一. 什么是Lambda *+zFsu4l
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 KB^8Z@(+
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,
T*mR9 8i
m_Pk$Vwx
!yT=*Cj4
qtdkK LT
class filler )^BZ,e
{ q6N{N>-D
public : 1X2|jj
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} FAL#p$y}
} ; 2*^=)5Gj-h
|JR`" nF`
ZV:df 6S
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: ]zVQL_%,
.?rs5[th*
'zav%}b]L
+'SL5d*
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); p2Gd6v.t
1) K<x
x${C[gxq9F
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 xI<B)6D;f
&OZx!G^Z
:-#7j}
R&
<{8x-zbR+
二. 战前分析 MM]0}65KG
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 M"W#_wY;
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 BKO^ux%
)b (+=
\BH?GMoP
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); Xp|4 WM
/* --------------------------------------------- */ ob8}v*s
vector < int *> vp( 10 ); b:'8_jL
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); (1q(6!
/* --------------------------------------------- */ lAA-#YG
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2);
Ip`1Wv_
/* --------------------------------------------- */ 5x|$q kI
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); b$0;fEvIJn
/* --------------------------------------------- */ Q!3-P
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); ZbVn"he
/* --------------------------------------------- */ )X," NJG
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); y`8U0TE3R
Ym"^Ds}
]hy@5Jyh
Z2@e~&L
看了之后,我们可以思考一些问题: 4OLYB9HP_
1._1, _2是什么? g]JRAM
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。 GFE3p
2._1 = 1是在做什么? GOGS"q
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。 X^dasU{*
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。 0sA`})Dk
E+EcXf
Ek_&E7
三. 动工 )MSCyPp5
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: A$7K5
J"<
h#@`
FeS
,TQ4j
}f_@@#KB?
template < typename T > ^t71${w##
class assignment J @~g>
{ o3\^9-jmp
T value; 6iXV
public : 3N!v"2!#
assignment( const T & v) : value(v) {} Vt \g9-[
template < typename T2 > =jh^mD&'
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } 9{geU9&Z
} ; nh0gT>a>@
<+r~?X_
p5OoDo
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 qc.TYp
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment !5h-$;
'AWWdz
zt9A-%
\R
g18zo~LZ
class holder Nxl#]
{ :-U&_%#w
public : =bP<cC=3b
template < typename T > Y@q9
assignment < T > operator = ( const T & t) const oiR9NB&<
{ (pM&eow}
return assignment < T > (t); THX% z
`
} op2Zf?Bx{+
} ; },}g](!m
t~dK\>L
h+!R)q8M
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: wj0_X;L
\p}GW
static holder _1; k >.U !
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 k,'MmAz
<\uDtbK
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); k:iy()n[
而不用手动写一个函数对象。 ollVg/z
J#j3?qrxu
Q(Q?L5
ZybfqBTD&c
四. 问题分析 Wl=yxJu_(
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 TG8 U=9qt
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 9ghUiBPiL:
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 {|OXiRm'
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 S76MY&Vx23
下面我们可以对这几个问题进行分析。 "".a(ZGg
pZ[|Q 2(
五. 问题1:一致性 v8'XchJ
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| .}eM"Kv
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 @`nG&U
%dr*dA'
struct holder lTN^c?
{ 1ljcbD)T;
// _-#o[>2[
template < typename T > MQcIH2
T & operator ()( const T & r) const uTz>I'f
{ ek/zQM@%
return (T & )r; lb*;Z7fx<'
} \+/ciPzA-
} ; thX4-'i
90Sras>F
这样的话assignment也必须相应改动: k#~oagW_Gw
AY"wEyNU
template < typename Left, typename Right > sK9RViqF\
class assignment FqGMHM\J
{ [AIqKyIr
Left l; 9m_~Zs}Z
Right r; w8N1-D42
public : Y`$\o
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} [euR<i*I#
template < typename T2 > qe?Ns+j<d
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } I`jG
} ; l O*
tQxxm=>
同时,holder的operator=也需要改动: l_9Z zN
&Qj1uf92.
template < typename T > 9C Ki$L
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const ~@QAa (P.
