一. 什么是Lambda ?JqjYI{$
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 #EwK"S~
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, 8M93cyX
9O >z4o
dB)[O9K)
k=uZ=tUft*
class filler 6"%qv`.Fp
{ j+>Q# &h9
public : 1X:&*a"5
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} ,ep9V,+|
} ; zD_HyGf
qX@9N=g`#O
|\{Nfm=:%
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: QMb^&?;s
NV~vuC
wgZrrq/W|
#:
hVF/
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); YN^jm
6Q$BUL}2?
"_)|8|gN
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 #~e9h9
G+C}<S}
"WP% REE!
1PIzV:L\
二. 战前分析 9l l|JeNi
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 ~,Mr0
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 5G oK"F0i
u\w 2S4c
*[
#*n n
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); O\JD, w
/* --------------------------------------------- */ L5C2ng>
vector < int *> vp( 10 ); U#"WrWj
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); \CwtX(6.
/* --------------------------------------------- */ %^U"Spv;
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); kYtHX~@
/* --------------------------------------------- */ 3.~h6r5-
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); Zly-\z_
/* --------------------------------------------- */ U%,;N\:_
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); *+W6 P.K
/* --------------------------------------------- */ ;%!tf{Si
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); '2xcce#
A?'
H[2]w"
Ff&R0v
#!1IP~
看了之后,我们可以思考一些问题: &58 {
1._1, _2是什么? ? KF=W
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 zM\IKo_"
2._1 = 1是在做什么? lT3|D?sF
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 "W hwc
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 pd7O`.3
?4MSgu
b.@H1L
三. 动工 q$|0)}
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: B#Qpd7E+*
,Q+\h>I
Dl&PL
C~{xL>I
template < typename T > q _19&;&
class assignment C)U #T)
{ ,}n=Z
T value; $\0TD7p
public : JR!Q,7S2!N
assignment( const T & v) : value(v) {} k+f1sV[4}
template < typename T2 > "wC0eDf
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } ,cPkx~w0
} ; wG;}TxrLS
Z4\tY^NI
HE@-uh
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 ypgliq(
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment \)p4okpR
Tw}@+-
{qY3L8b
Z(l9>A7!
class holder y9=t;qH@|
{ fYb KmB
public : sN"p5p
template < typename T > cO8`J&EK
assignment < T > operator = ( const T & t) const ~Ry
$>n*/
{ YomwjKyuP
return assignment < T > (t); ful]OLV+
} =_K%$y*
} ; b=V)?"e-
+GRxHuW,
u):X>??
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: .L~f Fns/
!&'# a
static holder _1; u4go*#
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 x&QNP
BT&rp%NO6l
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); 5wT',U"+
而不用手动写一个函数对象。 eL>K2Jxq
5}<.1ab3V
kqjxJ5
jK&
Nkp
四. 问题分析 zG&WWc`K
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。 Vww@eK%5Q
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。 hdo+Qezu:
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 8yY"x
['
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 =4YbVA+(
下面我们可以对这几个问题进行分析。 d,Hf-zJ%~
.q
AQPL
五. 问题1:一致性 0L3Bo3:k
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?| c.|sW2/
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。
s98: *o3
qkIA,Kgy
struct holder MsN2A6|33
{ &.|;yt%v
// /ig^7+#
template < typename T > 'DaNR`9
T & operator ()( const T & r) const O^QR;<t'
{ ~EM#Hc,
return (T & )r; |[lxV&SD.
} #o(?g-3
} ; K8yWg\K
eZa3K3^
这样的话assignment也必须相应改动: E9~&f^f
*so6]+)cU
template < typename Left, typename Right > &F@tmM~
class assignment 2dp*>F0L
{ |THkS@Br
Left l; 7v4-hfN
Right r; oT9XJwqnv
public : cOj +}Hz58
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} :O>Nd\UtO
template < typename T2 > S4@117z5
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } >X@.f1/5X
} ; $=;bccIob
K284R=j -&
同时,holder的operator=也需要改动: S[\cT:{OE
(_s!,QUe
template < typename T > Q@3ld6y
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const P~b%;*m}8
{ \k$]GK-
return assignment < holder, T > ( * this , t); cSH tl<UY
} b{yH4)O
MO(5-R`
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。 T^f&58{ 7
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 q(${jz4w
Nt,]00S\w
return l(rhs) = r; `qYc#_ELv
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 e2VL/>y`
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: ni 02N3R
*(XgUJq+
template < typename Tp > XQJV.SVS
class constant_t `zvT5=*-#
{ ;Vtpq3
const Tp t; %CfTqbB
public : ES:p^/ =*
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} zfT'!kb,(
template < typename T > "}azC|:5
const Tp & operator ()( const T & r) const m<VL19o>R
{ fSb@7L
return t; 0$dY;,Q .
