一. 什么是Lambda ?SQE5Z
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 +cJy._pi!
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, _EnwME{@
C$Lu]pIL*
r0t^g9K0
pA.J@,>`}
class filler >4Y3]6N0.F
{ rD?L
public : 2n><RZ/9
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} =@Dwlze
} ; I4;A8I
3K&4i'}V
84HUBud76Y
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: c0c|z
Ym
m42T9wSsx
^2d!*W|
AT2v!mNyCw
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); %:>3n8n
VUTacA Y>L
?7:KphFX)
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 mS>xGtD&K
-aRU]kIf
:.(;<b<\
uZa9zs=}c
二. 战前分析 I{JU-Jk|
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 4p%A8%/q
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 bn
6WjJ~Z+
J{ [n?/A{
7e7 M@8+4
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); =/<LSeLxH
/* --------------------------------------------- */ T@}|zDC#
vector < int *> vp( 10 ); .)1_Ew
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); hPq%Lc
/* --------------------------------------------- */ kdz=ltw
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); IcP)FB4
/* --------------------------------------------- */ 4=uhh
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); 64Lx-avf
/* --------------------------------------------- */ R [H+qr
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); Yw _+`,W
/* --------------------------------------------- */ 0![
+Q4"
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); ,1'4o3
pZ`|iLNl-
jF`BjxrG
_'4A|-9
看了之后,我们可以思考一些问题: >+.
(r]
1._1, _2是什么? [{4MR%--
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 T0)4v-EO
2._1 = 1是在做什么? js1!9%BV
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 y"]n:M:(
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 y(R?
,wa=]
YV=QF
J'
2|\A7.
三. 动工 ld$i+6|
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: =4GSg1Biy
<Q|d&vDVfV
5J8r8` t
'`'GK&)
template < typename T > =b;>?dP
class assignment IH$0)g;s
{ b~dIk5>O
T value; B?VhIP e
public : e1//4H::t
assignment( const T & v) : value(v) {} A+@&"
template < typename T2 > rt
JtK6t
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } H>r!i4l
} ; 3_JCU05H}
TW !&p"Us+
(&$VxuJ+6y
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 !lo/xQ<
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment }b 1cLchl
a^ ,(v
w[P4&?2:
f#ri'&}c
:
class holder 0"~i^
{ "~TA SX_?
public : ?` SUQm
template < typename T > O25lLNmO
assignment < T > operator = ( const T & t) const 8* Jw0mSw
{ 8H[:>;SI
return assignment < T > (t); S/;bU:
} w+1Gs
;
} ; @p\}p Y$T
);-~j
m%?V7-9!k
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: "
RxP^l
0!v->Dk
static holder _1; 1;<R#>&,*
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 x@8a''
<nEi<iAY>U
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); G
"P4-
而不用手动写一个函数对象。 f6$b
s+oP
q -8t'7
3Hf0MAt
.s$z/Jv
四. 问题分析 ;c$ J=h]
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。 `~eUee3b.~
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。 ^*fQX1h<
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 vloF::1
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 ftH:r_"O#
下面我们可以对这几个问题进行分析。 KZPEG!-5
B=|cS;bM$3
五. 问题1:一致性 X$/2[o#g
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?| dH( ('u[
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 +^;JS3p@\
[$[:"N_
struct holder k{t`|BnPKB
{ ~i 7^P9
// >LDhU%bH
template < typename T > 1'?4m0W1
T & operator ()( const T & r) const EYA,hc
{ ^j7azn
return (T & )r; :6%Z]tt
} %D * OO{
} ; dO%W+K
>rvQw63\
这样的话assignment也必须相应改动: ,a#EW+" Z
+
nF'a(
template < typename Left, typename Right > Y".RPiTL
class assignment yr,=.?C-