{ m:~y:.
return assignment < holder, T > ( * this , t); 5 A5t
} I1s= =
PA*k|
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 ?UIW&*h}
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 H"Hl~ ~U
l=Jw6F+5
return l(rhs) = r; 3fX_XH1Q
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 N7}3?wS
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: 7B5b
+
lx2%=5+i;
template < typename Tp > -bSM]86
class constant_t U1fqs{>
{ CK|AXz+EN
const Tp t; 5&_")k3$*
public : #cW:04
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} ZFH-srs{
template < typename T > ]mNsG0r6
const Tp & operator ()( const T & r) const L*|P'
{ }.WO=IZ
return t; [ybK
} o
/1+
}f
} ; =WZ9|e
j` * bz-
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 -k2|`t _
下面就可以修改holder的operator=了 ?|}qT05
7h41 E#
template < typename T > ;l0%yg/}
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const T$<'ZC
{ :f_oN3F p
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); #uC}IX2n
} %z-s o?gF
-byaV;T?"
同时也要修改assignment的operator() n;vZY
>o&%via}
template < typename T2 > 6CGk*s
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } 3fZoF`<a
现在代码看起来就很一致了。 S5Pn6'w
W >}T$a}\
六. 问题2:链式操作 g`.H)36
现在让我们来看看如何处理链式操作。 {x..>
4
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。 q&NXF(
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。 OUO'w6m!
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。 +!nf?5;
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct N:#$S$
rf'A+q
template < typename T > Vu4LC&q
struct result_1 \`2EfYJ{
{ U#PgkP[4
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result;
Fe$o*r,
} ; ]-a/)8
[TqX"@4NS
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: u}_x
kJNg>SN*@#
template < typename T > ni )G
struct ref C{G=Y[?oc
{ -{z[.v.p
typedef T & reference; 'IVC!uL,%
} ; 0@EI@X;q
template < typename T > k.)YFKi
struct ref < T &> '0_W<lGB
{ $rbr&TJ
typedef T & reference; T?jN/}qg
} ; Eg2jexl
)S`Yl;oL
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: v"%>ms"n
r9b(d]
template < typename T > Q[H4l({E
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const s,/C^E
{ O ]-8 %
return l(t) = r(t); K *1]P ar;
} 4"iI3y~Gw
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。 *r9D+}Y(4
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 j
b'M
"qZTgCOY2
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 FLkZZ\
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: )?l7I*
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 Qn-nO_JL
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 )u]=^
最后的布局是: ]+w 27!
Add _ogN
/ \ %X%f0J
Divide 5 \FCPD.2s+
/ \ i/!KUbt
_1 3 JP
;SO
似乎一切都解决了?不。 b{x/V 9&|
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。 )/OIzbA3#
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。 SymlirL
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: *] >R
f/0k,~,*
template < typename Right > qAlX#]
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const ~rXLb:
Right & rt) const W&I:z-VH
{ GGZ9DC\{
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); auY?Cj'"fs
} ]1h9:PF
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 @q@I(%_`
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。 +I*a=qjq
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。 u'T>Y1I
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。 8W7ET@`
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。 dg+"G|nr
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? X%;4G^%ZI
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: dEX67rUj;
am| 81)|a
template < class Action > 8 QI+O`
class picker : public Action dV*9bDkM/
{ ]a*26AbU+
public : 20Jlf?
picker( const Action & act) : Action(act) {} L$, Kdpj
// all the operator overloaded cmd7-2
} ; "s`#`'
#0^a-47PA<
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。 N?A}WW#
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: K,P`V
&m?
