一. 什么是Lambda (S1c6~
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 sywSvnPuYZ
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, Hc?8Q\O:
RbPD3&.
/Y=Cg%+
<A{|=2<
class filler !cP2,l'f
{ ^)$(Fe<
public : >*jcXao^
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} eVL#3|=
} ; AY]dwKw
}DH3_M!
}^|g|xl!
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: u6hDjN
a!UQ]prT
)8`7i{F
Hh^EMQk
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); S0,q@LV
!*2cK>`
=T_E]>FF9
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 |wF_CZ*1
#2*l"3.$.R
P2HR4`c
;U7o)A;
二. 战前分析 9a\H+Y~
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。 <2b&AF{En
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 F@m]Imn5Dx
O&DkB*-
7Mx F?
I
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); Q-A:0F&{t
/* --------------------------------------------- */ &(M][Uo{|'
vector < int *> vp( 10 ); -D=J/5L#5
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); "*08?KA
/* --------------------------------------------- */ [k1N-';;;
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); @VdkmqXz
/* --------------------------------------------- */ m9yi:zT%
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); i.QS(gM
/* --------------------------------------------- */ N=Q<mj;,
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); 9W^sq<tR
/* --------------------------------------------- */ b&q!uFP
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); %:yp>nm
Eb
8vnB#
s
&4k
@zu IR0Gr)
看了之后,我们可以思考一些问题: 54[#&T$S
1._1, _2是什么? z1dSZ0NoA
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。
x/BtB"e*5
2._1 = 1是在做什么? ;Fo%R$y
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。 c@SNbY4}%
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。 TA2HAMx)
VO"/cG;]*
O}#Ic$38
三. 动工 y]3`U
UvXD
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: dO?zLc0f
;Dh\2! sr
0.pZlv
SB1j$6]OR7
template < typename T > o!6~tO=%
class assignment }%8 :8_Ke
{ rcq^mPdQ
T value; G909R>
public : EY$Dtb+g8
assignment( const T & v) : value(v) {} 3H^0v$S
template < typename T2 > |uUGvIsXn
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } #%Hk-a=>)#
} ; "|N58%
a$=BX=
/,C;fT<R
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 {oXU)9vj
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment ^$FNu~|K
s<z`<^hRe
+ 6noQYe
Q!9
class holder Cs:?9G
{ 8
x=J&d
public : %rFR:w`{
template < typename T > >m$jJlAv8
assignment < T > operator = ( const T & t) const \eF_Xk[
{ 9f#~RY|#m
return assignment < T > (t); !+UU[uM
} ~^{>!wU+
} ; }l>\D~:M
lpq)vKM}^
^_4e^D]P"
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: /EIQMZuYp
Ob ~7w[n3
static holder _1; ]QU
9|1
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写
saRYd{%+
f 7R/i
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); r|MBkpcvp
而不用手动写一个函数对象。 1'NJ[
C`
|mM K9OEu
A
".v+
T}}T`Ce
四. 问题分析 kk`K)PESi
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。 ^l:~r2
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。 <<=.;`(/v
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 8AjQPDn+
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 f]pHJVgFV
下面我们可以对这几个问题进行分析。 9T\uOaC"
@$Xl*WT7
五. 问题1:一致性 VGYx(
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| 12i<b
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 %nS(>X<B
eS`ZC!W
struct holder elqm/u
{ bI-uF8"
// AZ9;6Df
template < typename T > CL|d>
T & operator ()( const T & r) const > `1K0?_
{ &%UZ"CcA
return (T & )r; ~xa yGk
} 1^ijKn@6
} ; =.`:jZG
|Q(3rcOrV"
这样的话assignment也必须相应改动: &ir|2"HV
+`J~c|(
template < typename Left, typename Right > P5JE = &M
class assignment bJ"}-s+Dx
{ I!?)}d
Left l; q90
~)n?
Right r; G$^u2wz.
public : *g*~+B
:
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} \y(ZeNs
template < typename T2 > FUP0X2P
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } *@VS^JB
} ; S.zY0
@tX8M[.eA
同时,holder的operator=也需要改动: U!GfDt
3v91 yMx
template < typename T > mz2 v2ma
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const >vR7l&"
{ tCR#TW+IY-
return assignment < holder, T > ( * this , t); MpVZL29)
} [t6Y,yo&h4
_,<@II
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。 [Ot<8)Jm
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 uv&4
A,h
h ^.jK2I
return l(rhs) = r; O[|_~v:^
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。 `Hx JE"/
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: _ea|E 8
x
MFo
template < typename Tp > U>i}C_7g
class constant_t {UFs1
{ *`_2uBz
const Tp t; nb\pBl
public : H
-K%F_#
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} ${ 5E
template < typename T > aKFY&zN?
