一. 什么是Lambda R^|!^[WE
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 6G$/NW=L
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, hO%Y{Gg
we
}#Ru*
<TL])@da
$>|?k$(x
class filler (%Ng'~J\|
{ {GAsFnZk
public : y>%W;r)
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} nQ!N}5[z'
} ; |iAEDZn
-S`TEX
E}Ljo
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: *-{Omqw
a4:`2
&bn*p.=G
QaIi.*tic
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); eS*
*L3
;r%<2(
FF8WTuzB+
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 hJ<:-u+yk}
.fbYB,0w
l'W3=,G[?
k:`a+LiZ
二. 战前分析 _d/GdeLs
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。 rtcJ=`)0`
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 uF+);ig
*>G^!e.u
Vn@A]Jx^
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); Pu1GCr(
/* --------------------------------------------- */ >y&[BB7S6
vector < int *> vp( 10 ); bJANZn|H
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); 5
Xk~,%-C
/* --------------------------------------------- */ #j\*Lc"Ur:
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); mf+K{y,L
/* --------------------------------------------- */ `CPZPp,l6`
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); s z;=mMr/Z
/* --------------------------------------------- */ bb*c+XN0
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); hT\p)w
/* --------------------------------------------- */ P>.Y)$`r
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); t>XZ3
fF\*v
Y"r3i]
58qaA\iw
看了之后,我们可以思考一些问题: Tw?Pp8'
1._1, _2是什么? Rd`{qW
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 B8`R(vu;
2._1 = 1是在做什么? unx;m$-c
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。 3S;>ki4(0
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。 muW`pm
Bi'I18<
,oC={^l{
三. 动工 I:r($m
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: 9NJ=~Ub-
?aP1
q]2}UuM|U
Sr4dY`V*:z
template < typename T > Uyz;U34 oI
class assignment _HSTiJVr
{ 8 h55$j
T value; y.L|rRe@P
public : $_4oN(WSz
assignment( const T & v) : value(v) {} jI@bTS o
template < typename T2 > U/}AiCdj@
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } Uh<H*o6e 9
} ; dw|-=~
DMy4"2
o
qpluk!
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。
\r:m({G
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment ,{#RrF e
,ivWVsN*]
J R8 Z6
s@*,r@<
class holder X; e`y:9
{ ;mCGh~?G
public : +OV%B .
template < typename T > -MVNXAKnZ
assignment < T > operator = ( const T & t) const ; |E! |w
{ ^EnNbFI
return assignment < T > (t); wFKuSd
} >\^N\&
} ; Requ.?!fG;
7J#g1
eH"qI2A
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: 5$(b3]
^sr:N5~z`
static holder _1; C*Y
:w
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 _47j9m]f
f(@"[-[
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); V1UUAvN7s
而不用手动写一个函数对象。 >"PqQO
'@3a,pl
?=pZmvQg
1{;[q3a
四. 问题分析 C[Y%=\6'0
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。 \4]zNV ~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。 &r5&6p
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 mmpr]cT@'k
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 hIE%-gZ/
下面我们可以对这几个问题进行分析。 $?CBX27AV
qr<-eJf
五. 问题1:一致性 UH1S_:6
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| q9g[+*9]$
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 V PLCic,T
b7>,-O
struct holder }uV?
{ EL2 hD$
// YiY&;)w
template < typename T > l&e5_]+%
T & operator ()( const T & r) const zx_O"0{5
{ -Ib+#pX
return (T & )r; ]ft~OqLg!
