一. 什么是Lambda T 8]*bw
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 \Jc}Hzug
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, 1\/vS$bi(
$Fc}K+
pON#r
-%>Tjo@Bn
class filler qSD`S1'2;
{ ? ][/hL@[
public : 8
ks\-38n1
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} !~7lY]_U
} ; &"A:_5AU
zd$iDi($
In:V.'D/>t
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: 0%HAa|L,,
L:@COy
f0%'4t
YaQ5Z-c
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); d0%Wz5Np
4~oRcO8!Y
kDQE*o
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 9|@5eN:N
/&@q*L
y9@j-m&
5=9Eb
二. 战前分析 >OjK0jiPf
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。 ]JmE(Y1(1
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 `)w=@9B)"
HKOSS-`5
AhjCRYk+
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); g.8^ )u
/* --------------------------------------------- */ =mcQe^M
vector < int *> vp( 10 ); n
>E1\($
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); *N{k#d/
/* --------------------------------------------- */ u!It';j
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); {Ngut
/* --------------------------------------------- */ pxyFM@Z](
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); Ho&f[T(
/* --------------------------------------------- */ ?TW? 2+
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); aDLlL?r3
/* --------------------------------------------- */ j2:9ahW
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); ?wIEXKI
s6;ZaU
tdu:imH~
ehe#"exCB
看了之后,我们可以思考一些问题: n1R{[\ >1
1._1, _2是什么? S&cN+r
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。 5yV>-XT+-
2._1 = 1是在做什么? mQU t 'j4
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。 .]<iRf[\[
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。 Gcxz$.(
M#8_Qbvfk
JH2-'
三. 动工 ]D2d=\
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: fv*
$=m
HG5E,^1n
*|L;&XM&/
dIQ3snG
template < typename T > bG.`>
class assignment K^b'<} $|p
{ {Rxb_9
T value; 7fT_]H8
public : 8 r0;054
assignment( const T & v) : value(v) {} {=3'H?$
template < typename T2 > !{g>g%2!
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } H2+Ijn19E
} ; ?AI`,*^
brqmi<*9"[
6HVX4Z#VH
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 /;}o0
DYeW
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment {irl}EeyC
=|^R<#%/
~Hx>yn94e
KYg'=({x
class holder Kj4L PG
{ Yfz`or\@=
public : ^8?px&B y:
template < typename T > o> 1+m
assignment < T > operator = ( const T & t) const [8WG
{ ?xQm_
91X^
return assignment < T > (t); 9:E.Iy
} 4a.8n!sys
} ; \y7\RV>>3b
Oo>Uu{{
Jep/%cT$w
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: f/,8sGkX;
qyY/:&E, Z
static holder _1; n2'XWbMaL
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 criNeKa
kp)1s>c
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); [4PiQyr
而不用手动写一个函数对象。 q((%sWp
!(j<Y0xo:
=C^4nP-
P}!pmg6V
四. 问题分析 /(}YjeS
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。 NZXCaciG
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。 g- INhzMu
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 7Mh!@Rd_V
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 ]0}NF
下面我们可以对这几个问题进行分析。 |B\76Nk
+' .o
五. 问题1:一致性 eFQz G+/
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]{`q
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 Vg"v C
OeQ~g-n
struct holder j#H&~f
{ S09Xe_q
// ]4\6_J&
template < typename T > !}"P Hby5N
T & operator ()( const T & r) const ,!^;<UR:
{ -e+im(2D=
return (T & )r; {]7lh#M
} 7;sF0oB5e
} ; ^|cax|>
EM'#'fBZ>Y
这样的话assignment也必须相应改动: ;T>.
