一. 什么是Lambda Y!L jy
[/
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 H@zk8]_P
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, 9ZBF1sMg
|(%H O@i
l;.BlHyu
/K^cU;E,
class filler (Y>MsqwWfC
{ c&++[
public : (yP55PC
O$
void operator ()( bool & i) const {i = true ;}
zCHr
} ; x3Ud0[(
xeI{i{8
"YL-!P
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: :3B\,inJ
a5-\=0L~
my1kF%?
T?Y\~.+99
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); _#C}hwOR>X
Xo`1#6xsE
IfcFlXmt2
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。
,<1*
! Cl/=0$[L
+2SX4Kxu
RVfe}4Stm#
二. 战前分析 `y`xk<q
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。 L?0l1P
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 ~S3eatM$9
\ax%I)3
V5B-S.i@
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); {Fi@|'
/* --------------------------------------------- */ :j~5(K"
vector < int *> vp( 10 ); @m V C
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); {rT`*P~
/* --------------------------------------------- */ o!~bR
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); to3J@:V8e
/* --------------------------------------------- */ >| ?T|
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); [R4x[36Zp
/* --------------------------------------------- */ ;X(n3F
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); x1wxB
1)2
/* --------------------------------------------- */ 2?QJh2
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); 4*x!B![]y
C t)MvZ
sh ;uKzQ
Rs`a@Fn
看了之后,我们可以思考一些问题: &>e DCs
1._1, _2是什么? YJ$ewK4E#.
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。 B5:g{,C
2._1 = 1是在做什么? F-^HN%
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。 `VtwKt*
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。 <+gl"lG
(fa?ftK
s3{s.55{m
三. 动工 &._!)al
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: 3Mx@
]%|WE
#-T.@a1X
hZ<btN.y5
template < typename T > au|^V^m
class assignment 9Yyg}l:
{ Nb~dw;t
T value; C8E C?fSQ
public : /\rq$W_
assignment( const T & v) : value(v) {} <(4#4=ivP
template < typename T2 > T3./V0]\I
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } 8[)]3K x
} ; 6#M0AG
|QLX..
aMQjoamz
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 /w M
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment ~lqGnNhh7
U@MP&sdL
5lnSa+_/f
ulf/C%t,R
class holder iIaT1i4t.
{ 9T2A)a]0
public : _-]!;0EIV
template < typename T > *W12Rb2
assignment < T > operator = ( const T & t) const o^Yspp
{ vQ"s
return assignment < T > (t); -fJ@R1]
} ~AanU1U<
} ; cTd;p>:>m
O[)]dD&'
cmhN(==
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: c%@~%IGF
45sxF?GSwL
static holder _1; [!@oRK=~
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 rAWl0y_m
+RV- VrV
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); xwnoZ&h
而不用手动写一个函数对象。 :KSor}t
vo
;F ;
&3Z.
#*
&4Con%YU[
四. 问题分析 .l+~)$
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。 d:hL
)x
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。 sD8m<
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 `%M-7n9Y
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 W Gw!Y1wq
下面我们可以对这几个问题进行分析。 2l@"p!ar=
oD#>8Aw s
五. 问题1:一致性 kq~[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?| rEyz|k:
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 ncattp
/%YiZ#
struct holder zLQ#GF
{ RO{@RhnV
// j-YJ."
