一. 什么是Lambda C`th^dqBV
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 o S:vTr+$
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, 1nlE3Y?AV
sRe#{EuJ
Q!2iOvK
AR+\uD=\I-
class filler s?G'l=CcKu
{ sAjKf\][
public : 5nxS+`Pn.)
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} N9JgV,`
} ; Xx y
Bg!R
& L.PU@
XC/]u%n8](
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: |!xfIR>=F
%M;_(jda
x(3
I?#kE
x,w`OMQ}c
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); =FD`A#\C~
]g8i>,G
gM;)
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 Q&.IlVB[
gGI#QPT`X
@^:7UI_
Z*)y.i `
二. 战前分析 _sf#J|kQ
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。 EYJ i6#
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 Ot2zhR )
mOz&6T<|
p'%: M
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); V$Xl^# tN
/* --------------------------------------------- */ uku}Mr"p
vector < int *> vp( 10 ); lEyG9Xvi
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); WK_y1(v>
/* --------------------------------------------- */ X8,7_D$
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); %g]$Vfpy
/* --------------------------------------------- */ ?LV-W
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); B::4Qme
/* --------------------------------------------- */ LpiHoavv
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); 7$1fy0f[l
/* --------------------------------------------- */ S`W'G&bCj
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); a$xeiy9
iKF$J3a\2f
dY4k9p8
iBtjd`V*
看了之后,我们可以思考一些问题: dxkRk#mf:
1._1, _2是什么? XYK1-m}2
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。 ;Oi[:Ck
2._1 = 1是在做什么? { /F rs*AF
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。 m<FWv2)^
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。 }:RT,<
KTLbqSS\
l?o-!M{
三. 动工 ]M+VSU
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: ~|r'2V*
E VN-<=i^
`FzYvd"N
7g A08M[O
template < typename T > (<bm4MPf
class assignment m?D
<{BQ;
{ Sc4obcw%
T value; q3AJwELXw
public : MG7 ?N #
assignment( const T & v) : value(v) {} ~|y^\U@
template < typename T2 > `j&0VIU>>
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } ()QOZ+x_!
} ; FGDGWcRw~
(B_7\}v|_
jb|mip@`
<
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 %1-K);SJ
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment e-CNQnO~
kCaO\#ta
,67"C2Y
.N~PHyXZR
class holder y*VQ]aJ
{ KA 5~">l
public : ]^J+-c
template < typename T > v`#j
assignment < T > operator = ( const T & t) const KGV.S
{ !US8aT
return assignment < T > (t); H&w:`JYDL3
} V=j-Um;
} ; GBH_r0
w/b>awI
Q^z=w![z
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: mR{CVU
IVI~1~
static holder _1; eu#,WwlG
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 FAQr~G}
sU) TXL'_!
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); s<[A0=LH
而不用手动写一个函数对象。 ,O:EX0
h>}ax\h
G'ij?^?
r4O|()
四. 问题分析 /y}"M
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。 Y3#Nux%
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。 L'zE<3O'3
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 uije#cj#O
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 y[:
~CL
下面我们可以对这几个问题进行分析。 /@ y;iJk;
si_W:mLF{a
五. 问题1:一致性 2
;JQX!
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?| Vy-28icZ`
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 '3A+"k-}mh
R/^@cA
struct holder e]lJqC
{ '
|&>/dyq
// ,i?)
template < typename T > #SKfE
T & operator ()( const T & r) const Og,Y)a;=
{ K&=D-50%
return (T & )r; PJzc=XPU
} ^_v[QV
} ; '.?^uM
b2N6L2~V
这样的话assignment也必须相应改动: 6X/wdk
qE )Y}oN
template < typename Left, typename Right > tawe Gc%~
class assignment Vclr)}5
{ KQ&Y2l1*>>
Left l; \ht ?Gn
Right r; 1N8;)HLIBJ
public : qAoAUDm
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} 'T\dkSJv;V
template < typename T2 > )2xE z
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } {fZb@7?GF
} ; > 2#%$lX6
'"y}#h__T
同时,holder的operator=也需要改动: R {HV]o|qk
R (G2qi
template < typename T > +a%xyD:.?
