一. 什么是Lambda l"Q8`
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 2q bpjm
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, $Vh82Id^
kdq55zTc<6
X+jSB,
Vy VC#AK,
class filler /PlsF
{ xR3A4m
public : "a7d`l:
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} :7zI!edu
} ; 64cmv}d _
;2~Q97c0
YFY)Z7fK
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: pe-d7Ou
P
-W,b*U
~heF0C_
bzS [X
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); _BV:i:z
Bc@e;k@i
dE~ns
,+
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 wH.'EC
3&
$E
J(]nPwm=.-
f]ef 1#
二. 战前分析 6fiJ'
j@
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。 cE[lB08
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 6=k^gH[g
OWzIea@
82<!b]^1
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); Z:{Z&HQC
/* --------------------------------------------- */ Z^'; xn
vector < int *> vp( 10 );
AHb
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); L.'N'-BV
/* --------------------------------------------- */ l/5/|UE9
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); `N0E;=g
/* --------------------------------------------- */ ~czt=
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); DDEn63{
/* --------------------------------------------- */ [iD!!{6+
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); iGIaZ!j aW
/* --------------------------------------------- */ {iRNnh
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); "Q( 8FF
m,b<b91
53c6dl
9azPUf)
C
看了之后,我们可以思考一些问题: K;~dZ
1._1, _2是什么? &2DW
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。 3ba"[C|
2._1 = 1是在做什么? l`k3!EZDS
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。 D{mu2'q
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。 +q;^8d>
r BL)ct
_cB~?c
三. 动工 /[p4. FL
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: ?w+T_EH
u|C9[(
f]EHDcC3X
sQkP@Y
template < typename T > !Kis,e
class assignment DbDpdC;
{ /i<g>*82
T value; [3s~Z8
pP
public : nz(OHh!}u
assignment( const T & v) : value(v) {} ;AaF ;zPV
template < typename T2 > \n5,!,A
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } 8`D_"3j3g\
} ; [":x
3f3?%9
Y 4U $?%j
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 AQ&;y&+QR
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment Pz?O_@Ln
:JlJB
*\/UT
B?]^}r
class holder `?)i/jko"
{ 1DX=\BWp
public : TS;MGi0`}
template < typename T > y~\z_') <>
assignment < T > operator = ( const T & t) const B\6\QQ;rUo
{ hE;
return assignment < T > (t); pJmn;XbME
} !@Ox%vK
} ; T|u)5ww%
{0|^F!1z
w/UsEIr
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: +mY(6|1
p(Sfw>t(
static holder _1; lr1i DwZV
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 4x:fOhtP
-6?5|\
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); @c/~qP4
而不用手动写一个函数对象。 i}!CY@sW
)3 ;S;b
)Z62xK2
9]Y@eRI<
四. 问题分析 M8h9i2
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 c9Cp!.#*E
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 &0
@2JS/!
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 `0L!F"W
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 DV.m({?
下面我们可以对这几个问题进行分析。 +iXA|L9=
5yry$w$G)
五. 问题1:一致性 <+6)E@Y
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| "G<^@v9
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 ^P[-HA|
p%}oo#%J
struct holder ZY83,:<
{ *_ "j"{
// pvX\kX3}
template < typename T > 6,!]x>B
T & operator ()( const T & r) const >Zr`9$i
{ ?g!)[p`v
return (T & )r; q|S }5
} =4?m>v,re
} ; O:1YG$uKa
B"G;"X
这样的话assignment也必须相应改动: k'm!|
HxkhlNB
template < typename Left, typename Right > spJB6n(
class assignment ;lP)
{ 1:8ZS
Left l; "]sr4Jg=
Right r; zgLm~
public : P5[.2y_qM
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} >]Y`-*vw&
template < typename T2 > o0AREZ+I
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } rt f}4.
