一. 什么是Lambda DPWnvd
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 E`q)vk
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, xf3/J{n3
&A&2z l %#
gGbJk&E
pq,8z= Uf
class filler #@cEJV;5"
{ Tu=~iQ
public : fp$U%uj
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} 2()/l9.O'
} ; Y-v6M3$
^B'N\[
$btk48a 7
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: P\2x9T
LHusy;<E[
$*+`;PG-
?fvK<0S`
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); 810uxw{\
o[k,{`M0
HA;G{[X
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 j>O!|V
o=Kd9I#
KD8,a+GL
rUBc5@|
二. 战前分析 (p? B=
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。 >'{'v[qR[G
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 b59NMGn
4^K<RSYs
jY$3
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); _vOSOnU
/* --------------------------------------------- */ a_Z[@W
vector < int *> vp( 10 ); ~J1UzUxX2
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); K;~I;G
/* --------------------------------------------- */ u[LsH
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); tzG.)Uqs
/* --------------------------------------------- */ &BRi& &f
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); =R||c
/* --------------------------------------------- */ 90
pt'Jg
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); ~=c[?:
/* --------------------------------------------- */ N'M+Z=!
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); '8"$:y
hWiBLip,z
\aGTi
pB
x|A{|oFC
看了之后,我们可以思考一些问题: 6iJ\7
1._1, _2是什么? 'n7Ld6%1
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。 7HEUmKb"
2._1 = 1是在做什么? Kw&t\},8@
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。 { VFr8F0*H
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。 |BE`ASW;
.Za)S5U
Qr]`flQ8
三. 动工 =.6JvX<d1*
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: , n47.S
b,-qyJW6
W[oQp2 =
9>[*y8[:0
template < typename T > cp3O$S
class assignment %gV~e@|
{ Kd').w
T value; 52z{
public : 7\Wq :<JL
assignment( const T & v) : value(v) {} )\l(h%s[I
template < typename T2 > L%0G >2x
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } Hge0$6l
} ; hH=}<@z
*ta?7uSiT
@SH$QUM(
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 7\ kixfEg
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment gw v
s
Y
#6G&)M
vC%8-;8{H
bv4G!21]*;
class holder }:4b_-&Q5
{ oC1Nfc+
public : -gy@sSfvkv
template < typename T > vjO@"2YEw
assignment < T > operator = ( const T & t) const "DU1k6XC
{ '(yjq<
return assignment < T > (t); a X:,1^
} :6y;U
} ; rnS&^
b=Oec%Adx
&WoS(^
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: >):^Zs
4~mmP.c
static holder _1; oTLpq:9J
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 0XUWK@)P
b]xE^zM-I`
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); 5.zv0tJku
而不用手动写一个函数对象。 .%T.sQ
IO}53zn<l
db0]D\
Eao^/MKx-
四. 问题分析 .|z8WF*
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。 )lDmYt7me
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。 < r7s,][&
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 ?'+kZ|
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 z"j]m_mH
下面我们可以对这几个问题进行分析。 u#~q86k
xmBGZ4f%
五. 问题1:一致性 n(?BZ'&!O
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?| s\3OqJo%)
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 !pAb+6~T
&_W~d0
struct holder ,AEaW
{ +jN%w{^=
// b&\f 8xZ
template < typename T > RgTrj
T & operator ()( const T & r) const XAw0Nn
{ e]q(fPK
return (T & )r; Dwuao`~Xm
} F0]xc
} ; l#cG#-
EaUO>S
这样的话assignment也必须相应改动: 9L9qLF5 t
Z|6,*XEc
template < typename Left, typename Right > G%5ZG$as
class assignment O"V;otlC
{ tv'=xDCp
Left l; pUD(5v*0R
Right r;
GW\66$|
public : O
=0j I
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} $~r_&1
template < typename T2 > bd)'1;p
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } Q]hl+C$d"/
} ; <tto8Y
j
G;Py%8
同时,holder的operator=也需要改动: GvI8W)d3,R
6'45c1e
template < typename T > B<\HK:%{
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const x".!&5
{ 5N(OW:M
return assignment < holder, T > ( * this , t); Ci_Qra 6
} kcG_ n
l?)!^}Qc
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。 p-XO4Pc6
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 yV?qX\~*
j06qr\Es
return l(rhs) = r; za!8:(
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。 8e32NJ^k~
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: `lA_knS
l!mx,O`
template < typename Tp > <rxtdI"3
class constant_t SZ1yy["
{ W5,&*mo
const Tp t; z)Lw\H^/
public : DIw9ov>k
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} l1vI
template < typename T > +t%1FkI\
const Tp & operator ()( const T & r) const Y.kgJ #2
{ K5^`,}Q^
return t; bs0[ a 1/
} QJ +Ml
} ; nh*6`5yj
jss.j~8
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 +Jh1D_+!9
下面就可以修改holder的operator=了 IG&twJR
XK&G `cJ[
template < typename T > |k^C-
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const 1my1m
{ [}!0PN?z~A
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); //'&a-%$^
} Zc'^iDAY
!e:_$$j
同时也要修改assignment的operator() 25 cJA4
|DYgc$2pN
template < typename T2 > X;n09 L`CB
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } nyetK
现在代码看起来就很一致了。 3Ak'Ue
#p
;O3E@
六. 问题2:链式操作 UA|\D]xe
现在让我们来看看如何处理链式操作。 (eAz
nTU
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。 $[Q;{Q
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 }?o4MiLB
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 vVP.9(
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct }2Tq[rl~s
9khMG$
template < typename T > zhJ0to[%?
