一. 什么是Lambda UC3?XoT\
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 5&\Q0SX(~
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, %jim] ]<S[
Fz~-m# Ts
R"VmN2
H5{d;L1[
class filler SX$v&L<
{ ZWxq<&Cg
public : rhsSV3iM
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} Z@=#ry
} ; CFkM}`v0
:6./yj(
d7qHUx'=z
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: N)WAzH
xm6cn\e
8$BZbj%?hx
ZV$qv=X
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); /9QI^6&SX
$ohIdpZLH2
e>=P'
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 M9[Fx=
qY
|ffM6W1:
-tlRe12
KAT4C 4=,
二. 战前分析 7kp$C?7K
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。 ]=m
'| 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 udMDE=1~L
V \,Z (
_t_X`
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); ^Bf@ I
/* --------------------------------------------- */ VZ5EV'D8!
vector < int *> vp( 10 ); j
~:Dr
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); m$Lq#R={Z
/* --------------------------------------------- */ }1f@>'o
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); _ko16wfg
/* --------------------------------------------- */ +'Ec)7m
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); }E+#*R3auB
/* --------------------------------------------- */ K1AI:$H
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); G>qzAgA
/* --------------------------------------------- */ qCi6kEr
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); %(79;#2`
2j+v\pjYC
}Zu>?U
xv4_q-r[
看了之后,我们可以思考一些问题:
lU`]yL
1._1, _2是什么? K!VIY|U
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。 _=Ed>2M)no
2._1 = 1是在做什么? NjIe2)}'
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。 8%nb1CA
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。 .^6"nnfA#
2;VggPpT
W2e~!:w
三. 动工 SQ9s
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: t9685s
tIR"y:U+
( 6|S42
XbsEO>_Z'A
template < typename T > -K9bC3H
class assignment p,.+i[V
{ ^p?O1qTg
T value; *4"s,1?@BG
public : M^JRHpTn
assignment( const T & v) : value(v) {} dh#4/Wa,
template < typename T2 > rLw3\>y
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } n7>CK?25
} ; 6r4o47_t8#
S-&[Tp+N
U ?P5cN
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 W 0%FZ0l
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment rnz9TmN:*1
-
|n\
|r[yMI|VR
|!NKKvf
class holder L
s6P<"V
{ k7yQEU
public : 1bs8fUPB3
template < typename T > Rd7Xs
assignment < T > operator = ( const T & t) const Bt[OGa(q
{ &(UVS0=Dp,
return assignment < T > (t); {h5 S=b
} u4*7n-(
} ; l3dGe'
bU9B2'%E
;gfY_MXnF
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: JDrh-6Zgj
#-?pY"N,
static holder _1; )xYv$6=
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 a<9cj@h
WDc2Qt
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); *&]x-p1m
而不用手动写一个函数对象。 b37P[Q3
(,<&H;,8
{-;lcO D
*$mDu,'8
四. 问题分析 oace!si
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。 lX$6U|!
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 3#o!K
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 s\A"B#9r
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 F[uy'~;@
下面我们可以对这几个问题进行分析。 |y=; #A
HO%atE$>
五. 问题1:一致性 bkk1_X
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?| R
L&z\S
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 <+ 0cQq=2
\W$bOp
struct holder ENW>bS8e`
{ =@$G3DM
// EooQLZ
template < typename T > 6yEYX'_
T & operator ()( const T & r) const (%*CfR:>
{ tr3Rn :0]
return (T & )r; 6) {jHnk)
} AW3\>WC
} ; h&d%#6mB
<>\s#Jf/
这样的话assignment也必须相应改动: a-w=LpVM
Ba==Ri8$
template < typename Left, typename Right > Gh;Ju[6
class assignment `|@# ~
{ A;VjMfoB
Left l; <8#Q5
Right r; IH|PdVNtg
public : Zo`Ku+RL2'
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} VbR/k,Co
template < typename T2 > AY{#!RtV
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } Fr/3Qp@S
} ; ? ->:,I=<~
Vp{e1xpY
同时,holder的operator=也需要改动: Khd"
"J:~Aa%_
template < typename T > xE%1C6~C<
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const q2v:lSFY
{ 0\3mS{s
return assignment < holder, T > ( * this , t); nk.m Gny
} Z^? 1MJ:`
U(#)[S,
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。 eHr|U$Rpo
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 pm$ZKM
pE.f}
return l(rhs) = r; tj:3R$a
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 ANB@cK_
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: \\;i
242dT/j
template < typename Tp > z~tCag8I(k
class constant_t rUZRYF4C
{ Pp-\#WJ
const Tp t; ie4keVlXc
public : f4.k%| ]
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} lR]z8&
template < typename T > (bEX"U-
const Tp & operator ()( const T & r) const 1n}q6oa=
{ c 32IO&W4
return t; &6!~Q,;K-
} z.fh4p
} ; |X&.+RI
hT :+x3
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 @j
+8 M
下面就可以修改holder的operator=了 7w}D2|+
=@%;6`AVcp
template < typename T > B&^WRM;7t
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const e1Kxqw7
{ 566vjE
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); w`Q"m x*
} 0Y rdu,c
RiHOX&-7
同时也要修改assignment的operator() 4dy2m!