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const AXs=1 e
{ 5iVQc -m&
return assignment < holder, T > ( * this , t); $9K(F~/
} ; e@gO
ipobr7G.SD
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。 <3 A0={En
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 4'' ,6KJ@
yL6^\x
return l(rhs) = r; C,/O
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。 H@GE)I>^@
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: o\Uu?.-<
1BJ<m5/1%
template < typename Tp > 6B0#4Qrv
class constant_t 2-~|Z=eGW
{ F/>*Ifs
const Tp t; H+ lX-,
public : .20V
3
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} +Mk#9r
template < typename T > mzWP8Hlw
const Tp & operator ()( const T & r) const u:@U
$:sZ
{ XVt/qb%)r
return t; gxwo4.,
} xACdZB(
} ; q*,Q5
>{C\H.N
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 /@hJpz|+
下面就可以修改holder的operator=了 jfD1
WK0C
template < typename T > t V03+&jF
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const qTT,U9]:
{ Tk*w3c"$
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); UZGDdP
} }g|nz8
5{d\uE%'p
同时也要修改assignment的operator() Tkw;pb
LH2PTW\b!6
template < typename T2 > }u%"$[I}
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } |S&5es-yW
现在代码看起来就很一致了。 K B!5u 9
i0:>Nk
六. 问题2:链式操作 UL(
lf}M
现在让我们来看看如何处理链式操作。 j?6X1cM q
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。 wG1l+^p
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 */z??fI27
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 2#vv$YD
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct <P_ea/5:|
~=En+J}*
template < typename T > bl;zR
struct result_1 /*$hx @ih
{ fuUm}N7
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; @*>Sw>oet
} ; Y
ya`&V
A(8n
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: S QY"OBo<e
t
P"\J(x
template < typename T > EH n"n"Y
struct ref I7n3xN&4"
{ ,qQG;w,m
typedef T & reference; #Yuvbb[
} ; geM6G$V&
template < typename T > ]ikomCg
struct ref < T &> -r<#rITH"
{ 4-R^/A0
typedef T & reference; N@xg:xr
} ; CSTI?A"P
)J D(`
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: n6MM5h/#r
`_vB+a
template < typename T > x%N\5 V1
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const .fYZ*=P;c
{ _:g&,2bc
return l(t) = r(t); id^sr
Mw
} 445o DkG
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。 MFt*&%,JX
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 VZy4_v=
I.'b'-^
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 QA#3bFZt1n
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: (=4W-z7
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 ytz SAbj
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 e:w&(is
最后的布局是: @U{<a#
Add ,=QM#l]
/ \ Ju2l?RrX
Divide 5 8RW&r
/ \ V\]" }V)"
_1 3 p(F " /
似乎一切都解决了?不。 /)
4GSC}Gg
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。 IA&L]
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。 @n&<B`/
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: I$t3qd{H&
_>m-AI4^
template < typename Right > 44ed79ly0)
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const q.#[TI ^
Right & rt) const I1Sa^7
{ %+)o'nf"U
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); @}-r&/#
} ->^~KVh&
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 N|g;W
XXX指的是原来的functor的类型,picker_maker<T>是一个类型变换的trait,如果T是一个常量,那么他会返回constant_t<T>,否则返回T本身。 \2 y5_;O
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 kq=V4-a[
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 FQz?3w&ia
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 Kl{>jr8B3
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? zSEs?
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: )D&M2CUw"f
8~lIe:F-
template < class Action > ~ PWSo%W8
class picker : public Action }n_p$g[Nj/
{ ;Q;[*B=kE
public : wC_l@7t
picker( const Action & act) : Action(act) {} epHJ@ W@#
// all the operator overloaded ulFzZHJ
} ; wXMDh$
@Ky> 9m{
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。 *l+OlQI0+
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: ?>c=}I#Ui-
>LC<O.