\LM{.gzT
template < typename Left, typename Right > TSRl@QVy
class assignment S^5Qhv
{ M(Yt9}Z%Y
Left l; vH"^a/95|
Right r; x^ Y sXzu
public : j>hBNz
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} <M,=(p{
template < typename T2 > FeZGPxc~
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } gJOD+~
} ; 9*[!ux7h
bI)%g
同时,holder的operator=也需要改动: lygv#s-T
r{Z4ifSl(
template < typename T > [Lid%2O3ZR
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const 9_%??@^>
{ ?r.U5}PBI
return assignment < holder, T > ( * this , t); <x:^w'V_b
} H+N6VVnO
wJWofFz
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。 Gnie|[3
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 9Om3<der
6[a;83
return l(rhs) = r; 90a!_8o
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。 -9q3]nmT(
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: XK@Ct eP"
w.-J2%J
template < typename Tp >
A4TW`g_zm
class constant_t x0dBg~I
{ .JWN\\
const Tp t; R& HkWe
public : }Q;^C
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} ByjgM`
template < typename T > iz6+jHu'l
const Tp & operator ()( const T & r) const vyruUYFWe
{ [T2!,D.
return t; R9~c: A4G
} }Y3*X:i7
} ; JuRx>F4
di~ [Ivw
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 AZbFj-^4
下面就可以修改holder的operator=了 %07vH&<C.
E
qt\It9
template < typename T > 3s,a%GOk
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const FOSC#W9E
{ BvpUcICJ
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); >q1rdq
} M4L<u,\1s
/}3I:aJwb
同时也要修改assignment的operator() \|R\pS}4
qo:t"x^
template < typename T2 > T$o;PJc
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } >u?a#5R:m
现在代码看起来就很一致了。 U%aDkC+M
RnUud\T/
六. 问题2:链式操作 hJ*#t<.<P;
现在让我们来看看如何处理链式操作。 :eR\0cn
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。 EnYEAjX
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。 ^-qz!ib
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。 F<Z13]|
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct idY
Xv)R
+-MieiKv
template < typename T > ;^so;>F
struct result_1 8MBvp*
{ ?l](RI
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; xPP]Ro PR
} ; a}kPc}n\
3q0S}<h al
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: -y8>c0u
U{8x.CJ]
template < typename T > 7m;<b$
struct ref )xYGJq4
{ 0
TOw4pC
typedef T & reference; &B} ,xcNO
} ; '17V7A/t
template < typename T > Qa,$_,E
struct ref < T &> jFwJ1W;?-
{ vk|xYDD
typedef T & reference; ;% l0Ml>
} ; _?;74VWA
fI-f Gx
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: Eyg F,>.4
v=?/c-J*
template < typename T > pw=o}-P{
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const ryt`yO
{ uB+:sX-L
return l(t) = r(t); \-{2E
} NnO%D^P]
可能大家已经注意到我定义assignment的operator()的返回类型的时候,是直接将其定义为Left的operator()返回类型的引用形式,如果实际上处理的对象的operator=并不是按照常理来声明的,那么这段代码可能就编译不过。这的确是一个很麻烦的事情。实际上,在gcc下,使用typeof关键字可以很容易的得到该类型的operator=的返回类型,就可以让这段代码变得更有通用性。然而为了实现可移植性,我不得不放弃这个诱人的想法。 L?b;TjLe
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 .N Z
GBGna3
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 r5PZ=+F
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: x{$/|_
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 ffem7eQ
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 [g$IN/o%
最后的布局是: *4[P$k$7
Add {R5_=MG
/ \ NsL!AAN[V
Divide 5 dp*E#XCr1
/ \ 6MelN^\[7
_1 3 F|?}r3{aJ
似乎一切都解决了?不。 9PJnKzQ4
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。 muIJeQ.C
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。 Rh{`#dI~=
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: 5O:4-}hz
]nm(V
template < typename Right > lrK?&a9AB
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const 7O'u5N
Right & rt) const 9K=K,6
b
{ /Ca
M(^W
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); 4'H)h'#C
} C@9K`N[*
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 "Q;Vy t
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。 ^ARkjYt
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。 @{@)gE
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。 cs)R8vuB)z
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。 qDjH^f
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? -hZw.eChQa
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: ]t_ Wl1*|
vW5>{
template < class Action > hj=k[t|g}
class picker : public Action Fuo.8
{ '2m"ocaf
public : Xb1is\JB
picker( const Action & act) : Action(act) {} YG6Y5j[-X~
// all the operator overloaded HK`r9frn
} ; pzxlh(a9
,A>cL#Oe
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。 yUg'^SEbLk
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: )4jS}
@Qd5a(5W M
template < typename Right > s"X0Jx}
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const X92I==-w
{ nC#SnyUO
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); {"\pMY'7
} X^d}eWP`I
\d
QRQL{LL
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > qmq#(%Z <W
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。 BXUd
i&'O
"tmr
s_~
template < typename T > struct picker_maker JgcMk]|'
{ c)SQ@B@q
typedef picker < constant_t < T > > result; Q,R|VI6Co
} ; M&0U@ r-
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > [m9=e-KS$Q
{ 4&H&zST//m
typedef picker < T > result; |i- S}M
} ; 1N +ju"2R
fP{IW`t}]
下面总的结构就有了: py9`q7F
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。 >&)|fV&4
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。 g7Z3GUCGL
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 Hx ojxZwm
至此链式操作完美实现。 @EUvx
?nD]p!