a^yBtb~,P
template < typename T2 > lZT9 SDtS
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } h{zE;!+)D
现在代码看起来就很一致了。 @\-i3EhR
J6x#c`Y
六. 问题2:链式操作 (!FUu
现在让我们来看看如何处理链式操作。 ftBbO8e
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。 ]3.Un,F
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 Cj~45)r
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 |$[WnYP
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct Q`$Q(/
I5RV:e5b
template < typename T > 9o-fI@9
struct result_1 !N5+.E0j
{ R Wa4O#
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; u{%gB&nC
} ; Fv!zS.)`
rBBA`Ut@F
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: y!6+jrI
HN'r
ZAZ(
template < typename T > =)Z!qjf1U
struct ref +uR|0Jo8X
{ p^^Ai
typedef T & reference; B<.XowT'
} ; X8!=Xjl)
template < typename T > @NBWNgBv
struct ref < T &> *2MM
{ C+{du^c$
typedef T & reference; GKPC 9;{W
} ; RB]K?
]W,K}~!
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: >z0~!!YZ
/<Nb/#8
template < typename T > m5KB #\
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const ~50b$];y
{ V>#iR>w_4,
return l(t) = r(t); NwQexYm1_
} d~L`*"/)[
可能大家已经注意到我定义assignment的operator()的返回类型的时候,是直接将其定义为Left的operator()返回类型的引用形式,如果实际上处理的对象的operator=并不是按照常理来声明的,那么这段代码可能就编译不过。这的确是一个很麻烦的事情。实际上,在gcc下,使用typeof关键字可以很容易的得到该类型的operator=的返回类型,就可以让这段代码变得更有通用性。然而为了实现可移植性,我不得不放弃这个诱人的想法。 1_JxDT,=>
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 wg6k5lA=(Yr+
似乎一切都解决了?不。 /a7tg+:
你可以想象一下一个完整的Lambda库,它必然能够重载C++几乎所有的操作符。假设其重载了10个操作符,那么至少会有10个代表这些操作符的functor类。大体上来讲,每一种操作符所对应的functor都应当能够由链式操作产生别的任意一种操作符所对应的functor。(例如:*_1 = 2既是由operator*的functor产生operator=的functor)。可想而知这样一共能产生10*10=100种产生方式。这是对编码的一个大挑战。 ,e"A9ik#
如何简化这个问题呢?我们不妨假定,任意一种操作符的functor,都能够产生任意一种操作符的functor,这样,每一种操作符的functor都拥有一样的产生方案。如果某种转换确实是不合法的(例如:A/B=C无论如何也不可能合法),那么在试图产生新functor的时候会出现编译错误。幸好C++的模版是如果不使用就不编译的,因此这种编译错误不会干扰到正常的使用,这正是我们所要的。 .y7&!a35
OK,我们的方法呼之欲出了。既然所有的functor都具有一样的产生方案,那么不如大家都不要实现,等到最后统一的在所有的functor里面加上这么一系列的产生代码吧。例如,如果要添加从某functor XXX到operator=的functor的产生代码: w, 0tY=h6
)"7hyW 5
template < typename Right > Ph&AP*Fq
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const 3[Pa~]yS
Right & rt) const YxMOr\B
{ ]a%
*$TF
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); ?DVO\Cp
} f_1#>]
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 L2ePWctq}
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。 !Ju?REH
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。 yHW=,V.