template < typename T > a4(?]ND~6
T & operator ()( const T & r) const ]}[Yf
{ q|o|/ O-{
return (T & )r; eR-=<0Iw;
} wD],{ y
} ; nS+FX&_
#M?F^u[
这样的话assignment也必须相应改动: Ah>gC!F^
7~"(+f
template < typename Left, typename Right > J+b!6t}mZn
class assignment KO"Jg-6r|
{ Pc)VK>.fc
Left l; U2V^T'Y[
Right r; .L7Yf+yFg
public : /^LH
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} 0UGiPH,()
template < typename T2 > d"I28PIS"
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } 'DzBp
} ; FU\/JF.j
)!k_Gb`#X
同时,holder的operator=也需要改动: ~#"7,r Qp
)ojx_3j8
template < typename T > v0`qMBr1y
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const h zZ-$IX X
{ 'sRg4?PT
return assignment < holder, T > ( * this , t); 3X$Q,
} |'c4er/;#
?Z Rkn+;
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。 G7Z vfLR{:
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 I{42'9
0aC2 Pym^
return l(rhs) = r; Wk`bb!P_
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。 drENkS=,
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: |,;twj[?4
b+IOh|
template < typename Tp > i)7n c
class constant_t ]Y4q'KH
{ ,$h(fM8GC
const Tp t; =!(*5\IM
public : )d}H>Qx=
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} ut4r~~Ar
template < typename T > ]eYd8s+
const Tp & operator ()( const T & r) const L/q]QgCoA
{ ]bTzbu@
return t; JFRpsv
} m']9Q3-
} ; ?aFr8i:)M
WVS$O99Y
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 LBmM{Gu
下面就可以修改holder的operator=了 9DOkQnnc
UU iNR
template < typename T > 7`IUMYl#~
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const "H>r-cyh
{ jq57C}X}2
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); q Vm"f,ruo
} 4D^ M<Xn
=`qRu
同时也要修改assignment的operator() x0\e<x9s
-uA 3Y
template < typename T2 > Z}8k[*.
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } 48tcgFg[
现在代码看起来就很一致了。 i}PK$sa#c
?}'N_n ys
六. 问题2:链式操作 EI1W
.V>@
现在让我们来看看如何处理链式操作。 [)#u<lZ<~
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。 /Jxq
3D)v
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 m$fQ `XzU
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。 h@*lWi2K7
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct FZe:co8Mu
*.,"N}
template < typename T > UrO=!G k
struct result_1 [D3+cDph
{ SU%mmwES3
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; #V.ZdLo(
} ; 3ty4D 2y
k"">2#V
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: "7=bL7wM&
^Xs%.`Gv/
template < typename T > 6xH;:B)d
struct ref &Nc[$H7<
{ )@}A
r
typedef T & reference; fL!V$]HNt
} ; ,~(|p`
template < typename T > T/[f5?p
struct ref < T &> lij B#1<8*
{ tNK^z7Dm
typedef T & reference; A LXUaE.
} ; Q |
,{k<JA{
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: ~?#~ Ar
m</]D WJ
template < typename T > }>2t&+v+
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const gaQ[3g
{ NW
z9C=y
return l(t) = r(t); N0+hejz
} Da-u-_~
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。 B@-|b
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 hZcmP"wgC1
k+FMZ,D|
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 Le*`r2
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: p-.Ri^p
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 NX?}{'f
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 *kP;{Cb`
最后的布局是: 8tU>DJ}0
Add "tqnx?pM
/ \ HmvsYP66
Divide 5 hM?`x(P
/ \ Hi^35
_1 3 *oCxof9JA
似乎一切都解决了?不。 _B)s=Snx
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。 2Kjrw;
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。 hjkLVL
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/*($SuA
vX ?aB!nkw
template < typename Right > %NNj9Bl<VV
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const DKX/W+#a
Right & rt) const W3)\co
{ IXnb]q.
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); TN5>" ??"
} /ip lU
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 wh%xkXa[ur
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。 lr,q{;
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。 tZbFvk2
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。 6,X+1EXY
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。 'xIyGDe
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? cS4DN
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|8^i6xB
.46#`4av
template < class Action > vv+km +
class picker : public Action 7'z(~3D
{ P>(&glr|
public : _BbvhWN&+
picker( const Action & act) : Action(act) {} n+2%tW
// all the operator overloaded vDsF-u1
} ; C8ZL*9U
P1MvtI4gm
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。 I7~| ~<
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: vB.l0!c\e_
[@/ /#}5v
template < typename Right > zVw:7-
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const Or7
mD
{ &=X.*H%
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); |jsb@
} SrF x_n
|d[5l^6
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > dN< ,%}R
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。 $E\^v^LW
>TY6O.]