} E'Fv *UA
} ; N4Fy8qU;
/eU1(oo&`5
这样的话assignment也必须相应改动: =0!\F~
]iE.fQ?;J
template < typename Left, typename Right > jx5[bUp4u
class assignment ]IbPWBX
{ r=iMo7q
Left l; @?^LxqAWA
Right r; d
=B@EyN
public : J;Z>fAE7
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} yccuTQvz
template < typename T2 > p'uqh
e X
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } t^bdi}[
} ; S,)|~#5x
#sm_.?P
同时,holder的operator=也需要改动: 6|"!sW`%N
J4*:.8Ki
template < typename T > w50Bq&/jX
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const JPoK\-9NT
{ I]WeZ,E
return assignment < holder, T > ( * this , t); *]E7}bqb
} iz%A0Z+`bg
Vm,f3~
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。 "Wn?8vR
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 P!4{#'_}
fEv<W
return l(rhs) = r; SceCucT
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。 6yl;o_6:
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: )68fm\t(
ou,=MpXx*
template < typename Tp >
6Qzu-
class constant_t #pm-nU%|_j
{ *?R\[59
const Tp t; 0:B^
public : mrLx]og,
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} 057G;u/
template < typename T > /i~^LITH
const Tp & operator ()( const T & r) const @7[.>I(
{ VM V]TPks>
return t; mB|mt+
} &Lt$a_y>
} ; Rm\'];
5?~[|iPv
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 4htSwK+
下面就可以修改holder的operator=了 +GPT:\*q6
,;=( )-
template < typename T > <@AsCiQF
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const
;~gd<KK
{ cf[u%{
6Y
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); $ DZQdhv
}
1N$gE
1uS>{M
同时也要修改assignment的operator() b]g&rwXYt
eE riv@v
template < typename T2 > g0:4zeL
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } f;tyoN0wHx
现在代码看起来就很一致了。 mTuB*
5c}9
六. 问题2:链式操作 :!iPn%
现在让我们来看看如何处理链式操作。 >&TnTv?I
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。 4xpWO6Q
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 /@nRL
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 3!oQmG_T
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct @aV~.!!
q
V
UUuyF
template < typename T > ?"8A^
^
struct result_1 %d[xr h
{ rX>y>{w~
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; ZV q
} ; <
8 Y<w|Hh
n-b<vEZw#
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: P7k$^n
k@";i4}A
template < typename T > Rn~Xu)@e
struct ref Ualq>J5-m-
{ _hyxKrm'
6
typedef T & reference; ~~:8Yv[(
} ; 97))'gC
template < typename T > ?.Yw%{?TG
struct ref < T &> })0 7u
{ PSQ:'
typedef T & reference; `)C`_g3Ew
} ; &<P^Tvqq&
v yLAs;
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: v.2Vg
F/od,w9_
template < typename T > ~q T1<k
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const yDyeP{
{ }B
'*8^S
return l(t) = r(t); ?6YUb;
} 'iISbOM
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。 6j"I5,-~!
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 hC,-9c
WKIiJ{@L
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 .SV3<)
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: X@AkA9'fq
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 s^?sJUj
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 \y )4`A
最后的布局是: PLD'Q,R
Add b}L,kT
/ \ 7CL@iL Tq
Divide 5 g&F<Uv#mZ
/ \ A{Htpm ~
_1 3 )>M@hIV5>
似乎一切都解决了?不。 Y7V&zF{
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。 [`-O-?=
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。 8!%"/*P$
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: ~W *j^+T"
&aAo:pj
template < typename Right > ,Ho.O7H
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const I.0P7eA-
Right & rt) const ;$L!`"jn
{ >\.[}th}
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); jKV?!~/F
} U6'haPlOk%
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 No&[ \;
XXX指的是原来的functor的类型,picker_maker<T>是一个类型变换的trait,如果T是一个常量,那么他会返回constant_t<T>,否则返回T本身。 ApJf4D<V
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 xOyL2
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 ecZOX$'5
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。 Ww
tQ>'R"
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? XhD fI
&
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: *n_4Rr
wY_-
template < class Action > ZUJOBjb`
K
class picker : public Action c2mt<DtWW
{ Ru')X{]25
public : )zt4'b\)v
picker( const Action & act) : Action(act) {} <$6'Mzf
// all the operator overloaded {BCjVmY
} ; Heif FJn
N5Mz=UgB
Picker<T>继承自T,唯一的作用就是给T添加上了各种操作符的重载函数。 yW(+?7U
现在所有参与行动的functor都要套上一层picker, _1被声明为 picker<holder>, 并且holder中所重载的操作符除了operator()之外全部被移到了picker内。而picker中的操作符重载的返回的functor也必须套上一个picker: LLY;IUK!R
eL?si!ZL^
template < typename Right > 5"~^;O
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const HgATH
{ ]bE?n.NwZ
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); Hpg;?xAT
} b-zX3R;
/cen#pb
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > to|9)\
使用picker还带来一个额外的好处。之前提到picker_maker要区分functor和常量,有了picker,区分的方法就非常简单了:凡是属于picker<T>的都是functor,否则就是常量。 RZh)0S>J
4bzn^
template < typename T > struct picker_maker w]-iM
{ O Lup`~
typedef picker < constant_t < T > > result; G( \1{"!
} ; }~'Wz*Gm
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > v!h-h&p O7
{ y/6LMAI
typedef picker < T > result; |B$\3,
} ; 4^ 6L ])y
KmOa^vY1.T
下面总的结构就有了: xLK0~|_#!