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。 I\R5Cb<p
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。 zUn>
)#ZC
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? eqbxf#H!
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: l ' ]d&
yI9~LTlA3
template < class Action > 7Dy\-9:v
class picker : public Action 5qco4@8
{ |(Zv
g}c_
public : '<
OB
j
picker( const Action & act) : Action(act) {} H~-zq}4
// all the operator overloaded RVN"lDGA
} ; %UJ!(_
m{={a5GD
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。 ^RkHdA
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: Kq/W-VyGh
9GS<d.#Nvc
template < typename Right > bAeN>~WvY
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const SsjO1F
{ ?uUK9*N
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); +3e(psdg
} ]B>Y
+
[KkLpZG
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > jIMaPT
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。 {! RW*B
s-r$%9o5
template < typename T > struct picker_maker cL*D_)?8
{ p7(xk6W
typedef picker < constant_t < T > > result; Ty%4#9``0
} ; (]0$^!YK
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > R!xs;|]
{ ]?,47,[<
typedef picker < T > result; L@?Dmn'v
} ; HZ=Dd4!
8?W!U*0aS
下面总的结构就有了: 87EI<\mP
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。 );$Uf!v4
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。
'{kNXCnZ
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 ]+[ NX)=
至此链式操作完美实现。 P]2M
"ffwh
E66e4?"
七. 问题3 P,!W\N%3
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。 ?/"@WP9
+SM $#
template < typename T1, typename T2 > P*/p x4;6
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ro37H2^Ty
{ xkl'Y *
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); \Ja%u"DA
} ;9c3IK@
ld94ek
很明显,这个函数的返回类型会依赖于T1,T2,因此result_1已经无法适用,我们就只好再写一个result_2: 7"=
,oDZ:";
template < typename T1, typename T2 > g'Ft5fQ"o/
struct result_2 }Evy fc#D
{ fl~k')s
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; V~5vVY_HG&
} ; #e&j]Q$Eh
/woa[7Xe
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? +IVVsVp
这个差事就留给了holder自己。 Kv+E"2d
g=pz&cz;>\
tjOfekU
template < int Order > 8x'rNb
class holder; df#DKV:
template <> pw:<a2.
class holder < 1 > yyk[oH-Q
{ :RHNV
public : PiI ):B>
template < typename T > }K;@$B6,@
struct result_1 [?W3XUJ,Y
{ L3nHvKA]
typedef T & result; Opmb
} ; xpFu$2T6P.
template < typename T1, typename T2 > e }/c`7M
struct result_2 UuT>qWxQ8
{ DcoTa-~
typedef T1 & result; 3Q[]lFJ}F
} ; M O* m@
template < typename T > s;}';#
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const Mim 9C]h(
{ e@p` -;<
return (T & )r; mMrvr9%
} 'm}~
template < typename T1, typename T2 > xm~ff+(&@S
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const jb)z[!FbM
{ P>L-,R(7e
return (T1 & )r1; OdRXNk:k-j
} 9|jIrS%/~
} ; _w+sx5
rf;R"Uc
template <> VjYfnvE
class holder < 2 > 4,FkA_k
{ RNoS7[&
public : ]S,I}NP
template < typename T > *v:+AE
struct result_1 }?*:uf
{ L7n->8Qk
typedef T & result; !i_5XcH
} ; lhQ*;dMj%"
template < typename T1, typename T2 > aChY5R
struct result_2 lqqY5l6j
{ ReKnvF~
typedef T2 & result; 8XX,(k_b
} ; K"Nq_Ddwd
template < typename T > 5/:Zj,41{
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const p`{<q
-
{ ?xK9
return (T & )r; 5[I> l
} jSVb5P
template < typename T1, typename T2 > .d8) *
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const { +
[rJ_
{ E'[pNU*"x-
return (T2 & )r2; f`WmRx]K
} ^ 9;s
nr
} ; U <4<8'
M/d!&Bk
9]NsWd^^
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> >。
.j7|;Ag
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: LfOGq%&
首先 assignment::operator(int, int)被调用: x"AYt:ewuc
+tfmBZl^
return l(i, j) = r(i, j); b)@D*plS&
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) #:' P3)&
%PlPXoG=
return ( int & )i; .h~)|"uzW
return ( int & )j; ~ D3'-,n[
最后执行i = j; ]3
0
7.