{ kZ"BBJ6w
Left l; IsR!'%Pu
Right r; Jec'`,Y
public : kwsp9 0)
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} n0is\ZK 0
template < typename T2 > !F?XLekTi
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } Pi|o` d
} ; $q 2D+_
Vx-7\NB
同时,holder的operator=也需要改动: 3h<,
|ZQ@fmvL/p
template < typename T > l}qE 46EL
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const "Iix
)Ue
{ jRatm.N
return assignment < holder, T > ( * this , t); YID4w7|
} Tyck/ EO
A=
w9V
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 C"{k7yT
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 CJhL)0Cs
*oybD=%4
return l(rhs) = r; +$Rt+S BD
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。 'PP#^aI,
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: 0P]E6hWgg
iJ~Vl"|m
template < typename Tp > Ot`VR&}
class constant_t T'~!9Q
{ !Ta>U^7
const Tp t; <wAFy>7
public : x+]\1p
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} Y&K;l_
template < typename T > F,'exuZ
const Tp & operator ()( const T & r) const %D[0nt|X
{ vEn4L0D
return t; `Ry]y"K
} t N2Md}@e
} ; [2Ud]l:6E
1w&!H]%{
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 } GiHjzsR
下面就可以修改holder的operator=了 o-Ga3i 8
NhYLtw^u
template < typename T > pf7it5
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const /7YF mI/0
{ 9tqF8pb7v
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); |u ;v27
} 6w@ Ii;
@n": w2^B
同时也要修改assignment的operator() \0gM o&
10U9ZC
template < typename T2 > :*2ud (
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } (!zy{;g|
现在代码看起来就很一致了。 NW&b&o
\(vY%DL1:
六. 问题2:链式操作 Y"wUt &
现在让我们来看看如何处理链式操作。 j ku}QM^
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。 g"> {9YE
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。 # m *J&
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。 :dqn h
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct =i7`ek
ziCHjqT
template < typename T > ,YMp<C
struct result_1 aT$9;
{ Xqm::1(-(
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; .>IhN 5
} ; MHC^8VL
_> *jH'
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: !U~WK$BP
$
<#KA3o\
template < typename T > 8M`#pN^
struct ref HF.^ysI
{ 82DmG@"s2
typedef T & reference; KkE9KwZ]W
} ; ;/rXQe1
template < typename T > I}vmU^Y>
struct ref < T &> 9,r rQQD_
{ [E
] E
typedef T & reference; JC3m.)/
} ; >L
0_ dvr
5EebPXBzB
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: v3jg~"!
$"H{4x`-
template < typename T > E 0?iXSJ
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const ])!o5`ltZ
{ Aj4T"^fv
return l(t) = r(t); gE?|_x#
} ?n
ZY)
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。 d|yAs5@
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 jE/AA!DC#
}-sdov<<
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 :65~[$2
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: "UJ
S5[7$
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 & J2M1z%
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 "PpN0Rr
最后的布局是: mA=i)Ga
Add &@yo;kB
/ \ *=*AAF
Divide 5 Yn G_m]
/ \ *N<&GH(j
_1 3 O|M{-)
似乎一切都解决了?不。 6Z%U`,S
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。 sU{NHC)5
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。 (X3Tav
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: x"
L20}
:FTMmW,>'
template < typename Right > X'qU*Eo
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const @0u~?!g@
Right & rt) const DS[#|
{ z\%Ls
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); _c_[C*T]
}
x}8yXE"
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 L|}lccpI
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。 \hEN4V[
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。 MfWyc_