~0Zy$L/D
template < typename Right > N!\1O,
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const EVLDP\w{
{ *rV{(%\m
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); v!n|X7
} 6aWnj*dF
`Uvc^
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > ,Vz-w;oDn
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。 "N}MhcdS
DwTVoCC
template < typename T > struct picker_maker n-dC!t
{ Z`%^?My
typedef picker < constant_t < T > > result; _tQM<~Y]u\
} ; l Yj$3
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > o nv0gb/J
{ V-63
typedef picker < T > result; aHitPPlq
} ; O[|X=ZwR:l
i"4;{C{s
下面总的结构就有了: ]\ZmK0q<:
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 ,,S 2>X*L
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 D_`~$QB`,
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 7o7FW=^
至此链式操作完美实现。 dn_l#$ U
.8[uEQ_L
I-Hg6WtB
七. 问题3 ;1r|Bx <5
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。 }`76yH^c
\t=#MzjR
template < typename T1, typename T2 > .^ba*qb`{
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 85A7YraL
{ c;#gvE
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); 1k$5'^]^9]
} UMPW<>z
x4?g>v*J
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: .`&k`
7WNUHLEt
template < typename T1, typename T2 > Jr(Z Ym'
struct result_2 TeJ=QpGW2
{ ArT@BqWd
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; .rl Lt5b%
} ; a`U/|[JM
}/L#<n`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? *A0d0M]cg
这个差事就留给了holder自己。 R|*Eg,1g -
IfP?+yPa
G//hZwf0
template < int Order > lxR]Bh+
class holder; @)ls+}=Y
template <> m1sV~"v;
class holder < 1 > hw B9N
{ pqohLA
public : !bn=b>+
template < typename T > &}#zG5eu
struct result_1 &hM7y7
{ 9!dG Xq
typedef T & result; +z~bH!$2
} ; z6Nz)$!_i
template < typename T1, typename T2 > J)H*tzg
struct result_2 "_+8z_
{ p$Floubh]
typedef T1 & result; +'[/eW
} ; p@d_Ru
template < typename T > >YcaFnY
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const .kfx\,lgm
{ 8rLhOA
return (T & )r; 6R#igLm
} B~YOU3
template < typename T1, typename T2 > /3;]e3x
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const !~xlze
{ /.t1Ow
return (T1 & )r1; yQN^F+.
} wEU=R>j.
} ; X#fjIrn
{s:"mkR
template <> Bf3 QB]9
class holder < 2 > @oD2_D2
{ NjO_Y t
public : 1q|iw
template < typename T > !-JvVdM;(
struct result_1 M'pIAm1p
{ j.\0p-,
typedef T & result; E!=Iz5
} ; >H,E3Z
template < typename T1, typename T2 > ofs'xs1C
struct result_2 ZsP>CELm@
{ =tGRy@QV'\
typedef T2 & result; CsjrQ-#9yn
} ; y&wo"';
template < typename T > q7I(x_y /
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const JOwu_%
{ -\25&m!+
return (T & )r; ;Qq7@(2y
} $gCN[%+j
template < typename T1, typename T2 > *bzqH 2h8
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const KC8
{ Io{BO.K*Y
return (T2 & )r2; !L2!:_
} 64Tb,AL_
} ; CF: !
F;T;'!mb
Bc'Mj=>;
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> >。 5+qdn|9%T
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: TQQh:y
首先 assignment::operator(int, int)被调用: _SMi`ie#
^-"tK:{
return l(i, j) = r(i, j); r,:acK
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) hG272s 2
\:2z!\iP`
return ( int & )i; tY#Zl 54~{
return ( int & )j; `w)yR>lqh
最后执行i = j; XI,= W
可见,参数被正确的选择了。 CQ7NQ^3k
?[)V
7/)0{B4U'
=JxEM7r
Z=]ujlD
八. 中期总结 ;
FHnu|
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: 7t/Y5Qf
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 h\+8eeIl
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 Y3SV6""y/
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor 28 zZ3|Z3
#] ;ulDq
Af}o/g
|<uBJ-5
g@Rs.Zq
j' b0sve|?
九. 简化 {e0(M*u
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。 z|zEsDh;
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 :`uu[^
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: HmHM#~5(`
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 F6"s&3D{
+-*/&|^等 _v++NyZXx
2. 返回引用。 L XTtV0F
=,各种复合赋值等 $lAdh
3. 返回固定类型。 e{^^u$C1.e
各种逻辑/比较操作符(返回bool) &}\{qFD;
4. 原样返回。 Tt,T6zs-<
operator, N:%Nq8I}:
5. 返回解引用的类型。 **.23<n^W
operator*(单目) s|X_:3\x
6. 返回地址。 ant2];0p
operator&(单目) #c~-8=
7. 下表访问返回类型。 l8e)|MSh
operator[] ";DozPU
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 p$` ^A
operator<<和operator>> ]@ }o"Td
t. DnF[
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 }ktK*4<k
例如针对第一条,我们实现一个policy类: 3ug~m-_
_nSEp>]L
template < typename Left > >~tx8aI{
struct value_return qx*N-,M%k(
{ AtxC(gm 1
template < typename T > d<E2=WVB6
struct result_1 4
[]!Km
{ e*d lGK3l
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; pimI)1 !$'
} ; MPF({Pnx7
x6^FpNgQ
template < typename T1, typename T2 > qxYCT$1
struct result_2 s4 Vju/
{ ,fo7.