struct result_1 et"Pb_-U
{ n
=WH=:&
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; 3b|=V
} ; W*%(J$E
A{e>7Z72
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: Ii&p v
0'
oXA'L-J
template < typename T > OE}FZCXF
struct ref p8 Ao{
{ \KzH5 ?
typedef T & reference; cg o
} ; $s4.Aj
template < typename T > J.'%=q(Sb
struct ref < T &> +xvn n
{ su1lv#
typedef T & reference; 8m?(* [[
} ; UxTLr-db^
#dWz,e3
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: Ak9{P`
Z^&G9I#
template < typename T > _xaum
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const mvEhP{w
{ T>&
q8'lD
return l(t) = r(t); t<p#u=jOa
} ?ZlXh51
可能大家已经注意到我定义assignment的operator()的返回类型的时候,是直接将其定义为Left的operator()返回类型的引用形式,如果实际上处理的对象的operator=并不是按照常理来声明的,那么这段代码可能就编译不过。这的确是一个很麻烦的事情。实际上,在gcc下,使用typeof关键字可以很容易的得到该类型的operator=的返回类型,就可以让这段代码变得更有通用性。然而为了实现可移植性,我不得不放弃这个诱人的想法。 l#KcmOz
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 5wx_ol}2
1'E=R0`pA
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 i-OD"5a`
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: !E 5FU *s
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 ]<>cjk.ya
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 Dt:
Q$
最后的布局是: ?s^qWA
Add [gmov)\c
/ \ .5
.(S^u
Divide 5 UA6id|G
/ \ _`udd)Y2
_1 3 q`c!!Lg
似乎一切都解决了?不。 ;
j!dbT~5
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。 yW|J`\`^T
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。 !/XNp QP
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`V<Sh^Qd
d?*]/ZiR
template < typename Right > t`Z'TqP R
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const H
-Mb:4
Right & rt) const YhN<vZ}U!~
{ Qo#]Lo> \g
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); 7S a9
} {v|!];i
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 i/9iM\2
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。 5qz,FKx5
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。 GTP'js
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。 G"<#tif9K
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。 ..)J6L5l
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? z\]Z/Bz:6
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: k H.dtg_
~7PD/dre
template < class Action > [CJ<$R !
class picker : public Action Ek{Q NlQ]4
{ qbv\uYow3k
public : '=_(fa,
picker( const Action & act) : Action(act) {} EQm{qc;
// all the operator overloaded *dw.=a9
} ; U,=f};
pm6#azQ
Picker<T>继承自T,唯一的作用就是给T添加上了各种操作符的重载函数。 @_+aX.,
现在所有参与行动的functor都要套上一层picker, _1被声明为 picker<holder>, 并且holder中所重载的操作符除了operator()之外全部被移到了picker内。而picker中的操作符重载的返回的functor也必须套上一个picker: 1h$?,
2l<2srEK
template < typename Right > Np" p*O
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const hq=;ZI
{ lz,M$HG<[
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); ~>CvZ7K
} +{:uPY#1
h:aa^a~yi
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > X8)k'h
使用picker还带来一个额外的好处。之前提到picker_maker要区分functor和常量,有了picker,区分的方法就非常简单了:凡是属于picker<T>的都是functor,否则就是常量。 "-Q+!byh
g:Hj1!'