const Tp & operator ()( const T & r) const G@3Jw[t
{ K0{
,*>C
return t; n%ypxY0
} >g;995tG
} ; *=}\cw\A
nK)hv95i_
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 35H.ZXQp-
下面就可以修改holder的operator=了 FfC\uuRe
6zp]SPY
template < typename T > gF2,Jm@"6
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const ~_F <"40
{ uC! dy
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); `J$7X
} l*z+<c6$_
KJ 7-Vl>
同时也要修改assignment的operator() `)tIXMn
o3X0c6uU
template < typename T2 > z?Cez*.h>
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } (@Kc(>(: Y
现在代码看起来就很一致了。 p=[SDk`
aM4-quaG]
六. 问题2:链式操作 4 'DEdx,&f
现在让我们来看看如何处理链式操作。 gle<{
`
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。 goOw.~dZ'
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。 -cWGF
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。 !A:d9 k
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct iOtf7.@
}OqP`B
template < typename T > P&h]uNu
struct result_1 Q0%s|8Jc
{ HPXJRQBE
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; I uC7Hx`z
} ; cR=o!2O
&a+=@Z)kf
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: B"rO
1pz-jo,2'
template < typename T > +}
y"S -
struct ref (sSGJS'X
{ E5IS<.
typedef T & reference; X4JSI%E
} ; 3$9V4v@2
template < typename T > '?$R YU,
struct ref < T &> k+zskfo
{ +*IRI/KUD
typedef T & reference; %us#p|Ya
} ; 8<{i=V*x4
`<6FCn4{X
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: VsDY,=Ww
0$_WIk
template < typename T > WFTwFm6
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const NpxgF<G
{ s &f\gp1
return l(t) = r(t); B dP+>Ij
} ')TS'p,n
可能大家已经注意到我定义assignment的operator()的返回类型的时候,是直接将其定义为Left的operator()返回类型的引用形式,如果实际上处理的对象的operator=并不是按照常理来声明的,那么这段代码可能就编译不过。这的确是一个很麻烦的事情。实际上,在gcc下,使用typeof关键字可以很容易的得到该类型的operator=的返回类型,就可以让这段代码变得更有通用性。然而为了实现可移植性,我不得不放弃这个诱人的想法。 (K('@W%\?
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 2AW*PDncxP
{(l,Uhxl""
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 GHO6$iM)[
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: (v&iXD5t
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 (3 Z;c_N
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 !xU[BCbfYV
最后的布局是: 7b7WQ 7u
Add !8Y A1 o
/ \ >=86*U~
Divide 5 + (Jh$b_
/ \ VNs3.
_1 3 AzVv-!Y
似乎一切都解决了?不。 uQ%3?bx)T
你可以想象一下一个完整的Lambda库,它必然能够重载C++几乎所有的操作符。假设其重载了10个操作符,那么至少会有10个代表这些操作符的functor类。大体上来讲,每一种操作符所对应的functor都应当能够由链式操作产生别的任意一种操作符所对应的functor。(例如:*_1 = 2既是由operator*的functor产生operator=的functor)。可想而知这样一共能产生10*10=100种产生方式。这是对编码的一个大挑战。 =imJ0V~RW
如何简化这个问题呢?我们不妨假定,任意一种操作符的functor,都能够产生任意一种操作符的functor,这样,每一种操作符的functor都拥有一样的产生方案。如果某种转换确实是不合法的(例如:A/B=C无论如何也不可能合法),那么在试图产生新functor的时候会出现编译错误。幸好C++的模版是如果不使用就不编译的,因此这种编译错误不会干扰到正常的使用,这正是我们所要的。 /i{V21(%
OK,我们的方法呼之欲出了。既然所有的functor都具有一样的产生方案,那么不如大家都不要实现,等到最后统一的在所有的functor里面加上这么一系列的产生代码吧。例如,如果要添加从某functor XXX到operator=的functor的产生代码: ^mouWw)a_
y@r0"cvz9
template < typename Right > J$d']%Dwb
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const !AG {`[b
Right & rt) const $$XeCPs0
{ "8Lv
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); Q\}Ck+d`a
} =y=MljEX
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 &(m01
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。 VI-6t"l
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。 dl(!{tZ#
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#Rco%07zI
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。 XRTiC#6
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? C#B|^A_
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: R\-]$\1D
K'y|_XsBB)
template < class Action > @aP1[( m
class picker : public Action Hzz v 6k
{ X6BOB?