h4{
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; XEN-V-Z%*
} ; 6o*'Q8h
} ; U/xzl4m6
L@f&71
(!Xb8rV0_
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait VFm)!'=I
KcW 5
下面我们来剥离functor中的operator() Q5_ ,`r`
首先operator里面的代码全是下面的形式: 15%6;K?b
_qh\
return l(t) op r(t) <N3~X,ch
return l(t1, t2) op r(t1, t2) V}Oz!
O
return op l(t) KIKIag#
return op l(t1, t2) ^==Tv+T9U
return l(t) op JOs
kf(
return l(t1, t2) op -lXQQ#V
-
return l(t)[r(t)] <vu~EY0.
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] LvU/,.$
@moaa} 1
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: Ak$9\Sl
单目: return f(l(t), r(t)); 3K/]{ dkD
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); vG=Pi'4XXo
双目: return f(l(t)); gADqIPu]
return f(l(t1, t2)); fgHsg@33N
下面就是f的实现,以operator/为例 Cv
p#=x0
=FdFLrx~l
struct meta_divide 17w{hK4o8O
{ 1&Ma`M('
template < typename T1, typename T2 > SzFh
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) UF@.
{ , 10+Sh
return t1 / t2; -O?A"
} <TSps!(#
} ; !>&G+R+k
J%fJF//U
这个工作可以让宏来做: Bgai|l
OC\cN%qlw
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ ^;?w<9Y
template < typename T1, typename T2 > \ SCfk!GBVD
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; ETR7%0$r
以后可以直接用 ?zVcP=p@
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) B}aW y &D
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 F)19cKx7
(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。。。) v[?gM.SF
9<"F3F0|
Urksj:N
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 nFro#qx
?q0a^c?A^
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType >
uwt29
class unary_op : public Rettype tA9Ew{3s
{ FRQkD%k
Left l; @(."[O:
public : TT){15T;"
unary_op( const Left & l) : l(l) {} qR
,
5
1k"i"kRM
template < typename T > @9k3}x K
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const h,K&R8S
{ pTJ_DH
return FuncType::execute(l(t)); )5Cqyp~P
} ol`q7i.
&?gcnMg$,J
template < typename T1, typename T2 > R/2L9Lcv
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const HD,6
{ n"R$b:
return FuncType::execute(l(t1, t2)); OSom-?|w
} P8tCzjrV
} ; jT;'T$
TQvjU!>
r8A'8g4cM
同样还可以申明一个binary_op FtWO[*#
rAgp cp}
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > d Z+7S`{
class binary_op : public Rettype DnN+W
{ "k),;1
Left l; j}8^gz]
Right r; }Fu2%L>
public : g7eI;Tpv
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} QEmktc1 7
E#kH>q@K`$
template < typename T > XD[9wd5w8
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 5Iv"
{ $A(3-n5=
return FuncType::execute(l(t), r(t)); &((04<@e
} +^$;oG
HS1{4/
template < typename T1, typename T2 > kC'm |Y@T
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const jank<Q&w
{ j\.e6&5%SS
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); ^Je*k)COn
} D9n+eZ
} ; 9YBlMf`KEf
T{BGg
0+A#k7c6p
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 f1d<xGx
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 _ CzAv%
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) aecvz0}@R
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。 vTp,j-^
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! q"LT 8nD\
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。。。 6-nf+!#G
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 frWY8&W^H
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) $% W.=a'5
下面是修改过的unary_op uLN.b339
4XeO^#
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > 4U[X-AIY&
class unary_op aCBq}Xcn
{ HaOSFltf#
Left l; Qk^}
ork{a.1-_w
public : 2$gFiZ
MOIVt) ZY
unary_op( const Left & l) : l(l) {} EV~?]Kt~
;uuBX0B
template < typename T > HZ\=NDz
struct result_1 +H!aE}
{ GU xhn
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; 9|9/8a6A
} ; YDEb MEMd/
*#'&a(hB!
template < typename T1, typename T2 > [,|4%Y
struct result_2 .O
PBET(gv
{ 1ay{uU!EL
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; L-e6^%eU
} ; R7x*/?