} ; 291v
R]
<jxTI%'f59
同时,holder的operator=也需要改动: !?]NMf_
E}~GX G
template < typename T > */6PkNq
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const gzeG5p
{ Ra.<D.
return assignment < holder, T > ( * this , t); <CeDIX t
} aaLT%
IXg0g<JZ
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。 @@+\
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 y6$5meh.T
"S1+mSW>
return l(rhs) = r; 18F7;d N8
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 lrK5q
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: ^"l4
I"r*p?
template < typename Tp > uA,K}sNRZ
class constant_t dqcfs/XhP
{ s@0#w*N
const Tp t; CB|Z~_Bm
public : gVA$P
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} KN5.2pp
template < typename T > {eS!cZJ
const Tp & operator ()( const T & r) const oveW )~4
{ qL(Qmgd
return t; ^lf)9 `^U
} s2q#D.f
} ; p5E|0p
+[:}<^p?cG
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 ZVViu4]?y
下面就可以修改holder的operator=了 ^*RmT
7u0!Q\
template < typename T > evq*&.6\
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const dKhDO`.s
{ Y!}BmRLh2
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); {R\ "x|
} rT <=`9^{
c/b}39X
同时也要修改assignment的operator() BJ1txdxvS
>AJtoJ=j
template < typename T2 > 7h,SX]4Q
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } %*zgN[/w
现在代码看起来就很一致了。 gFJd8#6t
/&a[D2
六. 问题2:链式操作 VcA87*pel
现在让我们来看看如何处理链式操作。 a,!c6'QE
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。 d-lC|5U%
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。 p^^E(<2
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。 c)+IX;q-C
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct ! p458~|
qa2QS._m
template < typename T > NJwcb=*
struct result_1 #X`j#"Ov2(
{ %
?@PlQ
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; "2$C_aE
} ; &K/5AH"q
kF`2%g+
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: gCW.;|2
',v
-&1R
template < typename T > V\Cu|m&HI
struct ref Sm{idky)[
{ )lE]DG!
typedef T & reference; `#E1FB2M
} ; AKejWh
template < typename T > {O[a+r.n
struct ref < T &> N.l+9L0b
{ 7&qunK'
typedef T & reference; KYZ/b8C
} ; ]W]o6uo7
eE '\h
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: LY-fp+
?l
&S:`
L
template < typename T > p$0G EYwM
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const
(0bvd
{ amK"Z<V F
return l(t) = r(t); TkM8GK-3
} q]DV49UK
可能大家已经注意到我定义assignment的operator()的返回类型的时候,是直接将其定义为Left的operator()返回类型的引用形式,如果实际上处理的对象的operator=并不是按照常理来声明的,那么这段代码可能就编译不过。这的确是一个很麻烦的事情。实际上,在gcc下,使用typeof关键字可以很容易的得到该类型的operator=的返回类型,就可以让这段代码变得更有通用性。然而为了实现可移植性,我不得不放弃这个诱人的想法。 C5c@@ch :
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 ia?{]!7$
4 bw8^
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 !"Jne'f
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: RQ;pAO
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 KC[ql}JP
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 D37N*9}
最后的布局是: f![?og)I%
Add TmxhP
nJ~
/ \
qH1[BsOx
Divide 5 4$oNh)+/h
/ \ |7LhE+E
_1 3 .Ks%ar
似乎一切都解决了?不。 L'iENZI$
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。 tURjIt,I
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。 j'R{llZW
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: kI<;rP1S|
n6Je5fE
template < typename Right > i 3?=up!