template < typename T > struct picker_maker M7rIi\4K4
{ \8e2?(@"k
typedef picker < constant_t < T > > result; L_~8"I_
} ; (-,>qMQs
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > ;r.EC}>m
{ Lkn4<'un
typedef picker < T > result; -jB3L:
} ; z8E1 m"
ziiwxx_
下面总的结构就有了: "oR@JbdX
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。 @ &pqt6/t
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。 -\4zwIH
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 Br!9x{q*
至此链式操作完美实现。 k2r3dO@q
S(
!J3UqS
七. 问题3 LBat:7aH>
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。 M/pMs 6
<.bRf
template < typename T1, typename T2 > ]n;1x1'
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const &l m#
{ )"|||\Iv
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); |0g{"}%
} 2}vNSQvG
MG{l~|\x)
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: I-DXb
M
8PBvV[
template < typename T1, typename T2 > _[t8rl
struct result_2 ?T!)X)A#
{ @ }&_Dvf
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; ml0*1Dw
} ; ?IF)+]
du_4eB
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? G69GoT
这个差事就留给了holder自己。 >P=Q #;v
rzUlO5?R=
aJzLrX
template < int Order > cE\>f8 I
class holder; -DjJ",h( $
template <> mV)+qXC
class holder < 1 > pr&=n;_ n
{ ]Y`Ib0$
public : ]JXKZV8$0
template < typename T > __Nv0Ru
struct result_1 69OF_/23
{ ac8P\2{"
typedef T & result; 2YlH}fnH
} ; x`%JI=q
template < typename T1, typename T2 > S\=1_LDx"
struct result_2 -1u9t4+`
{ oyvKag
typedef T1 & result; n}?wVfEy
} ; Gh\q^?}
template < typename T > GpI!J}~m
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const KC#/Z2A|<
{ c{Ou^.yR
return (T & )r; WQ6"0*er
} ba@ctkCW
template < typename T1, typename T2 > %IY``r)j
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const k~.&j"K
{ [{
~TcT
return (T1 & )r1; 'e!J06
} ;
)Eo7?]-
} ; F_H82BE+3
S1S;F9F
template <> A/}W&bnluD
class holder < 2 > yZkyC'/
{ S/tIwG
~e3
public : Ig6T g ?
template < typename T > . (}1%22
struct result_1 /.z;\=;[n!
{ i'#Gy,R
typedef T & result; 4 %W:
} ; )]htm&q5
template < typename T1, typename T2 > yuhnYR\`m
struct result_2 ~*W!mlg
{ SF*n1V3hx
typedef T2 & result; 3W_PE+:Kr
} ; D5,P)[
template < typename T > j+-P :xvP
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const ,Lr<)p
{ .6f%?oo
return (T & )r; S* *oA 6
} /JkC+7H4
template < typename T1, typename T2 > qIMA6u/
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const De&6 9
{ O1'm@
q)
return (T2 & )r2; 2lVHZ\G
} "Wo,'8{v
} ; NnT g3:.
9f+>ix,ek*
C3NdE_E
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> >。 \ZU1Jb1c
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: umi5Wb<
首先 assignment::operator(int, int)被调用: s?R2B)a
h vka{LD
return l(i, j) = r(i, j); cWyW~Ek
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) `n5"0QRd
@&|l^ 1
return ( int & )i; ~@.%m"<.
return ( int & )j; 3&&9_`r&_
最后执行i = j; d;mx<i=/
可见,参数被正确的选择了。 A][fLlpr
?';OD3-
)Gw~XtB2
?L&|Uw+
$-}e; V Zb
八. 中期总结 *^%Q0mU[
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: I/gjenUK
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义
-!W<DJ*
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 a2Pf/D]n
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor w }^ I
~w8JH2O
`K~AhlJUQ
~vlype3/EF
ABE@n%|`
#jA[9gWI
九. 简化 t58e(dgi
很明显,要支持一个操作符所要做的工作太多了,而且在每个functor中申明result_1至result_n,可见如果n发生变化,维护的开销极大。 ]I3!fEAWR
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 J:&[59
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: )XcOl7XLN
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 ^uv<6
+-*/&|^等 ^j-3av=
2. 返回引用。 w2_bd7Wp<
=,各种复合赋值等 9z)5Mdf1j
3. 返回固定类型。 *HEuorl
各种逻辑/比较操作符(返回bool) sVG(N.y
4. 原样返回。 /|6;Z}2
operator, pvmC$n^zc
5. 返回解引用的类型。 0d8%T<=J
operator*(单目) <! )**
6. 返回地址。 _uc
hU=
operator&(单目) $!&*xrrNM
7. 下表访问返回类型。 KM^ufF2[
operator[] S[WG$
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 C8z{XSo
operator<<和operator>> da)NK!