QMwV6cA
七. 问题3 |S3wCG
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。 [V41 Gk
l/56;f\IA
template < typename T1, typename T2 > Bx0=D:j
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const _>G=xKA#e
{ M>@PRb:Oc
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); *r iWrG
} hu:x,;`9H
FUZ`ST+OL
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: aY\(R02B
]{= qdgJ
template < typename T1, typename T2 > kS)|oUK
struct result_2 rnXoA, c/
{ 6v&@Rlg
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; ,ydn]0SS
} ; i[PksT#p
1"U.-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? pYX!l:hk
这个差事就留给了holder自己。 HLl"=m1/>
i
[6oqZ
.'S_9le
template < int Order > &e5,\TQ
class holder; P(i
E"KH;
template <> 'UB"z{w%
class holder < 1 > [<VyH.
{ g HKA:j`c
public : Fj1'z5$
template < typename T > R3E|seR
struct result_1 10r9sR
{ $H1igYc
typedef T & result; 1K[y)q
} ; -7A2@g
template < typename T1, typename T2 > laaoIL^
struct result_2 &u~%5;
{ - _BjzA|
typedef T1 & result; .$ 5*v
} ; <Sp>uhet1
template < typename T > Z8WBOf*~e
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const y(jd$GM|
{ iU4Z9z!
return (T & )r; : W0;U
} [)nU?l
template < typename T1, typename T2 > 64f6D"."
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const rqhRrG{L|&
{ P^'}3*8S
return (T1 & )r1; !6`&0eY
} H;RgYu2J
} ; t&rr;W]
i&JI"Dd7
template <> z=DK(b;$z
class holder < 2 > M.KXDD#O
{ Ir3|PehB
public : l# |M.V6G
template < typename T > C<N7zM wT
struct result_1 qEnmms 1
{ .
"`f~s\G
typedef T & result; LgA>,.
} ; #,rP1#?
template < typename T1, typename T2 > !9EbG
struct result_2 4j~WrdI*
{ 5z"[{#/
typedef T2 & result; }xytV5a^
} ; y?8V'.f|
template < typename T > PF:E{_~
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const WFMQ;
{ _H$Z}2g<z
return (T & )r; bE2{^5iG
} ,pVq/1
template < typename T1, typename T2 > KPdlg.