} |Y,X=Ed
} ; Ni;{\"Gt
M. UUA?d<'
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 /(}l[jf
下面就可以修改holder的operator=了 C ^ k3* N
'\3.isTsx
template < typename T > ?\ i,JJO
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const :O2v0Kx
{ ^<H#dkECG
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); lVKF^-i
} 9cHNwgD>v
1,sO =p)Yg
同时也要修改assignment的operator() @x\gk5
cVt$#A)
template < typename T2 > z@40g)R2A
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } "\P~Re"EH
现在代码看起来就很一致了。 Wn)A/Z ^r
<
oG\)!O
六. 问题2:链式操作 8*X
L19N
现在让我们来看看如何处理链式操作。 L&F\"q9q71
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。 UmHb-uk ;
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。 G;.u>92r|
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。 kA$;vbm
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct t`/RcAwA
+vY`?k`
template < typename T > ?>Ci`XlLr
struct result_1 J*kzJ{vwy*
{ nT6iS}h
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; G7#~=W
2M
} ; s#CEhb
o ML
K!]a
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: oHGf |
E;*TRr><
template < typename T > [aVJYr2
struct ref UEb'E;
{ Z)>a6s$ih<
typedef T & reference; i}12mjF
} ; ;C@^wI
template < typename T > <.]& FPJ
struct ref < T &> v}t:}M<;
{ n!,TBCNX
typedef T & reference; $zH0$aOx
} ; :'Kx?Es
s~'C'B?
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: =*G'.D /*
&dMSX}t
template < typename T > H_^u_%:e
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const N`:bvr
{ @Pg@ltUd
return l(t) = r(t); gG?*Fi
} x"=q+sA
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。 Ny<G2!W
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 2n,73$s
"uNxKLDB
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 +m},c-,=$w
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: Uv$u\D+@[
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 WM7/|.HQ
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 V'4}9J
最后的布局是: QxL
FN(d
Add F#R\Ot,hv
/ \ ^vz@d+\Kd
Divide 5 dQ"W~ig
/ \ xJ.!Q)[
_1 3 XsMphZnK
似乎一切都解决了?不。 :cz]8~i\
你可以想象一下一个完整的Lambda库,它必然能够重载C++几乎所有的操作符。假设其重载了10个操作符,那么至少会有10个代表这些操作符的functor类。大体上来讲,每一种操作符所对应的functor都应当能够由链式操作产生别的任意一种操作符所对应的functor。(例如:*_1 = 2既是由operator*的functor产生operator=的functor)。可想而知这样一共能产生10*10=100种产生方式。这是对编码的一个大挑战。 s&hP^tKT
如何简化这个问题呢?我们不妨假定,任意一种操作符的functor,都能够产生任意一种操作符的functor,这样,每一种操作符的functor都拥有一样的产生方案。如果某种转换确实是不合法的(例如:A/B=C无论如何也不可能合法),那么在试图产生新functor的时候会出现编译错误。幸好C++的模版是如果不使用就不编译的,因此这种编译错误不会干扰到正常的使用,这正是我们所要的。 YA8~O5
OK,我们的方法呼之欲出了。既然所有的functor都具有一样的产生方案,那么不如大家都不要实现,等到最后统一的在所有的functor里面加上这么一系列的产生代码吧。例如,如果要添加从某functor XXX到operator=的functor的产生代码: g0$k_
oVgNG!/c0
template < typename Right > N*-Z Jv
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const bS"M*
Right & rt) const bME3" e{O
{ jzw?V9Ijb
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); Wuz~$SU
} qa?y lR"kA
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 U$Z}<8
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。 !X_~|5.
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。 S!cXc/H-R
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。 &d;$k
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 TD9`SSpP
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? P
ie!Su`
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: iB-s*b<`~
A4x3TW?
template < class Action > oPBjsQ
class picker : public Action >c eU!=>
{ iHB)wC`u
public : /L^dHI]Q
picker( const Action & act) : Action(act) {} RMXj)~4.
// all the operator overloaded h#nQd=H<g#
} ; z`SkKn0f
Y
B8Z66#EQ
Picker<T>继承自T,唯一的作用就是给T添加上了各种操作符的重载函数。 U @|_5[nl
现在所有参与行动的functor都要套上一层picker, _1被声明为 picker<holder>, 并且holder中所重载的操作符除了operator()之外全部被移到了picker内。而picker中的操作符重载的返回的functor也必须套上一个picker: @xEQ<g
4r&~=up]
template < typename Right > D$;/
l}s?
