[sj/
D3,9X#B=
template < typename T > struct picker_maker fH{ _X
{ _4~'K?
typedef picker < constant_t < T > > result; ;.dyuKlI
} ; woI.1e5
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > )g;*u,C
{ +bO]9*g]
typedef picker < T > result; !mX-g]4E
} ; 2GRL`.1
MLVrL r t
下面总的结构就有了: ,dyCuH!B
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。
%4
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。 {|:ro!&
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 #>[BSgW
至此链式操作完美实现。 .r=F'i}-j*
_o,Mji|
c_p7vvI&c0
七. 问题3 60R Yw9d%0
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。 ]!%
p21e
)H
HBf<
template < typename T1, typename T2 > 6sE%] u<V
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const Obj?, O
{ Lt|'("($*
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); St`3Z/|h
} <d`ksZ+
Jw-?7O
很明显,这个函数的返回类型会依赖于T1,T2,因此result_1已经无法适用,我们就只好再写一个result_2: MTyBGrs(
:_,oD
template < typename T1, typename T2 > TAd~#jB9
struct result_2 <4{Jm8zJ
{ uC2-T5n'
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; 108cf~2&
} ; S!Z2aFj
^*-6PV#Z
显然,各个functor似乎根本不理会各个参数那个是_1, 那个是_2, 那么最后是怎么选择的呢? 6!& DH#M
这个差事就留给了holder自己。 r:xbs0
7
cJ^:b4j
JJE3\
template < int Order > * |dz.Tr
class holder; j*7#1<T
template <> -9f+O^x
class holder < 1 > lPBWpHX
{ 4ju=5D];
public :
7~f"8\
template < typename T > C*C;n4 AT
struct result_1 JI5%fU%O#n
{ k/lU]~PE
typedef T & result; [v%j?
} ; p$S\l] ,
template < typename T1, typename T2 > f[wA]&
struct result_2 vGIe"$hNh
{ C]- !uLy
typedef T1 & result; qcWY8sYf
} ; 8*$HS.Db'
template < typename T > gL/D| =
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const v-utDQT3
{ D# Gf.c
return (T & )r; iCZuE:I1K,
} "kdmqvTHK0
template < typename T1, typename T2 > O5v)}4
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const ' 5F3,/r
{ ,SZYZ 25
return (T1 & )r1; O3*}L2j@
} vAV{HBQ*
} ; Kn#CIFbBN
C2a2K={
template <> Fk4T>8q2;
class holder < 2 > To!`
T$Xh
{ g##yR/L
public : QT<\E`v
template < typename T > f6$$e+
struct result_1 \OlB(%E7
{ 9CNeMoA$p:
typedef T & result; Droa1_FX
} ; `|2p1Ei
template < typename T1, typename T2 > zKllwIfi
struct result_2 9!>Ks8'.d
{ (\zxiK
typedef T2 & result; yV4rS6=
} ; ey/=\@[p
template < typename T > .Xm?tC<
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const 3ss0/\3P
{ W{l{O1,
return (T & )r; 4^IqHx;bj
} iTu~Y<'m
template < typename T1, typename T2 > nQm
(UN
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const tbm/gOBw
{ ;i>(r;ZM
return (T2 & )r2; :G8:b.
} ]IM/R@
} ; E=&":I6O
={k_
(8]
,bRYqU?#0
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 VLP'3 qX
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: ;4s7\9o
首先 assignment::operator(int, int)被调用: ny'wS
ZQ)vvD<
return l(i, j) = r(i, j); 7 ~9Lj
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) pl.x_E,HP
kBlk^=h<:w
return ( int & )i; :<
*x G&
return ( int & )j; 8iwH^+h~
最后执行i = j; gK_#R]
可见,参数被正确的选择了。 Ja[7/
,T;T%/
S
mJYG k_ua
C.(<IcSG
zEMZz$Y
八. 中期总结 \T:*tgU
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: NxGSs_7
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 GS@Zc2JPF
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 OBEHUJ5
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor o
@(.4+2m
iQ8T3cC+
szw|`S>o
ph~d%/^jI
3DX@ggE2
4SNDKFw
九. 简化 #DkdFy
%`
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。
s*9lYk0
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 T/nG\WZbZn
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: ^o-)y"GJ
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 ~LU$ n o^
+-*/&|^等 !S}d?8I6
2. 返回引用。 M=t;t0
=,各种复合赋值等 :\cid]y3
3. 返回固定类型。 qbq.r&F&
各种逻辑/比较操作符(返回bool) >E\U$}WCG
4. 原样返回。 bqcwZ6r<
operator, Fu\!'\6
5. 返回解引用的类型。 OeYZLC(
operator*(单目) Rz:1(^oA
6. 返回地址。 {osadXdC
operator&(单目) uMb[0-5
7. 下表访问返回类型。 =EQaZ8k
operator[] rk7d7`V
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 }Q-%ij2
operator<<和operator>> ^tRy6zG
l",X
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 iVZX
例如针对第一条,我们实现一个policy类: o!Y61S(
xWxgv;Ah
template < typename Left > Rl[SqmnI)@
struct value_return kR]AW60OE
{ 2=`}:&0l
template < typename T > t+IrQf,P[
struct result_1 W@p 27Tiq
{ E!