template < typename T > struct picker_maker :?Ns>#6t
{ /|?$C7%a\D
typedef picker < constant_t < T > > result; 47q>
q
} ; 2HeX( rB
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > j"qND=15
{ 7gC?<;\0
typedef picker < T > result; S{=5nR9 j
} ; r: K1PO
,2M}qs"P7G
下面总的结构就有了: X1@DI_
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。 *#=Ij 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。 6<lo0PQ"Z
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 W==~9
至此链式操作完美实现。 i~';1
.g
n5}]C{s'
5u!\c(TJ+
七. 问题3 bZ`v1d
(r
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。 ?bZH Aed
u$T]A8e
template < typename T1, typename T2 > YG\#N+D
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const (D>_O$o
{ 0 +=sBk (
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); H>TO8;5(
} zgb$@JC
8['R D`O
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: `zQuhD 8W
a"jE\OZ{+s
template < typename T1, typename T2 > xw #CwMbbi
struct result_2 [^hW>O=@TN
{ 2zC4nF)>O
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; ~gI%lORqN
} ; m{q'RAw
&S >{9y%
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? R"t#dG]1t
这个差事就留给了holder自己。 j`_S%E% X
$)M3fZ$#
D+7xMT8pqH
template < int Order > d( v"{N}
class holder; !l[;,l
template <> D3Q+K
class holder < 1 > o 4F'z
{ ~`
tuPk~l
public : wps/{h,
template < typename T > "Z@P&jl
struct result_1 !^arWH[od
{ MLDzWZ~}ef
typedef T & result; NW\CEJV
} ; u zZ|0
template < typename T1, typename T2 > /v!yI$xc
struct result_2 <F9-$_m
{ b<W\#3~G
typedef T1 & result; j yHa}OT
} ; <pX?x3-'
template < typename T > $ f:uBhM
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const T@W:@,34
{ Z
'5itN^
return (T & )r; ^>|ZN2
} A?YYR%o%'
template < typename T1, typename T2 > 3fOOT7!FL
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const hUMG}<
{ LLx0X
O@
return (T1 & )r1; ,3:f4e\<
} Gk:fw#R
} ; YIe1AF}
gPMR,TU
template <> VzG|Xtco[
class holder < 2 > lelmX
{ y [Vd*8
public : U%vTmdOY
template < typename T > w{tA{ {
struct result_1 @gP*z6Z
{
u$?!
typedef T & result; <F3{-f'Rx
} ; N'b GL%
template < typename T1, typename T2 > t'_EcYNS
struct result_2 W|<c[S
{ Qa2h#0j
typedef T2 & result; TuwP'g[
} ; P& 1$SWNyW
template < typename T > lT[,w9 $
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const zg jg #|
{ $#=d@Nw_
return (T & )r; QSaDa@OV
} <)d%c%f'`
template < typename T1, typename T2 > +P(*S
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const Fo3*PcUv
{ I"&cr>\
return (T2 & )r2; =1[_#Moc6
} z83v
J*.
} ; ?0~g1"Y-*K
Le#srr
3,i j@P
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 qT?{}I
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: I[E 6N2
首先 assignment::operator(int, int)被调用: SGKAx<U
Jxl'!8t
return l(i, j) = r(i, j); D5"5`w=C
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) W'6DwV|
rQv5uoD
return ( int & )i; -'c
qepC{T
return ( int & )j; RxP~%oADw
最后执行i = j; T#*,ME7|m
可见,参数被正确的选择了。 U)dcemQY
]I*RuDv}
hP:>!KJ
7 2$S'O%,0
1XiA
八. 中期总结 "I56l2dxd
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: NLZ5 5yo$
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 :s_o'8z7L
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 C-edQWbcP
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor co,0@.i
2wpJ)t*PF
B2r[oT R
iZTU]+z!
KaEaJ
r QzdHA
九. 简化 QYH#WrIVx
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。 {
{?-&
yA
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 |}{gE=]
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: X!g;;DB\
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 4lPO*:/
+-*/&|^等 xy`Y7W=
2. 返回引用。 bEF2-FO
=,各种复合赋值等 M?8sy
3. 返回固定类型。 n\;;T1rM
各种逻辑/比较操作符(返回bool) uWx<J3~q.