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。 u;/ Vyu
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。 VeQg-#&I
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? vz7J-CH
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: c:o]d )S
= < oBgD0k
template < class Action > 4k@5/5zsM
class picker : public Action mh{1*T$fP
{ -K3^BZHI
public : ^>hW y D
picker( const Action & act) : Action(act) {} lUvpszH=
// all the operator overloaded )j0TeE1R
} ; In<n&ib
V13N}]
Picker<T>继承自T,唯一的作用就是给T添加上了各种操作符的重载函数。 70Wgg ty
现在所有参与行动的functor都要套上一层picker, _1被声明为 picker<holder>, 并且holder中所重载的操作符除了operator()之外全部被移到了picker内。而picker中的操作符重载的返回的functor也必须套上一个picker: ?1K#dC52#
vbC\?\_
template < typename Right > W1|0Yd ;P
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const zIu
E9l
{
7B\Vs-d
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); zPjHsulK
} 9E>|=d|(d
!~rY1T~
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > NP/Gn6fr
使用picker还带来一个额外的好处。之前提到picker_maker要区分functor和常量,有了picker,区分的方法就非常简单了:凡是属于picker<T>的都是functor,否则就是常量。 f m)pulz
'g
m0) r
template < typename T > struct picker_maker A"G
1^8wvX
{ ^Uf]Q$uCjE
typedef picker < constant_t < T > > result; G'ei/Me6{
} ; Xy$3VU*
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > 5a|w+HO,
{ z;|A(*Y
typedef picker < T > result; rFj-kojg
} ; vPTM
$4 S@
下面总的结构就有了: F.=2u"[*&
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。 G?;e-OhV
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。 f-`)^5E
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 6MT1$7|P&x
至此链式操作完美实现。 Z:sg}
-v]Sr33L
n O\"HLM
七. 问题3 iiS-9>]/
如何使用多参数的函数对象呢?考虑_1=_2,这个functor必须接受2个参数,因此所产生的assignment对象的operator()必须能接收2个参数。 ]);%wy{Ho
Hn%xDJ'
template < typename T1, typename T2 > =IQ5<;U3
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const #AL=f'2=f
{ DkvF 5c&
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); t>`asL
} R |(q
,0~n3G
很明显,这个函数的返回类型会依赖于T1,T2,因此result_1已经无法适用,我们就只好再写一个result_2: Tk:h@F|B.|
=,_ +0M9
template < typename T1, typename T2 > `OXpU,Z 6U
struct result_2 B1>/5hV}
{ [d1mLJAR
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; &h^9}>rVjV
} ; 4'a=pnE$
IDB+%xl#S
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? Of[XKFn_
这个差事就留给了holder自己。 3TY5 ;6
l0PZ`m+;j
|yQZt/*SOZ
template < int Order > C1m]*}U
class holder; w~"KA6^
template <> Kgi<UkFP
class holder < 1 > X[&Wkr8x '
{ }NzpiY9
public : ,^w?6?,&l}
template < typename T > di6QVRj1
struct result_1 _/6!yyl
{ *KV0%)}sbL
typedef T & result; s/q7.y7n{
} ; p~BRh
template < typename T1, typename T2 > ,!Z*5
struct result_2 DRp~jW(\y
{ 1DE<rKI
typedef T1 & result; T"E6y"D
} ; i+S)
K
template < typename T > YW_Q\|p]M
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const 1m:XR0 P
{ Sjyoc<Uo
return (T & )r; 17oa69G
} Q@<S[Qh[.
template < typename T1, typename T2 > @|63K)Xy
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const :U3kW8;UMP
{ qln3 k`
return (T1 & )r1; |"/8XA
} %_RQx2
} ; D#il*
/H(?
2IHC
template <> cDFO; Dr
class holder < 2 > %)|9E>fP]N
{ bF"G[pD
public : %,6#2X nX%
template < typename T > bm?sbE
struct result_1 T>x&T9
{ K;>9ZZtl
typedef T & result; v9w'!C)b
} ; AX;8^6.F3
template < typename T1, typename T2 > 0?\Zm)Q~(
struct result_2 im9G,e
{ JEahGzO
typedef T2 & result; F+,~v-
} ; *W0y: 3dB3
template < typename T > kI
4MiK
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const Bm.:^:&k
{ <acUKfpY
return (T & )r; xLNtIzx
} E:JJ3X|
template < typename T1, typename T2 > %C~1^9uq
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const +*ZO&yJQ^<
{ !`g~F\l
return (T2 & )r2; hyCh9YOu)
} ]h* c,.