public : hrGX65>
picker( const Action & act) : Action(act) {} %/d1x
// all the operator overloaded {B4.G8%Z
} ; ^v+p@k
czsnPmNEI
Picker<T>继承自T,唯一的作用就是给T添加上了各种操作符的重载函数。 q0b*#j
现在所有参与行动的functor都要套上一层picker, _1被声明为 picker<holder>, 并且holder中所重载的操作符除了operator()之外全部被移到了picker内。而picker中的操作符重载的返回的functor也必须套上一个picker: P26"z))~d
tO?-@Qf/9<
template < typename Right > HQnc`2
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const G=LK
irj(
{ lh6N3d
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); q8H nPXV
} d5`D[,]d
X|aD>CT
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > S|fb'
使用picker还带来一个额外的好处。之前提到picker_maker要区分functor和常量,有了picker,区分的方法就非常简单了:凡是属于picker<T>的都是functor,否则就是常量。 biS{.
csA-<}S5]b
template < typename T > struct picker_maker @1 i<=r
{ Ro;I%j
typedef picker < constant_t < T > > result; IG:2<G
} ; \Yn0|j>
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > 5~d=,;yE
{ pK ^$^*#
typedef picker < T > result; zRgAmX/g
} ; r7^v@
L2wX?NA
下面总的结构就有了: R\<d&+q@
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。 XM#nb$gl
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 ]^Xj!01~
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 T=RabKVYP
至此链式操作完美实现。 qFl|q0\ A
M%g2UP
X3~`~J
七. 问题3 =\mJ5v"hA
如何使用多参数的函数对象呢?考虑_1=_2,这个functor必须接受2个参数,因此所产生的assignment对象的operator()必须能接收2个参数。 TM|PwY
?<S fhjU
template < typename T1, typename T2 > QMy1!:Z&!
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const [7 NO !^
{ QKhGEW~G
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); /,~g"y.;,
} h
lSav?V_
@(0O9L
F
很明显,这个函数的返回类型会依赖于T1,T2,因此result_1已经无法适用,我们就只好再写一个result_2: 4dm0:,
G
~,Yd.?.TI
template < typename T1, typename T2 > IfT: 9
&
struct result_2 /x4L,UJ= P
{ p 16+(m
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; +DO<M1uE
} ; \#IKirf?
3`)ej`
显然,各个functor似乎根本不理会各个参数那个是_1, 那个是_2, 那么最后是怎么选择的呢? G&t|aY-
这个差事就留给了holder自己。 7#SfuZ0@
x&"P^gh)
U$S{j&?
template < int Order > }0f~hL24
class holder; KUpj.[5qo
template <> g9=_^^Tg
class holder < 1 > \}X[0ct2!
{ >
6=3y4tP
public : ^8YBW<9
template < typename T > |>1#)cONW
struct result_1 a8gOb6qF/H
{ ;/kmV~KG
typedef T & result; H}q$6WE
} ; )3<>H!yG}
template < typename T1, typename T2 > !Rgj'{
struct result_2 mD|Q+~=|e
{ dK0H.|
typedef T1 & result; _'<FBlIN
} ; VDxF%!h(
template < typename T > \;!7IIe#
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const TQPrOs?
{ %;|dEY
return (T & )r; ~N7;.
3 7
} AX{7].)F
template < typename T1, typename T2 > U9*< dR
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const &0H_W xKeB
{ ;),,Hk
return (T1 & )r1; E}THG=6
} z@ `u$D$n
} ; hm
k ~
[_}8Vv&6
template <> *xITMi
class holder < 2 > Xbrc_V\_
{ WJ LqH<
public : }%<_>b\
template < typename T > 9XhH*tBn7(
struct result_1 F,Ve, 7kh
{ _Vf>>tuW
typedef T & result; l|iOdKr h
} ; >_ G'o
template < typename T1, typename T2 > 2E`mbT,v&
struct result_2 =''b `T$
{ 2\1bQq\
typedef T2 & result; B=7maYeU
} ; cV_-Bcb
template < typename T > wAJ=rRI
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const )]4=anJu@|
{ u^#e7u
return (T & )r; mlUj%:Gm#
} G
\Nnw==v
template < typename T1, typename T2 > d @ l
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const p L^3*B.Nr
{ `M. I.Z_
return (T2 & )r2; %<'.c9u5
} 2?v }w<Ydl
} ; t* p%!xsH
p )]x,F
tkkh<5{C
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 .