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const N =FX3Z
Right & rt) const <b.?G
{ JK))Cuh
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); ;'~U5Po8
} >4b:`L
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 1qp<Fz[
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。 d"`/P?nx
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。 ?Z9C}t]
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。 _bRd2k,
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。 DO`
K_B
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? ^K.
d|z
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: XHKiz2Pc1
ND $m|V-C
template < class Action > I|8'#QX
class picker : public Action ^yL6A1
{ aDceOhfx
public : _4Z|O]
picker( const Action & act) : Action(act) {} jM]B\cvN
// all the operator overloaded h8B:}_Cu
} ; FOV%\=Hl
C-O~Oi l
Picker<T>继承自T,唯一的作用就是给T添加上了各种操作符的重载函数。 <#/r.}.x
现在所有参与行动的functor都要套上一层picker, _1被声明为 picker<holder>, 并且holder中所重载的操作符除了operator()之外全部被移到了picker内。而picker中的操作符重载的返回的functor也必须套上一个picker: (&t741DN|
#;~`+[y?\
template < typename Right > T;!: A
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const BPs|qb-
{ jGy%O3/
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); R-QSv$
} V{4=,Ax
<cS"oBh&u0
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > cetHpU,
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。 UVa:~c$U4
H2[VZ&Pg
template < typename T > struct picker_maker 7~&
{ r*_z<^d
typedef picker < constant_t < T > > result; Bp&7:snGt
} ; mqe83 k%
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > .\)`Xj[?
{ Ya~*e;CW2
typedef picker < T > result; M~/7thP{
} ; R<(kiD\?]
JV_VF'
下面总的结构就有了: $.HZz
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 q9+`pj
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 VS`
tj
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 .Z?@;2<l
至此链式操作完美实现。 T<XGG_NOl
8k[=$Ro
p6S{OUiG
七. 问题3 |y%pJdPk=
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。 W3Gg<!*Uo
zy8Z68%E`*
template < typename T1, typename T2 > Dnk}
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const E3hql3=
{ *ay&&S*
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); &k53*Wo
} Bk)E]Fk|
Lsu_f'p0
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: 2:[
-
J:D{5sE<|
template < typename T1, typename T2 > [7Fx#o=da
struct result_2 Y6W#uiqk
{ U)v){g3w)
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; ?`T0zpC
} ; |)5xm N]
Z01BzIsR
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? &<dC3o!
这个差事就留给了holder自己。 n <,:;0{
<DeC^[-P
3 bK.8
template < int Order > [pY1\$,
class holder; dMd2a4
template <> b6(LoN.
class holder < 1 > h95a61a,Vy
{ W0-KFo.'
public : 1 sJtkge:
template < typename T > wmV7g7t6
struct result_1 meF.`fh
{ ,]Gi942
typedef T & result; };{Qx
} ; CU`yi.)T{
template < typename T1, typename T2 > ]9A@iA
struct result_2 SHow~wxw
{ vQH6CB"
typedef T1 & result; C\`*_t
} ; |(eRv?Qy@
template < typename T > p[LPi5
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const dgEH]9j&
{ iVaCX Xf '
return (T & )r; 1`& Yg(
} JX)%iJq#
template < typename T1, typename T2 > wjzR 8g0bQ
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const Qr.SPNUFK
{ Uf,fd
return (T1 & )r1; l@W1bS
} *DDqa?gQb
} ; )swu~Wb}U@
M7`iAa.}
template <> B0+r
class holder < 2 > Z>l%:;H
{ C<B+! 16
public : PKjM1wqaG@
template < typename T > H@uDP
struct result_1 c3__=$)'kP
{ zk++#rB
typedef T & result; Hd_W5R
} ; j1~'[
template < typename T1, typename T2 > 0rrNVaM
struct result_2 R3bHX%T
{ L,\wB7t
typedef T2 & result; b[/uSwvi
} ; p)e?0m26
template < typename T > .P:mYC
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const w<|Qezi3
w
{ Z1dLC'/b]
return (T & )r; 3;%dn\
D
} 360b`zS
template < typename T1, typename T2 > ."u
DM<
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const 9aoGptgN
{ }lQ`ka
return (T2 & )r2; 4\Q
pS
} ix+sT|>
} ; u*6Y>_iA
DG-XX.:z
]jRaR~[UN
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> >。 B:]%Iu|
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: nj4G8/U-q
首先 assignment::operator(int, int)被调用: I.>SC
`#3FvP@&
return l(i, j) = r(i, j); "o}}[hRP
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) =}K"@5J
Q<O(Ix
return ( int & )i; $6DA<v^=z
return ( int & )j; &YOks.k
最后执行i = j; 78UE?) X"
可见,参数被正确的选择了。 %0Mvd;#[
pd\x^F`sk.