-B86U6^s
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。 ^%O]P`$
例如针对第一条,我们实现一个policy类: xhcK~5C
\=_{na_
template < typename Left > Y ')x/H
struct value_return 0}_[DAd6
{ giz7{Ai
template < typename T > L:@7tc.
struct result_1 +\v?d&.f0
{ ,}K<*t[I
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; [jmd
} ; !.d@L6
9k{PBAP
template < typename T1, typename T2 > 2RSt)3!},
struct result_2 ;G%R<Z
{ yn#X;ja-
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; y*X_T,K8
} ; VkZ7#
} ; nqLA}u4IM
}iuWAFZbGS
j_Yp>=+[
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait I_RsYw
qgfi\/$6
下面我们来剥离functor中的operator() *QH28%^
首先operator里面的代码全是下面的形式: ynbuN x*
AM!G1^c
return l(t) op r(t) =Q\r?(Iy
return l(t1, t2) op r(t1, t2) D*lKn62
return op l(t) K5lmVF\$P
return op l(t1, t2) jYKor7KTqT
return l(t) op Cg(Y&Gxf.
return l(t1, t2) op X7rMeu
return l(t)[r(t)] uCcYPvm
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] SJHr_bawd
L*:jXmUM_~
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: Mxv;k%l|E|
单目: return f(l(t), r(t)); N0r16# -g
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); [sW3l:^
双目: return f(l(t)); |j7,Mu+
return f(l(t1, t2)); /FRm2m83
下面就是f的实现,以operator/为例 T:; 2
8SGo9[U2
struct meta_divide &G-!qxe
{ .X;3,D[w
template < typename T1, typename T2 > /{&tY:;m
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) bD?VU<)3
{ ml+; Rmvb
return t1 / t2; %
yw?s0
} a24"yT
} ; ajEjZ6
@<elq'2
这个工作可以让宏来做: `7r@a
maNl^i
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ 3eF-8Z(f
template < typename T1, typename T2 > \ sc}~8T
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; Sn|BlXrey
以后可以直接用 X<I+&Zi
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) /#)/;
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 e7sp =I,
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) <P=twT;P
qHrc9fB
+8Rg F
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 p"KFJ
T:=lz:}I
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > fSokm4]vg
class unary_op : public Rettype E
S //
{ 0E3[N:s
Left l; 0"pAN[=K@
public : !]=d-RGNe
unary_op( const Left & l) : l(l) {} sG92XJ
6;ixa
hZV
template < typename T > TOB]IrW
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const {A05u3}
{ 'ZDp5pCC;
return FuncType::execute(l(t)); oY933i@l)P
} v]B3m
G?Q3/y(
template < typename T1, typename T2 > N/MUwx;P
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ;6>2"{NW
{ ]7Tkkw$
return FuncType::execute(l(t1, t2)); YTUZoW2
} H}hiT/+$
} ; `)T13Xv
KbA?7^zo`
n$$SNWgM
同样还可以申明一个binary_op tp6 3@L|Q
n(;|q&3
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > tFp Ygff<
class binary_op : public Rettype s~5[![1
K
{ ^\4h<M
Left l; {y=j?lD
Right r; K/IWH[
public : wk5s)%V
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} ^hZ0IM
1;Ou7T9w
template < typename T > wea-zN
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const b4[bL2J$h1
{ H9YW
return FuncType::execute(l(t), r(t)); Y^$X*U/q%U
} Y 0d<~*
@~^5l
template < typename T1, typename T2 > J IUx
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const pKpUXfQu
{ X-K=!pET
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); ;:\<gVi:
}
<G|(|E1
} ; fF7bBE)L/|
`d5%.N
1Q<^8N)pf
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&0<{|T
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 :~Wrf8UQ
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) L^@'q6*}
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。 oX30VfT
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! 5z7U1:
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。。。 RtTJ5@V(
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 |$8~?7Jv
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) c;Pe/ d
下面是修改过的unary_op 7z JRJ*NB
^c-
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > (l^3Z3zf&
class unary_op ,,%i;
{ gQ Fjr_IS#
Left l; 7%Gwc?[x
J??-j
public : ;z}i-cNae
B+\3-q
unary_op( const Left & l) : l(l) {}
D~S<U
^o3"#r{:+
template < typename T > Ve}(s?hU5
struct result_1 _(%d(E2?