template < typename Right > xo}b=
v
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const D]a:@x`+Bz
{ iD38\XNMV
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); mW2,1}Jv
} qBV x6MI
3.d"rl
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > Y9=K]GB
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。 )4>2IQ
J7D}%
template < typename T > struct picker_maker 'ly?P8h
{ "gtHTqheH
typedef picker < constant_t < T > > result; [H<bh%
} ; O,bkQY$v
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > .nu @ o40
{ M->*{D@a
typedef picker < T > result; VV4Gjc
} ; X,aYK;q%z
4/ kv3rv
下面总的结构就有了: u]NZ`t%AP
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 D\w h;r
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 {rfF'@[
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 DS-0gVYeDW
至此链式操作完美实现。 ?[<Tx-L
j"^+oxH
}8|[;Qa`y
七. 问题3 /={Js*
如何使用多参数的函数对象呢?考虑_1=_2,这个functor必须接受2个参数,因此所产生的assignment对象的operator()必须能接收2个参数。 fj7|D'c
-9
!.m
template < typename T1, typename T2 > }G o$
\Bk
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 'i;|c
{ /-bF$)vN
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); a,F&`Wg
} 8.'#?]a
KrVcwAcq|1
很明显,这个函数的返回类型会依赖于T1,T2,因此result_1已经无法适用,我们就只好再写一个result_2: `RU[8@ 2%
T _b^ Tc`
template < typename T1, typename T2 > WwH+E]^e+
struct result_2 SG}V[Glk
{
~>O)
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; 6qN~/TnHZ
} ; S po?i.#
0]QRsVz+
显然,各个functor似乎根本不理会各个参数那个是_1, 那个是_2, 那么最后是怎么选择的呢? gqXS~K9t
这个差事就留给了holder自己。 6S6f\gAM
<FMq>d$\
[b{CkX06
template < int Order > yR{x}DbG
class holder; b" xmqWa
template <> CT0l!J~5m~
class holder < 1 > 7Dnp'*H
{ l`kWz5[~
public : 5aad$f
template < typename T > .=m,hu~
struct result_1 1im^17X
{ +_XmlX A3Z
typedef T & result; q~CA0AR
} ; 8+]hpa,q
template < typename T1, typename T2 > y;mj^/SxK
struct result_2 lo%;aK
{ AL$&|=C-$
typedef T1 & result; ]E =Iu
} ; y\N|<+G+
template < typename T > .@
xF6UZ
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const +("7ZK?
{ @
'@:sM_
return (T & )r; gaA<}Tp,
} s9dO,FMs0t
template < typename T1, typename T2 > i)#:qAtP*
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const ^pn(=4
{ go+Q~NV
return (T1 & )r1; b:qY gg
} 2G$SpfeIu
} ; V8eB$in
S'oGt&Z<
template <> Z/rP"|EuQ
class holder < 2 > 1B),A~Ip
{ tXJUvish
public : BCe_@
template < typename T > aP'"G^F
struct result_1 ARcv;H 5
{ w9
w%&{j
typedef T & result; u77E! z4Uz
} ; vI$t+m:
template < typename T1, typename T2 > %| G"-%_E
struct result_2 Ax !+P\\2~
{ 7'NwJ,$6\
typedef T2 & result; *6xgctk
} ; Y+K|1r
template < typename T > Vh}SCUof'
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const x0d~i!d
{ 9qS"uj
return (T & )r; uKgZ$-'
} XZw6Xtn
template < typename T1, typename T2 > JdZ+Hp3.
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const "c}@V*cO<d
{ 5*[2yKsTi
return (T2 & )r2; 7ugZE93!
} O;7)Hjw t
} ; f|u#2!7
7JSNYTH
.9O$G2'oh
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 [r/k% <
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: 6_N(;6kx(
首先 assignment::operator(int, int)被调用: wP"dZagpj
fDx9iHGv
return l(i, j) = r(i, j); 1s1=rZ!
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) qRbf2;
h*u`X>!!
return ( int & )i; iAa;6mH
return ( int & )j; "`6n6r42
最后执行i = j; (H+'X}1
可见,参数被正确的选择了。 Zo>]rKeV
A.UUW
{BHI1Uw
pRSOYTebP
t4?DpE
八. 中期总结 ktDC/8
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: d
GP*O
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 RCRpzY+@
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 tH'2gl
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor YJ(*wByM
tpuYiL
@29U@T
|d6T/Uxo
|p$spQ
ePIiF_X
九. 简化 _=|vgc
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。 l7De6A"
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 Fd*8N8Pi
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: M:5b4$Qh<
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 C*nB
+-*/&|^等 }MUn/ [x
2. 返回引用。 gk`zA
=,各种复合赋值等 +**!@uY
3. 返回固定类型。 .5
各种逻辑/比较操作符(返回bool) h<~7"ONhV
4. 原样返回。 aZbw]0q@o
operator, l3 DYg
5. 返回解引用的类型。 1#1 riM -
operator*(单目) u+{a8=
6. 返回地址。 i1RiGS
operator&(单目) 3P;>XGCxZ
7. 下表访问返回类型。 dK>7fy;mv
operator[] trE{ FT
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 ZcYh) HD
operator<<和operator>> ]r_;dY a
aM4k *|H?