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const ~)]n67Or~
{ r8[Ywn<u
return (T2 & )r2; jx8hh}C
} @1)C3(=A
} ; T%1Kh'92
KPI[{T\`ZM
Ox+}JB
[
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 R!7a;J}
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: pOIfKd
首先 assignment::operator(int, int)被调用: P%Wl`NA P
t}Kzh`
return l(i, j) = r(i, j);
h]?[}&
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) wm/>_
K${CHKFf
return ( int & )i; u
%&4[zb
return ( int & )j; ~,reS:9RZ
最后执行i = j; {aWfD XB1
可见,参数被正确的选择了。 ~Ec@hz]js
tq5o
+yIO
xwu,<M
v`
UJGmaE
八. 中期总结 `/eh
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: K<7 Db4H
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 K@;ls
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 `pYL/[5
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor >
V%3w7
Y# ?M%I%j
1A/li%
+/2:
&6@e9ff0
Gm'Ch}E
九. 简化 9Q*zf@w
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。 \}NZ]l
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 R,[+9U|4V
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: >)S'`e4Gu
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 ?&r>`H E
+-*/&|^等 vA,tW,
2. 返回引用。 "AMsBvzgo
=,各种复合赋值等 bL18G(5
3. 返回固定类型。 &?B\(?*
各种逻辑/比较操作符(返回bool) )J!=X`b
4. 原样返回。 6Pu5 k;H
operator, nv"D
5. 返回解引用的类型。 ?c#v'c^=h
operator*(单目) 4p_@f^v~QH
6. 返回地址。 )z2hyGX
operator&(单目) [bJAh ` I
7. 下表访问返回类型。 {t&+abY
operator[] p&,2@(Q
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 3W}xYYs]^
operator<<和operator>> #ui7YUR=2
]e]l08
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。 fIcra
例如针对第一条,我们实现一个policy类: XP_V
n{r_Xa
template < typename Left > 0P6< 4
struct value_return e+>&?
x
{ &fWYQ'\>
template < typename T > OL)M`eVQ'
struct result_1 E[E[Za^Y
{ RVb}R<yU+
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; Z
)dz
} ; ZVmgQ7m
OQZ\/~o 5
template < typename T1, typename T2 > EL-1o02-
struct result_2 IEJp!P,E
{ IOi 6'
1l
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; B|+tK
} ; } ~#^FFe
} ; ;R.l?Bg
2d Px s:8&
"Crm\UI6
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait dLI`\e<r&[
3xz{[ 5<p
下面我们来剥离functor中的operator() Ws(#ThA
首先operator里面的代码全是下面的形式: 3Q"4-pd
S[W|=(f9
return l(t) op r(t) 1ssEJ;#s
return l(t1, t2) op r(t1, t2) r)SwV!b
return op l(t) /R44x\nhr
return op l(t1, t2) SH5G
return l(t) op gKGM|0u|r
return l(t1, t2) op A1,- qv1s
return l(t)[r(t)] #.n%$r
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] <xeo9'k6&
y*5bF0
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~\K~qjd
单目: return f(l(t), r(t)); )#l,RJ(
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); @7aSq-(_l*
双目: return f(l(t)); _ s[v:c
return f(l(t1, t2)); zn|/h,.
下面就是f的实现,以operator/为例 @}cZxFQ!C
`Dco!ih
struct meta_divide A_WtmG_9
{ &u/T,jy`
template < typename T1, typename T2 > zWh[U'6
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) ]o]*&[C
{ cCH2=v4hU
return t1 / t2; W} U-u{Z
} W+0VrH
0F
} ; xPi/nWl`|
uR7\uvibUO
这个工作可以让宏来做: 2!35Tj"RFE
$xf{m9 8
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ ,@Izx
template < typename T1, typename T2 > \ L4'FL?~I
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; V5{^R+_)Ya
以后可以直接用 L)o7~M
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) %CP:rAd`M.
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 \VX~'pkrd/
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) &m6x*i-5\f
?Q)z5i'g#
eY1$smh t
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 HwH Wi
n8 eR?'4
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > uII:Y{G
class unary_op : public Rettype 0#rv.rJ{
{ # N.(ZP
Left l; iPxhDn<B
public : 3S'juHTe
unary_op( const Left & l) : l(l) {} x`vIY-DS
*SX'Or,
template < typename T > kMHupROj
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ^c{,QS{
{ '}{J;moB
return FuncType::execute(l(t)); N'nqVYTU
} -/.Xf<y58
0}UJP
template < typename T1, typename T2 > {<HL}m@kQ
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 6"Km E}
{ _ s]=g
return FuncType::execute(l(t1, t2)); 0NB6S&lI^k
} lr[a~ca\
} ; w$cic
#Pulbk8
@]#0jiS
同样还可以申明一个binary_op vRLkz4z
i~dW)7
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > ''Y}Q"
class binary_op : public Rettype ?5#Ng,8iT
{ 64^dy V,;
Left l; J2`b:%[
Right r; T7AFL=
public : /]Fs3uf
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} *@q+A1P7@
QM1-w^
template < typename T > |yi3y `f
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const nz|;6?LCLY
{ 6ZBg/_m
return FuncType::execute(l(t), r(t)); 28;D>6c
} XB)e;R
5O
Ob(
template < typename T1, typename T2 > Hut
au^l
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const Rla4XN=mf
{ ~a[]4\m;
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); E/<[G?