{ <D<4BnZ(
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; "p_J8
} ; $rv8K j+
e:fy#,HEj{
template < typename T1, typename T2 > xS4w5i2
struct result_2 8m2Tk\;:
{ *|%@6I(
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; =,spvy'"*C
} ; WA)yfo0A
l? Udn0F
template < typename T1, typename T2 > v1o#1;
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 3er nTD*`
{ $HHs ^tW
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); +b0eE)
} ~.{/0T
DS+}UO
template < typename T > :ubV };
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 4>F'oqFF
{ 0m%|U'm|j
return OpClass::execute(lt(t)); [Dk=? +
} KHe=O1 %QO
*X'Y$x>f
} ; adCU61t
`^u>9v-+'
*6sl
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 K2M~-S3
好啦,现在才真正完美了。 "-e
\p lKj
现在在picker里面就可以这么添加了: mHV%I@`Y6
R "n5
template < typename Right > /oR0+sH]
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const Dv| #u|iw
{ 7X0Lq}G@
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); %HGD;_bhI
} =XA;[PVx:#
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。 UW N*j_9i
PDJr<E?
xHL( !PF
d"}k!
0m
-G}[AkmS
十. bind e@Fo^#ImDx
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。 lD)%s!
先来分析一下一段例子 Yw4n-0g
$ 7O}S.x
t[ubn+
int foo( int x, int y) { return x - y;} QS%%^+E2
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 nygbt<;?
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 aC$B2
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 aZ2!i
我们来写个简单的。 ]NUl9t*N4
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: JlH&??
对于函数对象类的版本: S>h;K`
15%w 8u
template < typename Func > '8Q]C*Z
struct functor_trait xbdN0MAU
{ rM`X?>iT+
typedef typename Func::result_type result_type; iq8GrdL"
} ; /qMG=Z
对于无参数函数的版本: "@%7 -nu
0H6(EzN
template < typename Ret > i!J8 d"
struct functor_trait < Ret ( * )() > M2
,YsHt
{ %-)H^i~]%
typedef Ret result_type; )2Wi`ZT
} ; 7|{}\w(I
对于单参数函数的版本: ;nep5!s;<
"fG8?)d;
template < typename Ret, typename V1 > wN@oYFoL
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > 2/vMoVT,
{ -=%@L&y1
typedef Ret result_type; QqFR\6
} ; (\\eo
对于双参数函数的版本: r[2ILe
}Ga\wV
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > gRCdY8GH
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > 6g|*`x{
{ d ^^bke$~
typedef Ret result_type; GGNvu)"
} ; Bzkoo J
等等。。。
3L<wQ(
然后我们就可以仿照value_return写一个policy DnC{YK
E)TN,@%
template < typename Func > 6VS4y-N
struct func_return wP6Fl L
{ QN
#U)wn:
template < typename T > J3e96t~u
struct result_1 N*"p|yhd]
{ s%qF/70'
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; tX5"UQA
} ; g
l^<Q
gW^VVbB'L
template < typename T1, typename T2 > Yk)."r&