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。 6jo&i
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。 .
\0=1P:
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 *9(1:N;#
至此链式操作完美实现。 Vot+gCZ
%ys}Q!gR
@5G7bY7Nz
七. 问题3 ld?.o/
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。 -f gKSJ7
}z-
template < typename T1, typename T2 > BIf].RY
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 5w{pX1z1
{ A;x^6>
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); =T4w:
} s;WCz
ucP MT0k
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: N`6|Y
,6Q-k4_
template < typename T1, typename T2 > l*H"]6cXRL
struct result_2 g9Gy3zk=
{ r$Qh`[<
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; K)\gbQ|
} ; 'k Z1&_{
ah9',( (!
显然,各个functor似乎根本不理会各个参数那个是_1, 那个是_2, 那么最后是怎么选择的呢? 9G/2^PI
这个差事就留给了holder自己。 !z
5d+ M
wu&7#![,
qDd/wR,44
template < int Order > /mu4J|[[
class holder; E2kRt'~N
template <> -JK4-Hg
class holder < 1 > d( g_y m*
{ M)^9e?
public : yLOLv6g~e
template < typename T > Vp{2Z9]}
struct result_1 "<a|Q ,!
{ Yb{t!KL
typedef T & result; 2<@!m@
} ; 695ppiKU
template < typename T1, typename T2 > nW'x#0-
struct result_2 _ u2
{ kk+8NwM1
typedef T1 & result; C~V$G}mM
} ; a`Zf_;$@
template < typename T > toJ&$HrE
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const !OgoV22
{ o|q#A3%?
return (T & )r; S6tH!Z=(g
} :K:gyVrC
template < typename T1, typename T2 > .Kwl8xRg
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const (C@@e'e
{ 3y ,?>-
return (T1 & )r1; 7'uc;5:
} RhmVHhj
} ; !#qB%E]a
k"{U}Y/}
template <> CHI(\DXNs
class holder < 2 > ;g]+MLV9
{ r^^C9"
public : 1Di&vpn0u
template < typename T > uK5x[m
struct result_1 oH"N>@ Vl
{ 0+pJv0u
typedef T & result; ^T,cXpx|
} ; BG=_i#V
template < typename T1, typename T2 > c$fM6M
}
struct result_2 P,_E 4y
{ 1hi j4m$b
typedef T2 & result; a"aV&t
} ; l:f
sZO4
template < typename T > ayp}TYh*
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const cyNLeg+O*
{ mu sxX58%
return (T & )r; Zh^w)}(W
} 64fG,b
template < typename T1, typename T2 > Kjw\SQ)2~
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const #KW:OFT
{ p]4
sN
return (T2 & )r2; 3IFU{0a`
} UI;{3Bn
} ; L ai"D[N
Shz;)0To
m@~x*+Iz
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> >。 U2$T}/@
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: 0aWb s$FyU
首先 assignment::operator(int, int)被调用: Q,`kfxA`O
2_X0Og8s[
return l(i, j) = r(i, j); sf0U(XYQ^
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) W$S.?[X
|3m%d2V*hF
return ( int & )i; >k|[U[@
return ( int & )j; |e&Kg~~C
最后执行i = j; q?&&:.H"?5
可见,参数被正确的选择了。 rI/KrBM
|=s3a5sl
KK</5Aw9p
MzD0F#Y
$ 1U%E
八. 中期总结 @4$E.q<0
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: +$5^+C\6A
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 K<GCP2
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 NY
x4&
*le
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor t/|^Nt@XT
Di*>PE@
6-"&jbvm
:xCobMs_/
ny=iAZM>q
F1>,^qyG6
九. 简化 9 lv2
很明显,要支持一个操作符所要做的工作太多了,而且在每个functor中申明result_1至result_n,可见如果n发生变化,维护的开销极大。 x}d\%*B
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 rej[G!