(}
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: 7$t['2j3
首先 assignment::operator(int, int)被调用: wA)nryXV
OVc)PMp
return l(i, j) = r(i, j); 2-Wy@\
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) >oaL -01i
;t,v/(/3
return ( int & )i; 3 TTQff
return ( int & )j; zSu,S4m_;
最后执行i = j; wXKt)3dm u
可见,参数被正确的选择了。 E7_OI7C
'#eT
{E7STLQ_%
qmenj
LR\8M(rtvH
八. 中期总结 ET 0(/Zz
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: -YmIRocx
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 2JcP4!RD
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 3 `mtc@*
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor >,I'S2_Zl
&\Lu}t7Ru
ZLPj1L
c@)?V>oe
&%8IBT
#};Zgixo$
九. 简化 };EB[n
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。 jW-;Y/S
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 412E7
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: hE$3l+
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 ]mUt[Yy:z
+-*/&|^等 fny6`_O
2. 返回引用。 M)AvcZNs
=,各种复合赋值等 h@\HPYi#.
3. 返回固定类型。 b!`Ze~V
各种逻辑/比较操作符(返回bool) U~t!
4. 原样返回。 ,?Zy4-
operator, 53pT{2]zAi
5. 返回解引用的类型。 s.n:;8RibP
operator*(单目) qDz[=6BF
6. 返回地址。 ir>+p>s.
operator&(单目) }UQ,B
7. 下表访问返回类型。 @LDs$"f9=
operator[] " vc4QH$
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 SBf=d<j 1)
operator<<和operator>> mV)t
IiE^HgM
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。 DUH_LnHw)
例如针对第一条,我们实现一个policy类: Q9B!0G.-bs
V0&7MY *
template < typename Left > 01uj-!D$@
struct value_return 'Ffvd{+:8
{ ~l{Qz0&
template < typename T > W}}ZP];
struct result_1 {fX~%%c"
{ nZc6
*jiz
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; m_BpY9c]5
} ; 7Kb&BF|Q
C8)Paop$
template < typename T1, typename T2 > Aayd3Ph0%
struct result_2 ,dw\y/dn
{ {;zHkmx
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; o@]n<ZYo
} ; _x#y
} ; bAuiMw7!
3>73s}3
L~by `q N_
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait jG)66E*"
Y9vVi]4
下面我们来剥离functor中的operator() vv<\LN0
首先operator里面的代码全是下面的形式: p9mGiK4!
Q)qJ6-R|HD
return l(t) op r(t) nn$^iw`
return l(t1, t2) op r(t1, t2) EM!S ;i
return op l(t) ITi#p%
return op l(t1, t2) !|]k2=+I
return l(t) op ,Mi'NO
return l(t1, t2) op cz>)6#&O
return l(t)[r(t)] ko'V8r`V
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] !M9mX%UQ
QZa^Cng~
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: mqUDve(
单目: return f(l(t), r(t)); !dcvG9JZ
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); d{@'&?tj
双目: return f(l(t)); cfg.&P>
return f(l(t1, t2)); BM)a,fIgo
下面就是f的实现,以operator/为例 E<0Mluk
N2k{@DY
struct meta_divide g2'K3e?.%
{ !8W0XUqh+
template < typename T1, typename T2 > CRrEs
18;#
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) R\#5;W^
{ 3pL4Zhf
return t1 / t2; px+]/P<dX
} ,@f |t&
} ; W$J.B!O
h^`@%g9 S
这个工作可以让宏来做: MBKF8b'k
kApD D[ N
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ /Dt:4{aTOC
template < typename T1, typename T2 > \ ui|6ih$+
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; T?=]&9Y'
以后可以直接用 u(?U[pe[
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) In!^+j
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 b].U/=Hs
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) xXmlHo<D
I69Z'}+qz
]gv3|W
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 O*,O]Q
FYefn3b
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > .'2I9P\!