} ; ]>LhkA@V
Z&1T
ysxb?6
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> >。 ko.(pb@+
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: R?~Yp?B^
首先 assignment::operator(int, int)被调用: )0"wB
,2j&ko1
return l(i, j) = r(i, j); ?Z Rs\+{vG
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) 7
%Oa;]|
<>s`\ %
return ( int & )i; b J=Jg~&
return ( int & )j; TUV&vz{
最后执行i = j; h{HF8>u[
可见,参数被正确的选择了。 AsAT_yv#
4wa`<H&S5
QDs^Ije
Z:,U]Z(
5p<ItU$pnL
八. 中期总结 qq) rd
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: hAYTj0GZ
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 x }\64
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 k7?N ?7w
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor }.3nthgz
^?cz,N~
lE;Ewg
\m7-rV6r
gVq;m>\|F
4L ;% h
九. 简化 WHsgjvh"
很明显,要支持一个操作符所要做的工作太多了,而且在每个functor中申明result_1至result_n,可见如果n发生变化,维护的开销极大。 tBq
nfv
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 pm*xb]8y
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: k9:{9wW
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 y.e^h RKb
+-*/&|^等 uw[<5
2. 返回引用。 A+::O@_s
=,各种复合赋值等 %_+2@\
3. 返回固定类型。 M9V
q
-U18
各种逻辑/比较操作符(返回bool) rR9|6l
3
4. 原样返回。 so"$m
operator, 9o;^[Ql-
5. 返回解引用的类型。 _,xc[ 07
operator*(单目) g!$!F>[
6. 返回地址。 YP.5fq:
operator&(单目) r"``QmM
7. 下表访问返回类型。 %X4xv_o`f
operator[] tk!t
Y8j
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 TD'L'm|2
operator<<和operator>> aGJC1x
lG4H:[5V
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 tw^,G(
例如针对第一条,我们实现一个policy类: U7`A497Z
biSz?DJ>
template < typename Left > 73V|6tmgY
struct value_return }`W){]{kO
{ J6U$qi
template < typename T > \R|4( +]x
struct result_1 HG+%HUO$
{ ue4Vcf
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; 0J?~N`#O|
} ; Fy`(BF\
iz8Bf;
template < typename T1, typename T2 > 4US"hexE<
struct result_2 ^cczJOxB
{ Sz^
veh?
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; @\|_
} ; R_sr?V|"
} ; `8^TTQ
4 !y%O
j Dy-)2<
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait .2%zC & ;
jUSmqm'
下面我们来剥离functor中的operator() Y( 3Bp\6
首先operator里面的代码全是下面的形式: 99:C"`E{
n` xR5!de
return l(t) op r(t) }dp=?AFg
return l(t1, t2) op r(t1, t2) 2.% .Z_k)
return op l(t) ^C_#<m_k
return op l(t1, t2) ppZDGpp
return l(t) op H
*[_cqnv
return l(t1, t2) op D+>4AqG
return l(t)[r(t)] o$w_Es]Ma
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] Z&|Kki*
n^z]q;IN2.
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: =at@ Vp/y
单目: return f(l(t), r(t)); vg3=8>#
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); _9=Yvc=
双目: return f(l(t)); Ag&0wN+jTM
return f(l(t1, t2)); QA<Jr5Ys
下面就是f的实现,以operator/为例 XmEq2v
i%/Jp[e\W>
struct meta_divide LG<J;&41~S
{ J@4 Bf
template < typename T1, typename T2 > ^c&L,!_)H
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) Wn(6,MDUN
{ kO|L bQ@=q
return t1 / t2; oW<5|FaN
} 9\/xOwR
} ; f7=((5N
{5F-5YL+>
这个工作可以让宏来做: ^
q<v{_
:a$\/E =
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ ~nrK>%
template < typename T1, typename T2 > \ 0URji~?|x
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; c&AygqN
以后可以直接用 H`0|tepz
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) }UWL-TkEjF
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 DV _2P$tT|
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) .u4
W /
ig/%zA*Bo
.Yf:[`Q6g
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 VxVE
Jh
]i]7r
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > #)C[5?{SNq
class unary_op : public Rettype ||;hciO
{ <$X3Hye
Left l; BZR:OtR^
public : nPye,"A Ol
unary_op( const Left & l) : l(l) {} CitDm1DXt/
}[4r4 1[
template < typename T > ~g5[$r-u-u
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 6"~P/\jP
{ F;+|sMrq
return FuncType::execute(l(t)); @ Wd9I;hWv
} ~},=OF-b
w]]8dz
template < typename T1, typename T2 > UPG9)aF
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const DP3PYJ%+B
{ BDR.AZ
return FuncType::execute(l(t1, t2));
8xccp4
} ie2WL\tR4
} ; 4<k9?)~(J
Kjs.L!W
MM(xk
同样还可以申明一个binary_op X4 A<[&F/
vvKEv/pN7
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > Y?(r3E^x
class binary_op : public Rettype iZM+JqfU|D
{ _Em.
Left l; {=F/C,-
Right r; QNpqdwu%h
public : bT^I"
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} %?p1d!