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const 1doqznO
{ !C?z$5g
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); rJ>8|K[kt
} o5uwa{v
H_^c K
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > WTx;,TNG
使用picker还带来一个额外的好处。之前提到picker_maker要区分functor和常量,有了picker,区分的方法就非常简单了:凡是属于picker<T>的都是functor,否则就是常量。 7&1: ]{_
Viw3 /K
template < typename T > struct picker_maker 3}+
\&[
{ 3OlY Ml
typedef picker < constant_t < T > > result; %s>E@[s
} ; K#@FKv|("
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > AP%h!b5v
{ ix;8S=eP~{
typedef picker < T > result; ! ZEKvW
} ; 6s;x@g]
p20Nk$.
下面总的结构就有了: 3]acfCacC
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。 Hw?
J1#1IE
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。 LJD"N#c
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 WyP1"e^9
至此链式操作完美实现。 ~WSC6Bh@9
1Jt%I'C?
\N30SG?o
七. 问题3 &n|gPp77$
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。 K9R[
oB]b
x/~M=][tN
template < typename T1, typename T2 > 9EEHLx"
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const `F#KXk
{ $)3/N&GXR
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); .;'xm_Gw<
} \] K-<&f
43Q&<r$[T
很明显,这个函数的返回类型会依赖于T1,T2,因此result_1已经无法适用,我们就只好再写一个result_2: Ts\7)6|F
>:=TS"}yS}
template < typename T1, typename T2 > y4') !e
struct result_2 l-&f81W
{ y$WS;#
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; IX}l)t[:(
} ; wZ^/-
99 ["I:
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? B?jF1F!9
这个差事就留给了holder自己。 k(MQ:9'|
Hl#o& *Ui"
B~^\jRd"
template < int Order >
m ]\L1&
class holder; zMa`olTZ
template <> gVGq
class holder < 1 > , Le_PJY)
{ 1||e!W
public : Z"n]y4h
template < typename T > _u>+H#
struct result_1 ,GK>|gNsb
{ '
|4XyU=
typedef T & result; &rn,[w_F[
} ; dgO2fI
template < typename T1, typename T2 > ;,viE~n
struct result_2 {Z|C
{ U}UIbJD*=
typedef T1 & result; As"'KR
} ; Z8m/8M
template < typename T > 6)W9/V-W
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const ag3T[}L
z
{ &?~> I[^~
return (T & )r; 2-$R@
SVy
} A)qOJ(OEz
template < typename T1, typename T2 > pPIH`Iq
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const |_O1V{Q=
{ rP*?a~<
return (T1 & )r1; zNBG;\W
} rIu>JyC"p
} ; )&*&ZL0
0hPm,H*Y]
template <> b7\nCRY
class holder < 2 > c0tv!PSw
{ j3$KYf`T}
public : L:~
"Vw6]_
template < typename T > #*~#t4S-
struct result_1 tf>?;
{ I+}h+[W
typedef T & result; GLEGyT?~
} ; <}|+2f233+
template < typename T1, typename T2 > $[IuEdc/
struct result_2 6Z7{|B5}Y
{ 3xeW!~
typedef T2 & result; ,b2Cl[
} ; P.LMu
template < typename T > #p0vrQ;5f
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const ,LG6py&aT
{ K
o,O!T.
return (T & )r; )~rN{W<s`H
} YMC*<wXN
template < typename T1, typename T2 > TN(1oJ:
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const waldLb>7D
{ jeC3}BL}
return (T2 & )r2; |R DPx6!V
} h8Kri}z; M
} ; a3JG&6-
A@+pvC&
Ee d2`~
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 Wfz&:J#
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: (;V6L{Rf>
首先 assignment::operator(int, int)被调用: Y0
Ta&TYZ0
N
=)9O
return l(i, j) = r(i, j); WL+I)n8~
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) g7rn|<6FI
c&J,O1){\
return ( int & )i; V'^Hn?1^
return ( int & )j; ):31!IC
最后执行i = j; RdRF~~R%
可见,参数被正确的选择了。 *{/BPc0*
JT#jJ/^
f9?\Q'v8
iG^o@*}a
S2'./!3yv
八. 中期总结 2c
LIz@
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: DKp+ nq$
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 IC"bg<L,*
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 :q/%uca9
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor +`>Tuz~
Lk9X>`b#B
Ru9QQaHE
DD{-xCCR
ZxFRE#y~2
y@Z@ eK3
九. 简化 B+:/!_
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。 F !g>fIg
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 -fKo~\Pr
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: +twl`Z3n
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 xkV(E!O
+-*/&|^等 ?Dm={S6
2. 返回引用。 F,5~a_GP?