class unary_op : public Rettype R$`&g@P="
{ {Dy,|}7s
Left l; yT7{,Z7t
public : `_ZbA#R,
unary_op( const Left & l) : l(l) {} ",,.xLI7
-HuIz6
template < typename T > "SWL@}8vx
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const .RmoO\
,Gm
{ p<l+js(5|
return FuncType::execute(l(t)); !,5qAGi0
} DZb0'+jQ
aM,g@'.=
template < typename T1, typename T2 > 2~r2ErtS
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const v~._]f$:
{ s=E6HP@q
return FuncType::execute(l(t1, t2)); vMn$lT@
} SNSoV3|k-
} ; 00y(E@~
VAyAXN~
~YviXSW
同样还可以申明一个binary_op j>v8i
bS(
{CVZ7tU7]
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > C$LRX7Z`o
class binary_op : public Rettype X9^q-3&60
{ bmKvvq
Left l; k][{4~z
Right r; 0D `9
public : bun_R-
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} /6\uBy"Xt
?@Tsd@s~r
template < typename T > Yc3\
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const o@aXzF2
{ PG|Zu3[
return FuncType::execute(l(t), r(t)); Py+ B 2G|
} q$}J/w(,
~=oCou`XF
template < typename T1, typename T2 > Ip8:~Fl]
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 9O^~l2`
{ G2@'S&2@s
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); ]<q!pE;t
} ["ocZ? x
} ; I{%(G(
~HtD]|7
Olt;^>MQ
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 j{=}?+M
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 7.n\a@I/
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) w&]$!g4
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 {%,4P_m
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! PtL8Kd0`C
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 .uN(44^+x
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 uLI;_,/:
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) JZ-64OT
下面是修改过的unary_op G[OJ<px
qk0cf~gz
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > KRhls"\1
class unary_op "(';UFa
{ pB%oFWqK
Left l; ^HI2Vp
+9<:z\B|
public : X .K*</(g
:inVwc
unary_op( const Left & l) : l(l) {} |^F$Ta
j*1MnP3/8Y
template < typename T > ^ ~Tn[w W_
struct result_1 ;vpq0t`
{ W}(T5D" 3x
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; %)&Tr`
} ; 65RD68a
g(Oor6Pp
template < typename T1, typename T2 > ;MlPP)*k
struct result_2 ;
=*=P8&5
{ Uhyf
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; cN\_1
} ; 7s}F`fjKP
Ggv*EsN/cC
template < typename T1, typename T2 > %Z*)<[cIE0
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const KXWz(L!1
{ v`6vc)>8
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); !l6ht{
} Un5 AStG
AkO-PL
template < typename T > a,fcR<
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 3 "Qg"\
{ ?TmVLny
return OpClass::execute(lt(t)); %?S[{ 4A&
} tWTC'Gx-J
\3F)M`g
} ; bIV9cpW
Mdu\ci)lr
T[cJ
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 9}q)AL-ga
好啦,现在才真正完美了。 ~)ysEZl
现在在picker里面就可以这么添加了: PklJU:Pu\U
d9T:0A`M
template < typename Right > 5.kKg=a
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const plNw>rFa
{ YelF)Na
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); {?3i^Q=V
} Vk76cV
D
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。 N7;kWQH
@TzUcE
zMO xJ
]2[\E~^KU
B.gEV*@
十. bind 2mO9
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。 '3E25BsL
先来分析一下一段例子 ?dCJv_w
~BnmAv$m[
W3R43>$
int foo( int x, int y) { return x - y;} nwDGzC~y<
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 $)=`Iai
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 AD6 b
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。 &oFgZ .
我们来写个简单的。 jHx\YK@e\
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: Q7mikg=1-
对于函数对象类的版本: ZA'0q
-KqMSf&9
template < typename Func > 'loko#6
struct functor_trait /c7jL4oD
{ (^<skx>
typedef typename Func::result_type result_type; f\Q_]%^W
} ; )|Ka'\xr
对于无参数函数的版本: I3}I7oc_
[Qqss8a
template < typename Ret > ZiaFByLy
struct functor_trait < Ret ( * )() > ,z+n@sUR:
{ #210 Yp#
typedef Ret result_type; K_qA[n
} ; UHIXy#+o5
对于单参数函数的版本: 91k-os(4]
h6tYy_(G
template < typename Ret, typename V1 > tC7 4=
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > =:H EF;!
{ `2q]ju
typedef Ret result_type; &m TYMpA
} ; $]^Io)}f@
对于双参数函数的版本: m\|EM'@k
aQj6XGu
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > H*",'`|-
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > W4nhPH(
{ ;g<y{o"Q3p
typedef Ret result_type; }0OQm?xh
} ; S*WLb/R2
等等。。。 x3nUKQtk:8
然后我们就可以仿照value_return写一个policy nKjT&R
wiM4,
template < typename Func > SJsbuLxR
struct func_return ?rdWhF]
{ g}*p(Tp9:
template < typename T > )k4&S{=
struct result_1 5hDPX\
{ TR'_v[uK3
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; d"lk"R
} ; :y_]JL;w
*nV"X0&
template < typename T1, typename T2 > OM@z5UP
struct result_2 uaha)W;'9
{ nM99AW
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; ]qEg5:yY
} ; Bc<