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。 9(":,M(/o
例如针对第一条,我们实现一个policy类: {&Q9"C
<id}<H
template < typename Left > 1{P'7IEj
struct value_return tnLAJ+-M
{ F`9]=T0
template < typename T > U!Ek'
struct result_1 H:"maS\I
{ ul*Qt}
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; c&L"N!4z
} ; d:yqj:
~Ch+5A;
template < typename T1, typename T2 > *}8t{ F@k
struct result_2 W0}B'VS.I
{ /a6Xa&(B
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; '}Ri`
} ; eilYA_FL.
} ; n[(Qr9
$v Z$'(
m>SErxU(z
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait YM
DMH"3
rSrIEP,c'
下面我们来剥离functor中的operator() b:w?PC~O
首先operator里面的代码全是下面的形式: Ag@;
;`6^6p\p
return l(t) op r(t) |2KAo!PI
return l(t1, t2) op r(t1, t2) 2YDM9`5xs\
return op l(t) ~RWktv
return op l(t1, t2) MMj9{ou
return l(t) op ,*7d
return l(t1, t2) op -ig6w.%lk
return l(t)[r(t)] wd)jl%
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] /@|/^vld
f^VP/rdg
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: KgR<E
单目: return f(l(t), r(t)); 8n>9;D5n
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); im @h -A]0
双目: return f(l(t)); LQjsOo
return f(l(t1, t2)); yBI'djL~>
下面就是f的实现,以operator/为例 T*KMksjxm`
7k8 pZ
struct meta_divide JY6
Qp
{ XU"~h64]
template < typename T1, typename T2 > {GJ@psG*
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) k?'B*L_Mzv
{ 3$X'Y]5a
return t1 / t2; HbW0wuI
} QcpXn4/*
} ; l<);s
A,4fEmWM
这个工作可以让宏来做: ){UcS/GI=
&-;5*
lg)0
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ ttu&@
=
template < typename T1, typename T2 > \ 0'IBN}
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; 73){K?R
以后可以直接用 @*sWu_-Y%
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) =%/)m:f!^
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 p|]\P%,\
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) #f+$Ddg*
=kuMWaD
QqU!Najf
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 !/wtYI-`
mrw=T.
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > *M"}z
class unary_op : public Rettype Y0X-Zqk'
{ z[;z>8|c
Left l; k5T,990
public : /3{b%0Aa
unary_op( const Left & l) : l(l) {} hvaSH69*m
5;HH4?]p
template < typename T > Gy(=706
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 87YyDWTn
{ )+6MK(<"
return FuncType::execute(l(t)); ->V<DZK
} y`=]T>X&x
S;-
LIv
template < typename T1, typename T2 > ctGL-kp
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const GN2Sn`;
{ lg&t8FHa;
return FuncType::execute(l(t1, t2)); &c,kQo+pA
} VzVc37Z>6
} ; &Udb9
a0#J9O_
(I./ Uu%
同样还可以申明一个binary_op }1upi=+aE
1aTB%F
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > :*KHx|Q
class binary_op : public Rettype L'kmNVvYN
{ P ! _rEV
Left l;
w.TuoWo>
Right r; =z
/dcC$r
public : @!1x7%]G
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} BSVxN
c3CWRi`LE
template < typename T > wY_)y
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const _/tHD]um
{ 9c("x%nLpB
return FuncType::execute(l(t), r(t)); .P"D
} c(~[$)i6
T]c%!&^_
template < typename T1, typename T2 > lx7Q.su'
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const K9up:.{QQ
{ nX`u[ks
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); ]@u6HH~^
} RtM8yar+sn
} ; EU+S^SyZi
=aTv! 8</
1waTTT?"Ho
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 L}pt)w*V1j
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 W@I|Q -
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) N <Xq]!