mxa
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; |,lw$k93
} ; n^2'O:Vs
FC
q&-
template < typename T1, typename T2 > BRF4p:
struct result_2 `-yiVUp1:z
{ W+'f|J=
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; eQ80Kf~
} ; !vGJ7
} ; _M)J{ {?:
(3
]!ZV
,c6c=di
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait ;9)A+bD]
j%ux,0Y
下面我们来剥离functor中的operator() 8<_dNt'91
首先operator里面的代码全是下面的形式: HbMD5(
<Url&Z
return l(t) op r(t) Jie=/:&
return l(t1, t2) op r(t1, t2) *f
k3IvAXu
return op l(t) 5fuYva
>Ik
return op l(t1, t2) V1
{'d[E*
return l(t) op D22jWm2
return l(t1, t2) op UYkuz
return l(t)[r(t)] U`kO<ztk
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] gI{56Z
Ur,{ZGm
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: "VI2--%v3
单目: return f(l(t), r(t)); r[4dGt
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); ,nGZ(EBD
双目: return f(l(t)); K'zBDrkW-x
return f(l(t1, t2)); +x)x&;B)/
下面就是f的实现,以operator/为例 h{.x:pPXy
.&;:X )
struct meta_divide GN=-dLN
{ ~4=XYYcka
template < typename T1, typename T2 > ZL+46fj
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) t`G<}t
{ sHm:G_
return t1 / t2; CW'<Nh
} 6r }w
} ; B/gI~e0
:r+F95e
这个工作可以让宏来做: J 7]LMw7
K?gO]T{6
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ #|;;>YnZ
template < typename T1, typename T2 > \ 22gh,e2o
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; 6bd{3@
以后可以直接用 N7#,x9+E
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) yq,%<%+
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 Cg&:+
(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。。。) ~09k IO)
g<s;uRA4O9
TykY> cl
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 KYC<*1k
U{PFeR,Uk
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > 8c' 5P
class unary_op : public Rettype R/ 3#(5
{ H':0
Left l; bw*D!mm,
public : ~'t+X
unary_op( const Left & l) : l(l) {} gM_MK8py
:8l#jU`y
template < typename T > ]:Sb#=,!&!
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const g]m}@b6(h
{ Mk|*=#e;
return FuncType::execute(l(t)); yCZ[z
A
} Vh8RVFi;c
](SqLTB+?
template < typename T1, typename T2 > ]tc
Cr;
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const GpGq' 8|(
{ 0uhIJc'2
return FuncType::execute(l(t1, t2)); Q0(3ps~H
} k?`Q\
} ; /9(8ML#E
laA3v3*
B5MEE
同样还可以申明一个binary_op F?hGt]o
>IEc4
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > zD):
yEc
class binary_op : public Rettype \5R>+[n!
{ ^/"2s}+
Left l; 3TF'[(K=
Right r; KK41I8Mw
public : p^U#1c
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} aT}?-CUxx
P/ 7aj:h~P
template < typename T > L^{wxOf&6E
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const {!37w[s~
{ Ct pc]lJ}
return FuncType::execute(l(t), r(t)); u#`'|ko\9
} z[*Y%o8-r
#}aBRKZf6
template < typename T1, typename T2 > ^_XV }&7Q
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const QI{<q<
{ _[8sL^
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); $[g8j`or!