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: t
,$)PV
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 *Y Ox`z!R
+-*/&|^等 \`C3;}o:"P
2. 返回引用。 Ek3O{<
=,各种复合赋值等 x5ia<V>=d
3. 返回固定类型。 2+PIZ6=hN
各种逻辑/比较操作符(返回bool) 1zRO==b
4. 原样返回。 M &J*I
operator, ]mSVjF3l
5. 返回解引用的类型。 ?L^ Gu ]y
operator*(单目) {Hu0
6. 返回地址。 >pKI'
operator&(单目) Gj=il-Po
7. 下表访问返回类型。 Ry C7
operator[] bxs@_fH
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 z61
o6mb
operator<<和operator>> $G3P3y:
[
h*LIS@&9C5
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 } qTvUs
例如针对第一条,我们实现一个policy类: /hQ!dU.+
X}$S|1CjO
template < typename Left > @kw=0
struct value_return \#slZ;&s
{ Lst5
template < typename T > (C&f~U
struct result_1 R<-KXT9
{ &3<]FK
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; &!ZpBR(
} ; b11C3TyQT
*RPI$0
template < typename T1, typename T2 > 8J} J;Ga
struct result_2 M4| L
{ Sc&_6}K
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; S:gP\Atf>
} ; # V+e
} ; * 7CI q
_),@^^&x
A Ho<E"R\
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait eIJQ|p<v
vJ!t.Vou
下面我们来剥离functor中的operator() R-ci?7d t3
首先operator里面的代码全是下面的形式: /-T%yuU
lI9 3{!+>
return l(t) op r(t) 5s;#C/ZZ
return l(t1, t2) op r(t1, t2) c!zu0\[Id
return op l(t) W8)GT`\
return op l(t1, t2) 8g\.1<~
return l(t) op _>s.V`N'
return l(t1, t2) op eX\t]{\oC
return l(t)[r(t)] j.o)!SA
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] 9E5B.qlw$l
FE`J.aw^X
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: XZhhr1-<a
单目: return f(l(t), r(t)); uJQeZEe
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); HO"(eDW6z
双目: return f(l(t)); % uKDcj
return f(l(t1, t2)); =$MV3]
下面就是f的实现,以operator/为例
/9sUp}*
m35G;
struct meta_divide ZP1EO Z
{ ws=y*7$y
template < typename T1, typename T2 > Mvux=Ws
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) H_9~gi
{ tZJKB1#WbP
return t1 / t2; 1*Z}M%
} .$Y[>9
} ; ^-DK<jZ^
ZEW`?6
这个工作可以让宏来做: K|iNEhuc
"QMHY\C
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ t;'__">:q
template < typename T1, typename T2 > \ _ v-sb(*
J
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; YPN|qn(
以后可以直接用 `|gCbs95
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) GFvOrRlP\
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 BP` UB
(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。。。) yY}`G-)g~*
1UOFTI2S|
bcQ$S;U)
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 U9Sp$$L
dG1qrh9_-
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > Rcu/ @j{O
class unary_op : public Rettype {|qz>
{ cB|](gWS~
Left l; 9vXrC_W9
public : s;>jy/o0 s
unary_op( const Left & l) : l(l) {} , =#'?>Kq
Ox58L>:0m
template < typename T > EM"YjC)F
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const @rE>D
{ a}6Wo=
return FuncType::execute(l(t)); [K^RC;}nV^
} 'INdZ8j_
tYnNOK*|
template < typename T1, typename T2 > xSw ^v6!2
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const Ax&+UxQ0|
{ ~#wq sm
return FuncType::execute(l(t1, t2)); $N~8^6
} (|W@p\Q
} ; GZse8ng
K1Uur>Pk%
1g
*4e
同样还可以申明一个binary_op q?`bu:yS
0 ~VniF^
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > ^*Sb)tu\ W
class binary_op : public Rettype 0 j6/H?OT
{ ^X^4R1V)
Left l; X[R/j*K
Right r; DEs/?JZG
public : ,2"-G";!f\
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} $cjidBi`):
zI&oZH^vn
template < typename T > U\+o$mU^
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 9mr99tA
{ }=NjFK_6
return FuncType::execute(l(t), r(t)); lV3\5AEW
} 0C7x1:
G"wy?