=,各种复合赋值等 1fUg
3. 返回固定类型。 BJC$KmGk
各种逻辑/比较操作符(返回bool) pY]T32
4. 原样返回。 |C"(K-do
operator,
]wb^5H
5. 返回解引用的类型。 g9C/Oj`I
operator*(单目) 0P i+ (X
6. 返回地址。 W>W b|W
operator&(单目) n .is+2t
7. 下表访问返回类型。 )S"!)\4 b
operator[] y``[CBj
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 ~j3O0s<gK
operator<<和operator>> I(m*%>
7W[+e&
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 Sq22]
例如针对第一条,我们实现一个policy类: V9`?s0nn^
r c++c,=
template < typename Left > 7]sRHX0o%
struct value_return t?1b(oJ
{ KEfN!6
template < typename T > A; _Zw[
struct result_1 %Yw?!GvL[
{ gug9cmA/Q7
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; uvG'Kx
} ; VN3[B
eH
J(>T&G;
template < typename T1, typename T2 > (}B3df
struct result_2 d)>b/0CZ
{ ibP IT!5c
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; l6_dVK;s
} ; mP*Ct6628n
} ; h-.xx4D
q!;u4J
;SgPF:T>Q
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait _.%U}U
E]O/'-
下面我们来剥离functor中的operator() w%1-_;.aU6
首先operator里面的代码全是下面的形式: Uee(1
rSa=NpFxLu
return l(t) op r(t) Nn#;Kjul.
return l(t1, t2) op r(t1, t2) *$]50 \W
return op l(t) 0fJz[;dV>n
return op l(t1, t2) {h*)|J
return l(t) op =f?vpKq40
return l(t1, t2) op ,Dab(
return l(t)[r(t)] tdsfCvF=a
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] Na>w~
@+{F\SD\
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: 2#(dfEAy
单目: return f(l(t), r(t)); T' =6_?7K4
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); }
fa
双目: return f(l(t)); )7C+hQe
return f(l(t1, t2)); MWv(/_b
下面就是f的实现,以operator/为例 8 =oUE$9
L1#_
struct meta_divide 5?Ukf$)x
{ a>Wr2gPko
template < typename T1, typename T2 > NTo[di\_
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) Wl7S<>hg4
{ Hqtv`3g
return t1 / t2; Q@1SqK#-DQ
} |>RNIJ]
} ; Bg[_MDWc-P
6e S~*
这个工作可以让宏来做: *xjP^y":
|xF!3GGms
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ ;t M
template < typename T1, typename T2 > \ #KNl<V+c}1
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; zR4]buHnE
以后可以直接用 7p-
RPC
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) W&k@p9
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 "G^TA:O:=
(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}5cl
FTr'I82m(
$<9u:.9xf
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 wPX^P
~{$c|
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > &=f?:UZ%
class unary_op : public Rettype hQ}_(F_H
{ rog1
Left l; bU[_YuJbM
public : a`8]TD
unary_op( const Left & l) : l(l) {} Dlpmm2
+MD84YR
template < typename T > O c.fvP^ZD
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const h$}PQ
{ 8A5/jqnqt
return FuncType::execute(l(t)); 6{{<+
o
} cU-A1W
/M'd$k"0z
template < typename T1, typename T2 > XUKlgl!+.
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 9 *uK]/c
{ j0j!oj)7I
return FuncType::execute(l(t1, t2)); c%WO#}r|
} (@qPyM6~}
} ; ^|=P9'4Th
o='A1 P
g?xD*3<
同样还可以申明一个binary_op q7<d|s
$2,tT;50g
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > "*t0
t
class binary_op : public Rettype 1C<d^D_!p
{ @?3^Ks_
Left l; j
RcE241
Right r; MPDRMGR@i
public : tjwnFqI
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} @HiGc^X(
P3]K'*Dyd
template < typename T > /Jc{aw
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const SMIDW}U2S
{ 8'L:D
return FuncType::execute(l(t), r(t)); 5'eBeNxM
} e@
D}/1~=
&6C]|13;
template < typename T1, typename T2 > j6EF0/_|e
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ||Owdw|{
{ 6u #eLs
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); k2$pcR,WM
} YJMs9X~3
} ; Exqz$'(W9
]Q ]y*
K}cA%Y
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 @2L^?*n=
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 =
g
&
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) Ahl&2f\
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。 0?8>{!I
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! .`m|Uf#"
_
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。。。 F<4:P=
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 yNXYS
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) iAQ[;M3p
下面是修改过的unary_op p<H_]|7$7U
]|eMEN['
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > yQUrHxm
class unary_op X4S|JT
{ nvf5a-C+q
Left l; i_Q1\_m !