可见,参数被正确的选择了。 ?/#HTg)!B
9IMRWtZWT
EW2e k^
e;rs!I!Yw
*XtZ;os]
八. 中期总结 IA8kq =W
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: )4GfT
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 E6)FYz7x
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 3w{i5gGn
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor Y ;&Cmi
Ks7s2 vK^
vGm;en
+/Y)s5@<
zb9d{e
4D\_[(P
九. 简化 n=rPFpRLF
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。 *%Gy-5hM
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 fM
S-
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: 0pkU1t~9
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 Mv4JF(,S
+-*/&|^等 Qt>yRt
2. 返回引用。 f_raICO{R
=,各种复合赋值等 dqF--)Nb
3. 返回固定类型。 1f[!=p
各种逻辑/比较操作符(返回bool) 8{?Oi'-|0
4. 原样返回。 D*D83z OzN
operator, Ih,~h[
5. 返回解引用的类型。 kP8Ypw&
operator*(单目) /#>?wy<s~
6. 返回地址。 7qL]_u[^
operator&(单目)
:
]
Y=
7. 下表访问返回类型。 lZn <v'y
operator[] qY14LdC}~
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 {R1jysGtD
operator<<和operator>> Z8'uZ#=Yw
m"U\;Mw?
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。 S'3l<sY
例如针对第一条,我们实现一个policy类: |:H[Y"$1;
|_O; U=2
template < typename Left > i"w$D{N
struct value_return a |z{Bb
{ $:
Qi9N
template < typename T > d54>nycU~N
struct result_1 .P ,\69g~A
{ Atfon&^
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; G VEjB;
} ; I[[rVts
"me Jn/
template < typename T1, typename T2 > GueqpEd2
struct result_2 I"@5=m5
{ IK%j+UB
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; H%faRUonz
} ; uv_*E`pN~
} ; ~f% gW
^lf;Lc
/5yWvra
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait N{Is2Ia
5,?9#n\E,
下面我们来剥离functor中的operator() kv(N/G
首先operator里面的代码全是下面的形式: /1MO]u\
-u{k
return l(t) op r(t) Q'Q+mt8u5
return l(t1, t2) op r(t1, t2) [IV8
return op l(t) Ns1u0$fg
return op l(t1, t2) \f{C2d/6j
return l(t) op W*U\79H
return l(t1, t2) op 1YM04*H
return l(t)[r(t)] X.T.^}=
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] YToRG7X#
vZXyc*
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: y@_4OkR@
单目: return f(l(t), r(t)); YO-O-NEP
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); .}CPZ3y
双目: return f(l(t)); IS'=%qhC`
return f(l(t1, t2)); #;^.&2Lt
下面就是f的实现,以operator/为例 PeE'#&wn
sKHUf1
struct meta_divide Ko -<4wu
{ yiI&>J))
template < typename T1, typename T2 > qvYw[D#.
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) !T
@|9PCp
{ :5CwRg
return t1 / t2; M>T#MDK\(
} Gm>8=
=c
} ; Bxm^Arc>
elP`5BuN
这个工作可以让宏来做: y4shW|>5_
%A W
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ #j; &g1
template < typename T1, typename T2 > \ |0-5-.
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; O[`n{Vl/
以后可以直接用 y f+/Kj<
a
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) ]Fjz+CGg
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 9"<)DS
(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。。。) <'B`b
U'lrdc"Q
tk,
HvE
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 0Y"==g+>f
pK$^@~DE
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > teM&[U
class unary_op : public Rettype 0BVMLRB
{ 5IMh$!/uc
Left l; !_V*VD
public : +o_`k!