K-
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。 z.;ez}6%V
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! 71t*%
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。。。 lp^<3o*1
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 Ev}C<zk*
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) TJR:vr
下面是修改过的unary_op fNW"+ <W
(O(}p~s
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > jr:7?8cH0L
class unary_op _y}
T/I9
{ bl&nhI)w
Left l; tu66'z
*(T:,PY
public : 9eQxit7
~
r438&
unary_op( const Left & l) : l(l) {} M]2]\km
!*B'?|a<\
template < typename T > M# %a(Y3K)
struct result_1 NdD`Hn-
{ z)r=+ -
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; E;R n`oxk
} ; /~$WUAh
abfW[J
template < typename T1, typename T2 > /Y2}a<3&0
struct result_2 !`Hd-&}bYz
{ fy@<&U5rg
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; %2{%Obp'
} ; }%{LJ}\Px
i\rDu^VQ
template < typename T1, typename T2 > ]Hefm?9*^
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const heC/\@B
{ Ku}Z
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); 2$g6}A`r
} >8#X;0\Kj
SPY|K
template < typename T > Ssou
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const dQA'($
{ 9CWezI+
return OpClass::execute(lt(t)); )9"_J9G
} r\-uJ~8N
,NyY>~+
} ; Gsq00j
&<Z
2Ay*kmW
tnN.:%mZ
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 nz=GlO'[
好啦,现在才真正完美了。 q(.sq12<<W
现在在picker里面就可以这么添加了: 3 09hn
I%j|D#qY:T
template < typename Right > PIoLywpRn
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const SBfT20z[
{ yDegcAn?
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); Kzm+GW3o[
} AicBSqUke
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。 3yU.& k
(mTE;s(
y[)> yq y
?R$F)g7<
qzKdQ&vO
十. bind 2db3I:;E
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 ZQ%'`q\c
先来分析一下一段例子 ~-_kM
Gi?/C&1T
V)~.~2$
int foo( int x, int y) { return x - y;} QSdHm
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 v4`"1Ss,K
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 AQ,'
6F9
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。 '$ =>
我们来写个简单的。 Mh:L$f0A%O
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: l3Q(TH ~I
对于函数对象类的版本: #*K}IBz
8<pzb}xK
template < typename Func > p6#g;$V$
struct functor_trait i1NY9br
{ D%OQ e#!
typedef typename Func::result_type result_type; r%yvOF\>
} ; ~=6xyc/c
对于无参数函数的版本: ff,pvk8N5
_VRpI)mu
template < typename Ret > Vt %bI0#
struct functor_trait < Ret ( * )() > 5HkKurab
{ 5
ZGNz1)?V
typedef Ret result_type; jjw`Dto&
} ; Dwr)0nk
对于单参数函数的版本: F;4vPbH+
)U7t
template < typename Ret, typename V1 > a!7A_q8M
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > ?(Dq ?-.
{ VM
GS[qrG
typedef Ret result_type;
-D
} ; !;Yg/'vD-
对于双参数函数的版本: cl=EA6P\X
\r^qL^
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > }Gz~nf%
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > B}Z63|/N
{ MDhRR*CBh
typedef Ret result_type; dMf:h"7
} ; 8<S~Z:JK
等等。。。 lYVz3p
然后我们就可以仿照value_return写一个policy 4B =7:r
nm5cpnNl
template < typename Func > ~dgDO:)
struct func_return ?I_s0k I
{ %GjM(;Tk
template < typename T > p{amC ;cI$
struct result_1 );
!eow
{ z&#SPH*
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; 8uc1iB
} ; f9t6q*a`%
W>Y@^U&x`
template < typename T1, typename T2 > D0&,?
struct result_2 Z0x ar]4V
{ fHE<(
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; E4`N-3
} ; ieDk ;
} ; \r;#g{
_
J*yf2&lI5
N..yQ-6x?
最后一个单参数binder就很容易写出来了 &zl|87M
dt \TQJc~
template < typename Func, typename aPicker > ck ]Do!h
class binder_1 BgurzS4-
{ nhB1D-
Func fn; gp};D
aPicker pk; 8;b(0^
public : @Lpq~ 1eZB
\\PjKAsh
template < typename T > Qi,j+xBp
struct result_1 [w>$QR
{ 1-%fo~!l
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; s:>VaGC
} ; ~("5yG
YIn',]p:
template < typename T1, typename T2 > *xx'@e|<;
struct result_2 X[*<NN
{ 0Is,*Srr
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; <C1H36p
} ; C]O(T2l{l
RkH W
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} oX#Q<2z*
`slL%j^"
template < typename T > 5A)2} D]
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const (Mo*^pVr
{ HmiR.e%<b
return fn(pk(t)); ^1S!F-H4\
} PlU*X8
template < typename T1, typename T2 > IpINH3odT
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const B -?6M6#
{ yCd-9zb=
return fn(pk(t1, t2)); L"E7#}
} <;9I@VYK
} ; 0IwA#[m1`
?Nup1!D
2KB\1&