} 8=!M0i
} ; ?=]`X=g6
k[l+~5ix
h94SLj]
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 ^A^,/3
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 `~hAXnQK=
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) 8x
jJ
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 BYEqTwhT&
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! w0Fi~:b
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 8u$Krq
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 PXcpROg56
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) Sq&*K9:z
下面是修改过的unary_op H(ht{.sjI
)EYsqj
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > %Yg;s'F>#q
class unary_op j=)Cyg3_%
{ z0V d(QL
Left l; ,9q=2V[GP
h'<}N
public : F_!6C-z
n37C"qJ/i
unary_op( const Left & l) : l(l) {} +(5 H$O{h
owTW_V
template < typename T > ?#xNz=V
struct result_1 cI4%zeR
{ _=jc%@]1y
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; hi>Ii2T
} ; .
({aPtSt!
l^ni"X
template < typename T1, typename T2 > |EaGKC(
struct result_2 `LnL d;Z
{ h)q:nlKUW
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; PG9won5_
} ; !%NxSJ
PGMu6$
template < typename T1, typename T2 > C8cB Lsa[J
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const -Q;5A;sr2
{ ?L#C'Lz2+
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); cD8.rRyD
} Q{!lLka
M}}9
template < typename T > 3O<<XXar
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const qFW-
~T
{ ^aDos9SyV
return OpClass::execute(lt(t)); gLQWL}0O
} !h7`W*::
Ly\$?3h
} ; RMDs~
m?xzx^xs/
!,Wd$UK
该方法避免直接使用RetType的result_x,而自己申明一个对应的result_x做一次中转,虽然其实毫无意义,却恰好避开了vc的bug mwCNfwb:
好啦,现在才真正完美了。 -B$oq8)n*
现在在picker里面就可以这么添加了: US'X9=b_
kR6rf_-[
template < typename Right > 88h-.\%Z
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const %,MCnu&Z
{ 4pkc9\
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); F&;g<
SD
} dW<.
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。 oo3ZYA
x2/|i?ZO
LLg ']9
TclZdk]%T
g8mVjM\B;
十. bind [+gX6
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。 P$2J`b[H$
先来分析一下一段例子 e}f!zA
eg)=^b
}_0?S0<#
int foo( int x, int y) { return x - y;} 9M~EH?>+[
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 S
D]d/|y
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 IoJkM-^H&)
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。 ~.AUy%$_g+
我们来写个简单的。 1[J&^@t[h6
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: -hL8z$}
对于函数对象类的版本: 5|xFY/%
z]Z>+|
template < typename Func > 5wRDH1z@{
struct functor_trait >9F,=63A
{ DyG3|5s1R
typedef typename Func::result_type result_type; 8;p6~&).C~
} ; 17H_>a\`
对于无参数函数的版本: 1@E<5rp o
1;SW%\M
template < typename Ret > *f.eyg#
struct functor_trait < Ret ( * )() > 6*kY7
{ Mc~(S$FU$
typedef Ret result_type;
nq8mz I
} ; "Z }'u2%\m
对于单参数函数的版本: l+bP48
Hy|$7]1
template < typename Ret, typename V1 > %S$`cp
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > ~y_TT5+3
{ +uKlg#wqc
typedef Ret result_type; :74^?
} ; (E&}SI~
对于双参数函数的版本: '\l(.N
k5xzC&
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > bU=!~W5
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > -'&MT