一. 什么是Lambda B2C$N0R#
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 U$_xUG
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, Hm%;=`:'
+\F'iAs@
&(xH$htv1
{
S3ZeN,kZ
class filler A29gz:F(
{ NiU2@zgl
public : ]%?YZn<{
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} G>1eFBh }
} ; FW/W%^
M#As0~y
]
:BX!<
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: sB c
(gr
Q\
U:~g3
;|vpwB@B
<gJU?$
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); ?kB2iU_f+
W9D86]3Y
j(RWO
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 j^^Ap
=jX8.K4]
1:f9J
L1Iz<>
二. 战前分析 }>VG~u8
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。 ,PWgH$+
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 v"OY 1<8
XgLL!5`
gG-BVl"59
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); %we u 1f
/* --------------------------------------------- */ J|w\@inQ
vector < int *> vp( 10 ); V>A.iim
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); n~A%q,DmF
/* --------------------------------------------- */ x)rM/Kq
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); {j:hod@-:5
/* --------------------------------------------- */ <xgTS[k
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); bpKZ3}U
/* --------------------------------------------- */ ~~SwCXZ+b^
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); >i5acuth
/* --------------------------------------------- */ ;S57w1PbVA
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); &:, dJ
jF=gr$
:yeq(oK,
dv.(7Y7.x
看了之后,我们可以思考一些问题: b+f'[;
1._1, _2是什么? mxz-4.
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。 BbgnqzU
2._1 = 1是在做什么? 1#0{@35
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。 ZE2$I^DY-
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 0IfKJ*]M
jC7&s$>Q"g
IFDZfx
三. 动工 AO=h
23ZI
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: *T~Ve;3h;
}MHCd)78b
mw='dFt
\>7^f
3m
template < typename T > O }(VlR2
class assignment UmQ?rS8d
{ 6bBB/yd
T value; [L:o`j
public : |=$-Wu
assignment( const T & v) : value(v) {} +eX@U;J,g
template < typename T2 > qeL5D*
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } V\^EfQ
} ; }(1JaG
~fT_8z
m<0&~rg
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 WV #%PJ
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment v7DE
wyQzM6:,yX
OujCb^Rm
iv>SsW'p_
class holder 4*'pl.rb>
{ T)Y=zIQ1]7
public : hNd}Y'%V
template < typename T > lhw()u
assignment < T > operator = ( const T & t) const x}Aw)QCh+r
{ /yZQ\ {=
return assignment < T > (t); |Tm!VFd
} DBT&DS
} ; '*?WU_L(g
-*m+(7G\
}b0; 0j
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: >&p0d0
t$A%*JBKm
static holder _1; #:^YI
c
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 I;Bjfv5
UGuxV+Nwf
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); x
>^Si/t
而不用手动写一个函数对象。 JM\m)RH0
r%.do;5
sRrzp=D
|"9 #bU
四. 问题分析 <]b7ZF]
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。 =<NljOR4`
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。 ijdXU8
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 "B8"_D&
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 Ns[ym>x#2
下面我们可以对这几个问题进行分析。 DNj"SF(J
WN_pd%m
五. 问题1:一致性 Hx\H $Y
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| h<SQL97N
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 Ko/ I#)
jMN[J|us51
struct holder Xixqxm*8
{ v0ES;
// [w&$| h:;
template < typename T > +C(/Lyo}
T & operator ()( const T & r) const zBJ7(zh!
{ ea00\
return (T & )r; LbZ:&/t^y8
} w&B#goS
} ; hweaGL t0
ZJ 77[
这样的话assignment也必须相应改动: #~.w&~:
!Wy[).ZAf
template < typename Left, typename Right > O=dJi9;`#_
class assignment }LijnHH.