_`~\zzUZ
ZnNl3MKV
1m4Xl%KS>
八. 中期总结 t3 rQ5m
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: H"vkp~u]I
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 :vXlni7N[M
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 cCBYM
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor G$oi>zt3
mx=2lL`
xgq
`l#
n6C]JWG\/U
_%gu<Ys
EQ%,IK/
九. 简化 De`p@`+<#~
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。 I3hN7
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 cVf}8qf)
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: *LOUf7`
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 1+ib(MJ<:#
+-*/&|^等 ~cH3RFV
2. 返回引用。 5DS'22GW`
=,各种复合赋值等 htu(R$GSM
3. 返回固定类型。 $d\>^Q
各种逻辑/比较操作符(返回bool) 2H9;4>ss
4. 原样返回。 )WH;G:$&"
operator, *-`-P
5. 返回解引用的类型。
[BZA1,
operator*(单目) <x[CL,Zg7
6. 返回地址。 ,)35Vi;.
operator&(单目) ?Rd{`5.D
7. 下表访问返回类型。 VdOcKP.
operator[] ',bSJ4)Y
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 oY<R[NYKu
operator<<和operator>> 2Fc>6]:*
SUN!8
qFA
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。 cnraNq1
例如针对第一条,我们实现一个policy类: EPiZe-
jt`\n1q)
template < typename Left > 60z8U#upM
struct value_return hCpcX"wND
{ 05ovz
template < typename T > *Y`c.n"
struct result_1 vhd +A
{ B>UF dj]-
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type;
{,+MaH
} ; 3L^]J}|
@/W~lJ!e
template < typename T1, typename T2 > >m+Fm=
struct result_2 /C
{ `'G1"CX
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; 1"wZ [.
} ; P$#{a2
} ; SX]uIkw
5j~1%~,#
,X}Jpi;/
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait wAKm]?zB>
Bdr'd? u<A
下面我们来剥离functor中的operator() &w%--!T
首先operator里面的代码全是下面的形式: o2rL&
S!8gy,7<J
return l(t) op r(t) G$A=T u~
return l(t1, t2) op r(t1, t2) 0sfb$3y
return op l(t) h>"j!|#!s
return op l(t1, t2) 2Y~nU(
return l(t) op EE5mVC&
return l(t1, t2) op vHXCT?FuG
return l(t)[r(t)]
8/s?Gz
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] _b"K,[0o
`6xr:s
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: *X l,w2@
单目: return f(l(t), r(t)); kp3%"i&hD
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); 'h87A-\!F
双目: return f(l(t)); 'YvRkWf:KC
return f(l(t1, t2)); p(6KJK\
下面就是f的实现,以operator/为例 D"M[}$P
ZxB7H{
struct meta_divide "'74GY8,
{ ps_q3Cyp
template < typename T1, typename T2 > $pJw
p{kN
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) '.{_
7U
{ } fJLY\
return t1 / t2; #Q1}h
} T#GTNk!v
} ; u*$]Bx
=K<`nF0w
这个工作可以让宏来做: F%IvgXt5
fj97_Q=
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ 1) Nj.#)
template < typename T1, typename T2 > \ #QNa|
f#=
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; y.$Ae1a=
以后可以直接用 8/k"A-m
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) gC+?5_=<
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 C7FxV2
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) T^icoX=c4
C`=YGyj=TL
U:0Ma6<
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 [`kk<$=,&
$38)_{
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > N/78Ub
class unary_op : public Rettype tU0jFBB
{ C}qHvwFm
Left l; mXs.@u/
public : IU;a$
unary_op( const Left & l) : l(l) {} \V#fl
oA?EJ ~%
template < typename T > Z&of-[)
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const &B\ sG=
{ 0X:$ASocU
return FuncType::execute(l(t)); C6'K)P[p
} e'MW"uCP}
o Vpq*"
template < typename T1, typename T2 > qTSe_Re
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const m/3,;P.6
{ #$
4g&8
return FuncType::execute(l(t1, t2)); mKsJ[)#.