} 4KZ)`KPE
} ; &8@
a"
c%x.cbu>
y3!#*NU
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 mFJb9,
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 u%rB]a$/
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) S<nbNSu6+
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。 ah|`),o(k
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! X:d[eAu0
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。。。 P(Z\y^S
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 Ops""#Zi
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) @W\H%VR
下面是修改过的unary_op &T[BS;
$Y<(~E$FX
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > T(iL#2^
class unary_op ;ksxz
{ 8I%N^G
Left l; Xr$hQbl5D
d{~Qd|<rr
public : g%2twq_
LAPCL&Z
unary_op( const Left & l) : l(l) {} XYHVw)
<G#z;]N
template < typename T > V|G[j\]E<
struct result_1 6uubkt
{ gfmaO]
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; b@yFqgJ_
} ; 4!0nM|~
q.69<Rs
template < typename T1, typename T2 > ?&se]\
struct result_2 kq=tL@W`0}
{ Eumdv#Qg
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; O>sE~~g]?
} ; 9Li.B1j
_~_6qTv-d
template < typename T1, typename T2 > WDQw)EUl&
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const iBPx97a
{ dxF/]>t
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); I<L<xwh1(E
} uc-Go
6W
n9r3CLb[
template < typename T > wVY;)1?
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const "U%jG`q
{ C!J6"j
return OpClass::execute(lt(t)); ~n`G>Oe3
} \|q.M0
W5a>6u=g,
} ; TM?7F2
i"U<=~
XIJ{qrDr
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 P'q ._U
好啦,现在才真正完美了。 `8N],X
现在在picker里面就可以这么添加了: <|_b:
:z}
template < typename Right > M}W};~V2ng
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const tx{tIw^2;
{ i=8){GX4
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); `-[+(+["
} LTt|"D
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。 1$adX
+)7Yqh#$
]6 vqgu
Lmw{ `R
\~`qE<Q/
十. bind 0&|,HK
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。 x8wal[6
先来分析一下一段例子
,1g*0W^
0A>Fl*
7+^4v(s
int foo( int x, int y) { return x - y;} b1`(f"&l
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 <6)
w
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 'hw_ew
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。 l#G }j^Q
我们来写个简单的。 #3o]Qo[Sc
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: 13:0%IO
对于函数对象类的版本: 1F_ 1bAh$
zPT!Fa`
template < typename Func > %xWscA%^u
struct functor_trait ;Z(~;D
{ hSyA;*)U
typedef typename Func::result_type result_type; U?:<clh
} ; IRW%*W#
对于无参数函数的版本: J((.zLvz
8{Id+Q>Vo,
template < typename Ret > Sk 10"D B/
struct functor_trait < Ret ( * )() > Z/@%MEU[zl
{ >o"3:/3
typedef Ret result_type; Ood'kAH1B
} ; ]kd )j
对于单参数函数的版本: wc5OK0|
L?5OWVX!v
template < typename Ret, typename V1 > YOHYXhc{S
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > LYY|8)Nj2"
{ =w&<LJPJ
typedef Ret result_type; C4ut!I #
} ; y~N,=5>j
对于双参数函数的版本: K?o} B
&]2z)&a
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > C^x+'. ^N
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > g)Byd\DS
{ +T@a/(Gl
typedef Ret result_type; `kP
(2b
} ; wbaXRvg
等等。。。 ceu}Lp^%/
然后我们就可以仿照value_return写一个policy \4.U.pKY
ToHCS/J59
template < typename Func > wGC)gW
struct func_return ]8X Y"2b
{ vQ}'4i8(
template < typename T > fYzOT,c
struct result_1 yEfV8aY'*
{ Sr`gQ#b@r}
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; ;=.QT
} ; > Rbgg1^]5
*YFe
template < typename T1, typename T2 > r4~Bn7j2
struct result_2 i cf[.
{ C||A[JOS
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; G'<J8;B*
t
} ; .bYDj&]P{
} ; &!{wbm@
~OXC6z
PIuk]&L^
最后一个单参数binder就很容易写出来了 L/w9dk*uv
:fr 2K
template < typename Func, typename aPicker > A2b
C5lA
class binder_1 !t["pr\
?
{ h
!~u9
Func fn; O]n"aAu@
aPicker pk; qYW{$K
public : =Po!\[SBU
OKp(A
template < typename T > IA|V^Wmt;
struct result_1 pX]*&[X?
{ {37DrSOa
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; S< <xlW
} ; |*N.SS
OjCT*qyU<
template < typename T1, typename T2 > +SmcZ^\OZ
struct result_2 byv(:xk|'e
{ HlB'yOHv!
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; HB$*xS1
} ; >,` /
z
Tv0|e'^
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} z+1#p.F$@
'A,&9E{%1
template < typename T > 1WPDMLuN
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const qB_MDA
{ <