{ LI6hEcM=
Left l; Iz{R}#8CZ
Right r; sPb=82~z
public : S.d^T](
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} ?w+Ix~k
template < typename T2 > j`*#v
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } ,57`D'
} ; !DI{:I_h(
pKjoi{
Z
同时,holder的operator=也需要改动: wj1{M.EF\
o)[2@fRC(
template < typename T > }oKG}wgY
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const sqS=qC
{ XxaGp95so
return assignment < holder, T > ( * this , t); ~35U]s@v
} /2HN>{F^Y
?l $Nf@-
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 7zv1wb
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 ]+m/;&0
jOyvDY9\
return l(rhs) = r; j$TwL;
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。 ]d]JXt?)i
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: j*
*s^Sg
vUnRi=:|
template < typename Tp > !QT'L,_
class constant_t PT5AA8F
{ G_dsrpI=N
const Tp t; wprX!)w<i
public : ]Bm>-*@0N
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} !xKJE:4/,m
template < typename T > W.1As{
const Tp & operator ()( const T & r) const C^z\([k0er
{ 4j!]:ra
return t; a !mf;m
} A;O~#Chvd
} ; iK IOh('G
7]%Ypv$
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 %c1#lEC2xN
下面就可以修改holder的operator=了 ;_(PVo
F5 ]C{
template < typename T > Z-B%'/.
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const v*qQ? S
{ u^j {U}
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); MCP "GZK6W
} `W-&0|%Ta
&BvZF
同时也要修改assignment的operator() [*Z`Kc
gn{=%`[
template < typename T2 > @Kgl%[NmX
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } 7lo|dg80
现在代码看起来就很一致了。 _6Eu2|vM&
7'-j%!#w
六. 问题2:链式操作 "sgjWo6
现在让我们来看看如何处理链式操作。 P/ oXDI8
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。 rO:u6."_
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。 cf7v[ZZ}
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。 w?,M}=vg
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct Y=T'WNaL)0
}rdIUlVO\
template < typename T > c0Dmq)HK?
struct result_1 }I!hOD>]O
{ P N*JR
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; }BmS)Jq
} ; q,2]5'
.Xdj(_&
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: _7D _72
AC.A'|"]i
template < typename T > dk==?
struct ref 1'4J[S\cM
{ nCKbgM'"
typedef T & reference; gs
W0
} ; YUdxG/~'
template < typename T > ,b$2= JO'f
struct ref < T &> f):~8_0b
{ R4<lln:[
typedef T & reference;
YOAn4]j
} ; Cj*-[EL<
Q#Y k?Kv~
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: Ft@Wyo`^
!%Y~~'5 h
template < typename T > ZE`lr+_Y
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const ==cd>03()
{ 60Z]M+8y8
return l(t) = r(t); ?Mp1~{8
} E&B{5/rv
可能大家已经注意到我定义assignment的operator()的返回类型的时候,是直接将其定义为Left的operator()返回类型的引用形式,如果实际上处理的对象的operator=并不是按照常理来声明的,那么这段代码可能就编译不过。这的确是一个很麻烦的事情。实际上,在gcc下,使用typeof关键字可以很容易的得到该类型的operator=的返回类型,就可以让这段代码变得更有通用性。然而为了实现可移植性,我不得不放弃这个诱人的想法。 to6;?uC+|i
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 SjdZyJa
F.)!3YE
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 J@9}`y=K
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: L;QY<b
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 D0;tcm.$
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 !?[oIQ)h
最后的布局是: U4Nh
Add g8'DoHJ*
/ \ M3zDtN
Divide 5 D^Ys)- d
/ \ t!_x(u
_1 3 r
Db>&s3
似乎一切都解决了?不。 o/,NG U
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。 > 4oY 3wk8
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。 M_``'gw
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: { ?{U,&
2BzqY`O
template < typename Right > $cVi;2$p
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const 'xFYUU]#T^
Right & rt) const -s$<Op{s
{ :Au /2
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); hFvi5I-b
} @rb l^
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 Z v0C@r
XXX指的是原来的functor的类型,picker_maker<T>是一个类型变换的trait,如果T是一个常量,那么他会返回constant_t<T>,否则返回T本身。 h<+|x7u
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 o7+>G~i
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 Q&M'=+T
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 Zwe[_z!*D
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? k*-NsNPw$
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: x:t<ZG&Xwg
Ewo*yY>
template < class Action > N*DhjEU)[
class picker : public Action [$ :
{ e@F|NCQ.9
public : r-w2\ 2
picker( const Action & act) : Action(act) {} tLcEl'Eo
// all the operator overloaded !5x
Ly6=}
} ; WP-jtZ?!"