_cbXzSYq&
template < typename T1, typename T2 > D6EqJ,~
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const AgdU@&^
{ ulk yP
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); zG&yu0;D6
} u 0 K1n_
QW%xwV?8
template < typename T >
<XnxAA
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const QwI HEmdM
{ "3?:,$*
return OpClass::execute(lt(t)); k:1|Z+CJ
} )/{~&LU
A{52T]9X
} ; 9O:-q[K**
@t8{pb;v
o^BX:\}
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 Vb~;"WABo
好啦,现在才真正完美了。 l+O\oD?-
现在在picker里面就可以这么添加了: b28C(
SLud}|f;o
template < typename Right > 9cMMkOM J
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const (HeIO
{ :NWrbfz
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); {d,^tG}
} Km0P)Z
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。 ?:RWHe.P
c5{3
SxM5'KQ
By0Zz
$tebNiP
十. bind v1E(K09h2
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 7L!q{%}
先来分析一下一段例子 )/t=g
Uql7s:!,U
'ExQG$t
int foo( int x, int y) { return x - y;} %#7^b=;=
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 ATI2
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 "3NE%1T
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。 ]@sLX ek
我们来写个简单的。 x4@IK|CE
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: SvD:UG
对于函数对象类的版本: )"^ )Nk
Y-*]6:{E
template < typename Func > ;3sJ7%`v
struct functor_trait x]:B3_qR
{ zMAlZ[DN
typedef typename Func::result_type result_type; |JCn=v@
} ; Za1VJ5-
对于无参数函数的版本: -O[9{`i]
W;
?'
template < typename Ret > h/#s\>)T
struct functor_trait < Ret ( * )() > X(K5>L>
{ )<%IY&\
typedef Ret result_type; b_oUG_B3]
} ; "H)D~K~*
对于单参数函数的版本: z)pp{
rh(77x1|(G
template < typename Ret, typename V1 > ZRoOdo94
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > AW`+lE'?
{ MY>o8A
typedef Ret result_type; u-~?ylh
} ; J<7nOB}OD
对于双参数函数的版本:
xXZ{
/w(t=Y
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > B_|jDH#RyJ
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > x^6sjfAW
{ \jByJCN
typedef Ret result_type; dn=g!=
} ; QgW4jIbx
等等。。。 iYzm<3n?
然后我们就可以仿照value_return写一个policy ^2!l/(?
N>+L?C
template < typename Func > \-)augq([
struct func_return [+4--#&{
{ &V7{J9
template < typename T > -8, lXrH
struct result_1 8E\6RjM
{ 2sXX0kq~V
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; `n~bDG>
} ; wLH[rwPr
n$(_(&
template < typename T1, typename T2 > O8WLulo
struct result_2 ADN
{ m=%WA5c?
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; Ptv=Bwg
} ; 28PT19&
} ; AP_2.V=Sn
k/}E(_e
POc-`]6<F
最后一个单参数binder就很容易写出来了 Q:!.YSB
-OV!56&
template < typename Func, typename aPicker > hKYA 5]
class binder_1 JGKiVBN
{ rz3!0P!"K
Func fn; )]C7+{ImC
aPicker pk; I:%O`F
public : >gTrui{,
M `bEnu
template < typename T > l*C(FPw4
struct result_1 uWKc
.
{ O U3KB
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; YDr/Cw>J
} ; J^BC
Jri"Toz0
template < typename T1, typename T2 > )mMHwLDwH
struct result_2 3xGk@ 333
{ `?R~iLIAq
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; .ahYjn
} ; ;.P9t`*
!FVXNl
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} +gQoYlso
mOvwdRKn
template < typename T > +c^[[ K"
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 4RV5:&ALLS
{ nWAx!0G
return fn(pk(t)); DU/WB
} 8P'zQ:#RV
template < typename T1, typename T2 > -hIDL'5u-I
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const i''[u
{
L5tSS=
return fn(pk(t1, t2)); 5w+X
} h&}XG\ioNA
} ; F7zBm53
4^mpQ.]lO
qm1; ^j&