w-ald?`
public : e-P{)L<s5
|v%$Q/zp&
unary_op( const Left & l) : l(l) {} s=-?kcoJ2d
8 <;.[l
template < typename T > Yg '(
struct result_1 .<>t2,Af
{ l![79eFp
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; {'A
15
} ; }NwmZw>_
QxE%C
template < typename T1, typename T2 > (*\&xRY|C
struct result_2 ";(m,if-
{ ~FYC'd
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; p gLhxc:
} ; ~s4JGV~R
89D`!`Ah]
template < typename T1, typename T2 > nt|n[-}
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const D[@-`F
{ 4`#%<G
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); /_cpSq
} jWxa
[>
"~=}&
template < typename T > :/=P6b;
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const uv$5MwKU
{ /rD9)
return OpClass::execute(lt(t)); OI)k0t^;D
} hOLlZP+
=r]_$r%gR
} ; 8cY5:plK
}.|a0N 5
R6;229e
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 ,:}VbQ:3I
好啦,现在才真正完美了。 Bt:M^b^
现在在picker里面就可以这么添加了: %iIr %P?
r\b$/:y<e
template < typename Right > ]OKKR/:
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const e
jk?If 07
{ nrpbQ(zI*
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); su\Lxv
} p,8:(|(
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 _pS)bxw
ri"=)]
0\ j)!b
vy5{Vm".4
'#lEUlB
十. bind Jn?ZJZ
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 ='eQh\T)
先来分析一下一段例子 %7TG>tc
K)`l >o1
sDHFZ:W
int foo( int x, int y) { return x - y;} Fok`-U
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 !qs~j=;y3
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 ,`ehR6b
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 S^e e<%-
我们来写个简单的。 G8W^XD
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: 1G, '
对于函数对象类的版本: 7&|&y
SCu
c_ 1.
template < typename Func > DoJ3zYEk
struct functor_trait VelX+|w
{ P<xCg
typedef typename Func::result_type result_type; /(ArA=#
} ; v.H@Ey2
对于无参数函数的版本: 1,G f;mcQ
qZ+^ND(I
template < typename Ret > <m?/yREK2
struct functor_trait < Ret ( * )() > QW@`4W0F
{ +@C|u'
typedef Ret result_type; qc^qCGy!z
} ; RT=(vq @
对于单参数函数的版本: F1zsGlObu}
3H/4$XJB
template < typename Ret, typename V1 > <~!R|5sK
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > 3HmJixy
{ RV+0C&0ff
typedef Ret result_type; 7(= 09z
} ; {[.<BU-
对于双参数函数的版本: 'd
6z^Z6
7j L.\O
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > W[tX%B
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > |b:91l
{ `~3y[j]kO
typedef Ret result_type; !
.|\}= [e
} ; Bl)DuCV
等等。。。 )[hQK_e]
然后我们就可以仿照value_return写一个policy :s OsG&y
U*6)/.J
template < typename Func > G+xdh
struct func_return VlQaT7Q
{ t<2B3&o1
template < typename T > v81H!c.*
struct result_1 2aUy1*aM
{ 5 J9,/M0
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; @eGJ_ J
} ; *^&2L,w
,2YkQ/>
template < typename T1, typename T2 > k/ 9S
struct result_2 qEoa%O
{ <X_I`
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; tb-:9*2j-
} ; g0D(:_QXp:
} ; zLxO\R!d
*h>KeIB;
(E*eq-8
最后一个单参数binder就很容易写出来了 C"P40VQoo
VY5/C;0^h
template < typename Func, typename aPicker > #JH#Qg
class binder_1 *3A[C-1~.
{ b!R\ u1b
Func fn; Ok=RhoZZ
aPicker pk; Uva
b*9vX
public : <Yk#MeiEp
=;9*gDf D
template < typename T > KU> $=Rd
struct result_1 8_S<zE`Ha
{ -4&SYCw
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; j~eYq
} ; EVW{!\8[
_BV'J92.
template < typename T1, typename T2 > <=
xmJx-V
struct result_2 q89#Ftkt
{ n y7G
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; wr/Z)e =^3
} ; )2|'`
o!`.LL%
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} GB1[`U%
n1n1}
template < typename T > p!MOp-;-
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const uFM]4v3
{ :"9 :J
return fn(pk(t)); $6~D 2K
} }+KSZ,
template < typename T1, typename T2 > hKq#i8py
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const d&:ABI
{ `B+P$K<