A6ewdT?>,
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。 Qrz4}0
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: #X.+
s>z2 k
template < typename Right > oj}"H>tTp
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const LEh)g[
{ !k~z5z'=py
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); zzvlI66e
} rdj@u47
%B EC]
h
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > S*%iiD)
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。 # nfI%
7SI)1_%G
template < typename T > struct picker_maker Vos?PqUi 4
{ ew#T8F[
typedef picker < constant_t < T > > result; GoE#Mxh xo
} ; >kdM:MK
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > OR+A_:c.D
{ oTOfK}
typedef picker < T > result; 6T^lS^
} ; U q X1E
vW' 5` %
下面总的结构就有了: b2h":G|s
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。 >uHS[ _`nM
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,G,b
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 '=} Y2?(
至此链式操作完美实现。 Ohl} X 1
NcL
=zo<
lVeH+"M?
七. 问题3 =LZ>su
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。 ]5|z3<K^
1&|Dsrj
template < typename T1, typename T2 > 2
X<nn
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const \Tq"mw9P
{ kqB\xlS7k
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); "@/ba!L+
} ]Sta]}VQ
p[YWSjf
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: DY><qk
=aow
d4t
template < typename T1, typename T2 > Um
;kd
struct result_2 KR3-Hb4
{ C<he4n.
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; K[?R[
} ; KCXw n
R!{7OkC
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? XUsy.l/
这个差事就留给了holder自己。 oofFrAaT
J>v$2?w`w
>rwYDT#m]
template < int Order > N^B@3QF
class holder; Ea`OT+#h(*
template <> + x_wYv
class holder < 1 > y'rN5J:l
{ L_*L`!vQA"
public : ?@a$!_
template < typename T > {v+a!#{c7
struct result_1 ^\YQ_/\~L
{ ~t9$IB
typedef T & result; P,1exgq9
} ; o5#,\Y[ g
template < typename T1, typename T2 > ~yN(-I1P
struct result_2 ChIoR:y>
{ e<'U8|}hc{
typedef T1 & result; *?Wtj
} ; silp<13HN
template < typename T > 5c~'!: 7
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const '?R =P
{ nx :)k-p_[
return (T & )r; I2*oTUSik
} ^"`Z1)V
template < typename T1, typename T2 > (^S5Sc=
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const `9EVB;
{ L;C|ow^c
return (T1 & )r1; _z:Qhe
} $Z7:#cZ Y
} ; |B1Af
{gIEZ{
template <> [i9[Mj
class holder < 2 > /$OIlu
{ ^4hc+sh0D
public : ,'-?:`hP'
template < typename T > pU[K%@sC
struct result_1 aa=b<Cd
{ !@yQK<0
typedef T & result; 4H7Oh*P\j
} ; IuWX*b`v
template < typename T1, typename T2 > ~mcZUiP9
struct result_2
H8"tbU
{ o@@w^##
typedef T2 & result; vUfO4yfdg
} ; F=5kF/}x-z
template < typename T > Ko-QR(
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const tz8t9lb[
{ q5gP~*?
return (T & )r; coO.kTO;
} ULbP_y>(Y
template < typename T1, typename T2 > #x|VfN5f
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const >;.*
{ MZiF];OY
return (T2 & )r2; |bvGYsn_#=
} W["HDR
} ;
jrdtd6b}
-~]^5aa5n
4i96UvkZ
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> >。 q]?+By-0
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: @_uFX!;
首先 assignment::operator(int, int)被调用: }Y$VB%&Hy
W#Cq6N
return l(i, j) = r(i, j); }amE6
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) *hl<Y,W(
=KW|#]RB^
return ( int & )i; k^yy$^=<
return ( int & )j; tpz=}q
最后执行i = j; ^X(_zinN"
可见,参数被正确的选择了。 C0f[eA
TQ2i{e
$WM8tF?H
`bi
k/o=%
?bCTLt7k
八. 中期总结 nO%<;-=u\
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: t3M0La&
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 KD9Ca $-
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 td`wNy\
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor ur`V{9g
9cbB[c_.