} ~REfr}0
} ; [2PPa9F
;0lY_ii
G#fF("Ndu`
同样还可以申明一个binary_op jyB
Ys& v
DTlId~Dyq
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > ( 8X^pL
class binary_op : public Rettype uUb`Fy9
{ x\oSD1t,
Left l; zpjE_|
Right r; ]$=#:uf
public : x4K A8
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} 4]#$YehM5
7,zE?KG /
template < typename T > wYr*('uT
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const d(yTz&u)
{ 6Yl+IP];i
return FuncType::execute(l(t), r(t)); oL~?^`cGZ
} Y,Lx6kU
5> lIrBf
template < typename T1, typename T2 > &->ngzg
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const #{?~XS
{ fejC,H4I
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); =*R6O,
} _+.JTk
} ; q~^!Ck+#*
[{`2FR:Cd
Q'Tg0,,S
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 '50}QY_R.
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 ,q;?zcC7
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) <_c8F!K)T
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。 bObsj]
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! 9s1^hW2%Q
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。。。 7Ie=(x8):
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 LmytO$?2(
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) fm L8n<1
下面是修改过的unary_op }|%1LL^pB
hI9q);g
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > <PiO %w{
class unary_op ^qzH(~g{M
{ 4,>9N9.?9
Left l; P)cEYk
!6x7^E;c
public : f!#+cM
+w-J;GLSy
unary_op( const Left & l) : l(l) {} a|jZg
oKCv$>Y
template < typename T > ":f]egq
-
struct result_1 S+#|j
{ |#sOa
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; (k8}9[3G
} ; +H28 F_#
Z/dhp0k
template < typename T1, typename T2 > tHAe
struct result_2 yRIXUCy
{ ({Pjz;xM
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; P8Wv&5A
} ; 6oKdw|(Q#
'uE;8.,
template < typename T1, typename T2 > .T)wG;+
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const TkJ[N4'0
{ #f<v%
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); u`&lTJgF/O
} RWGf]V]6
TDUY& 1[
template < typename T > #q h
,
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const Io|Du
{ AL.psw-Il
return OpClass::execute(lt(t)); !=A;?Kdq
} tU5uL.( O
=#v? }JG
} ; mBE&>}G<
P#,;)HF
*yaS^k\
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 TL)*onA9
好啦,现在才真正完美了。 (0B?OkQ
现在在picker里面就可以这么添加了: DzQ
l#`G4Vf
template < typename Right > xDGS`o_w_
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const Fs].Fa
{ TN1pg
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); xM(H4.<
} g;v;xlY`N
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。 fGO\f;P
^lAM /
TS#[[^!S
nYFrp)DLK
jn:_2g[
十. bind |K"Q>V2y
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。 ZZ7qSyBs?
先来分析一下一段例子 7/
?QZN
MUAs(M;
,wwO0,"y7
int foo( int x, int y) { return x - y;} kQ lU.J>^
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 jx]P: ]
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 W*t]
d
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。 wWy;dma#
我们来写个简单的。 TI8r/P?
]V
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: 'gvR?[!t
对于函数对象类的版本: n{FjFlX2=
G$>QH-p
template < typename Func > XTo7fbW*
struct functor_trait }:Gs ,
{ sVK?sBs]
typedef typename Func::result_type result_type; +a3E=GJ
} ; >
[J.
对于无参数函数的版本: 8 {V9)U
w y|^=#k
template < typename Ret > V`1,s~"q
struct functor_trait < Ret ( * )() > -}9^$}PR
{ mAtqF
%V
typedef Ret result_type; EU %,tp
} ; ^>?=L\[
对于单参数函数的版本: !:^q_q4
L%T(H<