unary_op( const Left & l) : l(l) {} !-\*rdE{9
Re.fS6y$>
template < typename T > ulVHsWg
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const n}?kQOg0/
{ Ui1K66{
return FuncType::execute(l(t)); -{P)\5.L
} TWxMexiW
,P9B8oIq
template < typename T1, typename T2 > !})+WSs'"s
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const GH:Au
{ dd$\Q
return FuncType::execute(l(t1, t2)); [ ra[~
} :l*wf/&z
} ; 9 -TFyZYU
J.O;c5wL
fh,Y#. V`
同样还可以申明一个binary_op 5Z;Py"%
R$w=+%F
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > "pHQ
class binary_op : public Rettype rtUdL,Hx
{ t$UFR7XE
Left l; QR^pu.k@
Right r; y8,es$
public : kuUH2:L
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} VY![VnHsB
[!aHP?-
template < typename T > e=_*\`/CN
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const z2,rnm)Q
{ s'5
jvlG
return FuncType::execute(l(t), r(t)); 8I~ H1
} Mb/R+:C`
(D~mmffY1
template < typename T1, typename T2 > rfCoi>{<
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const !0zM@p
{ @zPWu}&m
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); Y4b"(ZhM_
} sQt@B#;
} ; 2f~s$I&l#
8@Y@5)Oc
9N
u;0
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 $v>- @
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 @c.QrKSaD
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) UB(8N7_/
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 r4_ c~\jH
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! ~%GUc
~
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 5a_K|(~3I
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 _39b8s{
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) 1M<'^(t3d
下面是修改过的unary_op B|!YGfL
9$Hgh7'hvs
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > h3JIiwv0!
class unary_op 0eb`9yM
{ >0~y"~M
Left l; tb_}w@:kU
6%:'2;xM
public : %=NqxF>>
u/hD9g~H7K
unary_op( const Left & l) : l(l) {} AoTL)',
O-: ~6A
template < typename T > /S|Pq!4<
struct result_1 i@d!g"tot
{ zJ@f {RWZa
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; )b5MP1H
} ; a0.)zgWr
r)*KgGsk
template < typename T1, typename T2 > 9fe~Q%x=u
struct result_2 2"%d!"
{ B\N,%vsx#U
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; \7Zk[)!FL
} ; znu?x|mV
mEE/Olh W
template < typename T1, typename T2 > y+X%qTB
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const AMtFOXx%I
{ 33
N5> }
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); TNiFl hq
} F1MPo;e
,!Ah+x
template < typename T > ?K}/b[[0v
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const f$/Daq <M
{ hX[hR
return OpClass::execute(lt(t)); b/2t@VlL
} _D
z4}:9
q?\3m3GM
} ; y'Wz*}8pr
!&! sn"yD
(8{h I
该方法避免直接使用RetType的result_x,而自己申明一个对应的result_x做一次中转,虽然其实毫无意义,却恰好避开了vc的bug o'Po<I
好啦,现在才真正完美了。 ="Dmfy7
现在在picker里面就可以这么添加了: n {^D_S
;2&(]1X
template < typename Right > o2Z#
5-
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const
E#ti
{ m-ZVl j
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); fq\E$'o$
} $g#%
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。 Soq
'B?>
{t9'8R3
@'~v~3
$S
@XB/9!
c 8E&
十. bind vE&
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。 ?1 ?m4i
先来分析一下一段例子 T4w`I;&v
LD#]"k
{fk'g(E8([
int foo( int x, int y) { return x - y;} ].`i`.T
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 .}]5y4UQ.
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 iv3NmkP1
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。 p6I@o7f
我们来写个简单的。 [
tmJ6^s
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: Jfo#IRC
对于函数对象类的版本: *`mwm:4
R%54!f0
%
template < typename Func > 2sWM(SN
struct functor_trait 7pr@aA"vgj
{ * 496"kU
typedef typename Func::result_type result_type; $40tAes9
} ; kg9ZSkJr
对于无参数函数的版本: |P~TZ
XCQ=`3f
template < typename Ret > LLV:E{`p
struct functor_trait < Ret ( * )() > <C]s\"o-`
{ :8\z 0
typedef Ret result_type; 6fQQKM@a|
} ; vvdC.4O
对于单参数函数的版本: W
aks*^|
:'a |cjq
template < typename Ret, typename V1 > >L5[dkg%
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > mWCY%o@
{ Q+Jzab
typedef Ret result_type; |Y2u=B
} ; +>37'PD
对于双参数函数的版本: $Jx]
FZDQ
YV 2T$#7u
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > JtvAi\52$
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > dsrzXmE0
{ BTGPP@p4
typedef Ret result_type; M0 =K#/
} ; 7$}lkL
等等。。。 `3\5&B