H;X~<WN&AW
G)K9la<p
np&HEh 6
5Wj5IS/
九. 简化 }cyq'mi
很明显,要支持一个操作符所要做的工作太多了,而且在每个functor中申明result_1至result_n,可见如果n发生变化,维护的开销极大。 r}Q@VS%%
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 VN!^m]0
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: 00R%
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 ir"* iL=
+-*/&|^等 =I{S;md
2. 返回引用。 uJ7,rq
=,各种复合赋值等 W|FNDP0
3. 返回固定类型。 ud!r*E
各种逻辑/比较操作符(返回bool) C=M?
4. 原样返回。 FJ nG<5Rh
operator, I *1#
5. 返回解引用的类型。 wN$uX#W|
operator*(单目) KS8\F0q
6. 返回地址。 _GRv
operator&(单目) 7?*~oVZW
7. 下表访问返回类型。 wP+'04H0
operator[] Lp~c
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 Y&~5k;>'_
operator<<和operator>> V}p*HB@:
9n-RXVL+
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。 <`^>bv9
例如针对第一条,我们实现一个policy类: )vxVg*.Ee
30e(4@!4vW
template < typename Left > vBV"i9n
struct value_return !Q\X)C
{ 6k@[O@)
template < typename T > YL_!#<k@
struct result_1 5Xla_@WLW
{ oM m/!Dc
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; ]ZBgE\[
} ; `,<>){c|
!<JG&9ODP
template < typename T1, typename T2 > ^$3w&$K*
struct result_2 a^(S!I
{ 8j({=xbg&
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; ^2(";.m
} ; Ykx&6M@t
} ; D}3cW2!9
wpJ^}+kF
9L UP{(uq
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait +G>aj'\M|
v#zfs'
下面我们来剥离functor中的operator() >7eu'
首先operator里面的代码全是下面的形式: 47$-5k30
w4>:uyE
return l(t) op r(t) uBV^nUjS"m
return l(t1, t2) op r(t1, t2) KX&Od@cQ$
return op l(t) )i?{;%^
return op l(t1, t2) e{d_p%(
return l(t) op 'bd=,QW
return l(t1, t2) op 7~QwlU3n<F
return l(t)[r(t)] zcbA)
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] 9;'>\ImI
V~tu<"%
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: E9
:|8#b
单目: return f(l(t), r(t)); Xb8:*Y1'
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); Q|zE@nLS
双目: return f(l(t)); C]{V%jU
return f(l(t1, t2)); 5[0l08'D
下面就是f的实现,以operator/为例 `3H?*\<(
*&~sr
struct meta_divide Bil;@,Z#
{ M]pel\{M
template < typename T1, typename T2 > X,Q6
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) |ij W_r
{ _r^G%Mvy|
return t1 / t2; ]ys4
} RJ7/I/yD|
} ; 'ocwXyP,
,L8I7O}A;
这个工作可以让宏来做: cftn`:(&8
!~VR|n-
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ mDe+ M{/
template < typename T1, typename T2 > \ Ynt&cdK9
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; mw%[qeLV
以后可以直接用 X.W#=$;$:
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) 0n =9TmE
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 rA>R`
(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。。。) n[S4180 9<
^y;OHo
z;Gbqr?{{
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 7m@^=w
Z"PDOwj5
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > |M0,%~Kt
class unary_op : public Rettype h)aWerzL
{ D[FfJcV'$
Left l; 9#.NPfMF
public : eo}S01bt
unary_op( const Left & l) : l(l) {} ^me}k{x
OM#OPB
rB
template < typename T > !ktA"Jx
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const UO7a}Tz<
{ Iu)(Huv
return FuncType::execute(l(t)); =QO1FO
} 2*UE&Gp
fQ?n(
template < typename T1, typename T2 > (J?}eb;>n
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const OD2ai]!v+
{ :pV("tHE
return FuncType::execute(l(t1, t2)); PK|`}z9
} Z-;uzx
} ; n?ZH2dI\0
%V" +}Dr
h-)A?%Xt
同样还可以申明一个binary_op J 6d n~nPK
@a7(*<".