~v6OsH%vx
template < typename T > =Ur}~w&H8
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const aB7+Tb
{ ][?G/*k
return FuncType::execute(l(t), r(t)); qI~xlW
} Tl2C^j
@wE5S6! B\
template < typename T1, typename T2 > (X?%^^e!
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 4}4Pyjh
{ 0@H|n^Md#
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); &NH$nY.r
} m]5Cq6
} ; F.w5S!5Q
.HkL2m
FW/W%^
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 STxKE %l
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 9J9)AV
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) fjs
[f'L
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。 ^^qB=N[';
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! x24
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。。。 ik=~`3Zp0
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 mA|!IhM
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) h1^q};3!W\
下面是修改过的unary_op )F,H(LblH
jV;&*4if
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > N X4!G>v
class unary_op 82WXgB>
{ /8VM.fr$
Left l; )Fe-C
F0t!k>
public : R+
lwOVX
]j(2FM)#
unary_op( const Left & l) : l(l) {} @kK${
h3$.`
>l
template < typename T > U
N 1HBW;
struct result_1 : |#Iw
{ x00"d$!
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; AkrUb$ }
} ; yQ?N*'}$
<.s=)}'`P
template < typename T1, typename T2 > OW<i"?0
struct result_2 k6_RJ8I
{ HeZ! "^w
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; qPK3"fzH
} ; _%Sorr
C\Qor3];
template < typename T1, typename T2 > AB'q!7NR
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const JV=d!Gi[C
{ J*Dj`@`4`g
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); WBFG_])
} u>Z;/kr
QKDY:1]
template < typename T > o>mZ$
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const Q* ifmnB'
{ j(F&*aH78
return OpClass::execute(lt(t)); Yv\.QrxPm
} awQf$
.?UK`O2Q
} ; vE0Ty9OH"]
m=b~Wf39
3<LG~HWST
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 IT5AB?bxH
好啦,现在才真正完美了。 6?b9~xRW
现在在picker里面就可以这么添加了: W2G`K+p
al$G OMi
template < typename Right > 4h\MSTF*
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const QijEb
{ $m] ~d6
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); T>2) YOx
} d?C8rkV'
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 qRT1W re
3
`d2}>
)eop:!m
}\k"azQ`
-Qgu6Ty
十. bind jFf2( AR
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 ( >zXapb2
先来分析一下一段例子 /bv`_>
-H5n>j0!{
Wu(6FQ`H
int foo( int x, int y) { return x - y;} -&I%=0q
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 6*u#^">,<
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 t33/QW
r
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 uF_gfjR[m
我们来写个简单的。 -e_IDE
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: _IBIx\F
对于函数对象类的版本: &@u;xc| v
-fFM-gt^t
template < typename Func > o6,$;-?F_
struct functor_trait jE|Ju:}&
{ D[ U[D
typedef typename Func::result_type result_type; - ?_aYJ
} ; OQ;'Xo
对于无参数函数的版本: N>!RKf:ir
"PK\;#[W|
template < typename Ret > 4vKp341B
struct functor_trait < Ret ( * )() > R`q*a_
{ mk.:V64 >;
typedef Ret result_type; +a_eNl,
} ; b3N>RPsHS
对于单参数函数的版本: =Bo (*%
Cy-q9uTm
template < typename Ret, typename V1 > v*`$is+
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > UhQ [|c
{ XF(0>-
typedef Ret result_type; L/dG0a@1X
} ; H)S" `j
对于双参数函数的版本: sJo]$/?F
,Q!sns[T
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > @ de_|*c
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > $BKGPGmh
{ }UNRe]ft$
typedef Ret result_type; q'~?azg:
} ; H~UxVQLPp
等等。。。 Njsz=
然后我们就可以仿照value_return写一个policy Tn2nd
6!7LgM%4
template < typename Func > c+chwU0W
struct func_return t &XH:w&j
{ &m2FEQLj
template < typename T > }mQ7N&cC
struct result_1 ]ZKmf}A)1P
{ ZRN*.
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; .|`JS?L[
} ; d1VNTB
CnyCEIO-
template < typename T1, typename T2 > qDZ?iTHQq
struct result_2 Ht|No
{ gjB36R
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; Ex2TV7I
} ; <+@?V$&
} ; Qz/o-W;
yx?Z&9z <