template < typename T1, typename T2 > 0Y{A
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const [^#6.xH
{ ^dQ#\uy
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); $P>ci4]t
} 23zB@aE_?1
} ; k<m{Wp;-
~h -0rE
c'[l%4U8[
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 kf';"
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 -r[l{ce
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) l9\
*G;
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 t
7+ifSrz
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! LG(bdj"NM
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 <yBZsSj
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 PC/Oo~Gx
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) woQYP,
下面是修改过的unary_op 3s" Rv@
2}K7(y!?u
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > 0X.pI1jCO
class unary_op UE5T%zd /
{ S-*4HV_l
Left l; tAefBFu
SZNM$X|T
public : Eb[*nWF=
+Uq$'2CT
unary_op( const Left & l) : l(l) {} :A>cf}
BZe x
template < typename T > h49|x&03
struct result_1 3 cu`U`
{ >k5nU^|B1
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; Ab/gY$l
} ; J;HkR9<C
eVS6#R]'m
template < typename T1, typename T2 > [?^,,.Dd
struct result_2 V0XQG}
{ h#a,<B|
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; Jc95Ki1X
} ; ;kDz9Va
[td)v,
template < typename T1, typename T2 > -)PQ&[
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 1ve
%xF
{ D:4Iex9$F"
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); (w}iEm\b
} )[i0~o[
W$=Ad *
template < typename T > W{<_gD9
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const &]iiBp#2
{ B/6wp^#VX
return OpClass::execute(lt(t)); 1^jGSB.%A
} yHsmX2s
,3 =|a|p
} ; INZsDM 9
~dg7c{o5
D6fry\
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 @@M
2s(
好啦,现在才真正完美了。 rOHU)2
现在在picker里面就可以这么添加了: J'jwRn
.5Sw
template < typename Right > tNj-~r
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const mII7p LbQ
{ ..'k+0u^
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); cks53/Z
} rl"$6{Z}
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 CY"&@v1
>MwjUq
78T9"CS
lV<2+Is
LQ(z~M0B
十. bind 9%T~^V%T7
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 o`,|{K$H
先来分析一下一段例子 fyaiRn9/
/%fBkA#n
<pyLWmO
int foo( int x, int y) { return x - y;}
~$cz`A
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 v,Eqn8/O
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 dY[ XNP
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 2[-@
.gH
我们来写个简单的。 : .Y
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: [;~:',vHQf
对于函数对象类的版本: qz[qjGdHg
YW9r'{(D(I
template < typename Func > B8_)I.
struct functor_trait WZ,}]D
{ Vz_ac
vfk^
typedef typename Func::result_type result_type; b|jdYJbol&
} ; qRi;[`
对于无参数函数的版本: J8IdQ:4^l
P5-1z&9O
template < typename Ret > 0se0AcrW
struct functor_trait < Ret ( * )() > x\0(l5>
{ {EU?{#
typedef Ret result_type; ~xfoZiIA}
} ; ,t?c=u\5
对于单参数函数的版本: "u^%~ 2
f"i(+:la
template < typename Ret, typename V1 > Lxz!>JO>
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > c$fi3O
{ su:~Xd
typedef Ret result_type; WRIOj Q:
} ; ]$Ud`<Xnx
对于双参数函数的版本: dZ^(e0& :H
_7e ^
t N
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > ye?4^@u u
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) >
S\wh
*'Y
{ ygI81\D
typedef Ret result_type; t3LRmjL
} ; H[oCI|k
等等。。。 "MS}@NLUW
然后我们就可以仿照value_return写一个policy y-C=_v_X
o9GtS$O\
template < typename Func > xAlyik
struct func_return DPV>2'
fV
{ TgC8EcLr
template < typename T > 'DLgOUvh
struct result_1 10.u
{ I'sq0^
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; `eZ
+Pf".
} ; {9mXJu$cc
MC\rx=cR\
template < typename T1, typename T2 > m 0jm$>:Z
struct result_2 F"I{_yleq'
{ -O&u;kh4g
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; V%|CCrR
} ; <d*;d3gm
} ; &ZyZmB
8nV#\J9
v$n J$M&k
最后一个单参数binder就很容易写出来了 pk>p|q
EuH[G_5e0
template < typename Func, typename aPicker > xvpCOoGsz
class binder_1
PeU>h2t
{ %5 [,U)X"
Func fn; *;N6S~_'Y
aPicker pk; '>"riEk
public : BIJlU(aF
3$ 'eDa[
template < typename T > <xn96|$
struct result_1 8,VX%CS#q
{ xJcM1>cT>
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; yiT)m]E
d
} ; yW@0Q:
5Yxs_t4
template < typename T1, typename T2 > &PE/\_xD_
struct result_2 NI<;L m
{ &<Iyb}tA?
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; `qXCY^BH2
} ; 8?yRa{'"
WSi`KNX
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} :NCY6?
[Dz
?v5OUmFM
template < typename T > hwD;1n
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const k_,wa]ws$
{ "J.7@\^ h/
return fn(pk(t)); 7NQ@q--3s
} ]'"aVGqa.
template < typename T1, typename T2 > 5u:{lcC.X
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 'L k&iph
{ ( M$2CL
return fn(pk(t1, t2)); 6Wn"h|S
} I38j[Xk
} ; :Qc[>:N
@3aI7U/I
NP+*L|-;
一目了然不是么? C<G`wXlP|
最后实现bind <