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > K:Xrfn{s
class binary_op : public Rettype x4 A TK
{ yz&q2
Left l; Qe=Q8cT
Right r; O( sFs1
public : 1x<rh\oo
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} =.=.
\K
\]d*h]Hms
template < typename T > b~jvmcr
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const Rcm(Y7
{ "Jv,QTIcS
return FuncType::execute(l(t), r(t)); I!
eSJTN
} H:nu>pzt
=B 4g EWR
template < typename T1, typename T2 > 9W,}AWf:Y
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 8a If{(/k
{ 0m|
Gp
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); xuH<=-O>ki
} gQcr'[[a
} ; Qak@~b
F|3FvxA
z$im4'\c
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 u=UM^C!
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 KzH}5:qI
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) RX<^MzCDV
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 JNz"lTt>[g
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! {II7%\ya
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 YF[!Hpzq
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 b<H6D}
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) jU9zCMyNF
下面是修改过的unary_op }_D5, k
Iy 8E$B;
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > b-=[(]_$h
class unary_op 0 VgnN
{ jKi*3-&
Left l; T4, Zc
.$x[!fuuR&
public : <OO/Tn'a
oG_'<5Bv>
unary_op( const Left & l) : l(l) {} $@f3=NJ4k
qYrGe
template < typename T > $T%<'=u|E
struct result_1 zSM7x
{ m$UT4,Ol
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; Q Fqv,B\<
} ; })u}PQ
es(LE/`e
template < typename T1, typename T2 > n^(yW
struct result_2 gm8Tm$fY
{ ).`a-Pv
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; RxeRO2
} ; )A+j
s^X/
Om
template < typename T1, typename T2 > DlkKQ
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const .aH?H]^
{ }Knq9cf
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); *B~:L"N
} v{*X@)$
_ G*x:<
template < typename T > c\rbLr}l)
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ifCGNvDR
{ _"Ke=v_5
return OpClass::execute(lt(t)); XI(@O)
} h
swMy
Tb6x@MorP
} ; "._WdY[
+Y^F>/ 4=Y
^znv[
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 [(UqPd$
好啦,现在才真正完美了。 k{w^MOHNg
现在在picker里面就可以这么添加了: )Is*-
W
|g^W @.P
template < typename Right > ovo I~k'
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const 9i[2z:4HJ
{ m%(JRh
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); `A{~}6jw
} ;p"XCLHl
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。 9i)mv/i
<ORz`^27o
=F-^RnO%\
Ln%_8yth
_SW a3O#'
十. bind Br^b%12ZRS
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。 }$c( $
先来分析一下一段例子 S_;:iC]B
aJ_Eh(cF
`i^1U O
int foo( int x, int y) { return x - y;} "J:NW_U
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 )H,<i{80c
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 M!DoR6
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。 nhhJUN?8
我们来写个简单的。 Kqu7DZ+W
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: 0J-ux"kfI
对于函数对象类的版本: WbzL!zLd!
rbS=Ewk
template < typename Func > !D5`8
struct functor_trait S^n4aBm\+
{ }4MG114j
typedef typename Func::result_type result_type; sU!q~`; J
} ; I}A#*iD
对于无参数函数的版本: C:EoUu
;mxT>|z
template < typename Ret > `IQC\DSl/
struct functor_trait < Ret ( * )() > :Lzj'Ij
{ &