4. 原样返回。 Q>L(=j2t
operator, ]6(%tU
5. 返回解引用的类型。 iq3)}hGo
operator*(单目) F7'MoH
6. 返回地址。 >4@w|7lS
operator&(单目) 5v oL@w>
7. 下表访问返回类型。 `BZ|[
q3
operator[] HB#!Dv&'
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 ~> )>hy)
operator<<和operator>> ]ovtH.y
ZeG4z({af
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。 kmW/{I9,ua
例如针对第一条,我们实现一个policy类: ms3"
}bihlyB&Q
template < typename Left > Dlz0*eHD
struct value_return p+Q 9?9
{
cQ$[Ba
template < typename T > 0]f/5jvLj
struct result_1 @D[+@N
{ Y*b$^C%2
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; uj)vh
} ; - 5v{p
0B[~j7EGO
template < typename T1, typename T2 > CE{2\0Q
struct result_2 '=G6$O2
{ 3 }sy{Mx%9
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; {li
Q&AZ
} ; kXdXyq
} ; 7*K2zu3
qsEFf(9G
d lAb`ne
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait i{9.bpp/
ouyZh0G
下面我们来剥离functor中的operator() kbvF
9#
首先operator里面的代码全是下面的形式: 63'%+
_9"ZMUZ{
return l(t) op r(t) ]2ab~
gr
return l(t1, t2) op r(t1, t2) 6i+AJCkC
return op l(t) hVyeHbx
return op l(t1, t2) OI0@lSAo<
return l(t) op 9s!R_R&W.
return l(t1, t2) op 14l6|a
return l(t)[r(t)] n4B
uM R
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] :RDk{^b)
-1hCi!
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: Bx)!I]gi_
单目: return f(l(t), r(t)); \d.\M
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); NZG
^B/
双目: return f(l(t)); *yHz#u'
return f(l(t1, t2)); 89KFZ[.}]
下面就是f的实现,以operator/为例 )b%zYD9p
Pxkh;:agD
struct meta_divide M%$ITE
{ `wIWK7i
template < typename T1, typename T2 > Jw;G_dQ[
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) X%og}Cfi
{ wmX(%5vY^
return t1 / t2; vV=rBO0a?
} UCj<FN `
} ; xY.?OHgG/
,*\s
这个工作可以让宏来做: hAds15 %C
LEN=pqGJ.
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ zFDtC-GF
template < typename T1, typename T2 > \ o*E32#l
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; <eS+3,
以后可以直接用 _V8;dv8
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) (["V( $
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 {md5G$*%
(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。。。) {~#PM>f
a-nn[j
p<mBC2!%
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 !?J-Y
K:VZ#U(_
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > * RX^ z6
class unary_op : public Rettype u|\?6fz
{ L&=r-\.ev
Left l; ~e)"!r
public : N9*QQ0
unary_op( const Left & l) : l(l) {} Yne1MBK
TI2K_'
template < typename T > ,h/l-#KS
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const j0Cj&x%qF}
{ fo~*Bp()-E
return FuncType::execute(l(t)); P0sAq7"
} UUvCi+W
Zz QLbCV
template < typename T1, typename T2 > WjSu4
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const P1^|r}
{ Wl+spWqW
return FuncType::execute(l(t1, t2)); $Xu/P5
} +7AH|v8
} ; 0S&J=2D!
2AMb-&po&f
Jf#-OlEQ
同样还可以申明一个binary_op
}J-e:FUF#
j/NX
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > q
\fyp\z
class binary_op : public Rettype xoGrXt9&
{ y!rJ}e
Left l; oIj-Y`92!
Right r; 5:5d=7WX
public : 3Of!Ykf=
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} MR5[|kHJT
\~Ml<3Zd:
template < typename T > 1;B&R89}
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ( *K)D$y
{ })?-)fFD
return FuncType::execute(l(t), r(t)); jaavh6h)
} K:Z(jF!j
=8rNOi
template < typename T1, typename T2 > 5DkEJk7a
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const a0 PU&o1EF
{ :>_oOn[ _
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); K_:2sDCaN
} _2}~Vqb+
} ; a"t~K
-yBj7F|
iE_[]Vgc
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 8$Zwk7 w8A
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 &RI;!qn6(
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) `CBXz!v!O
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 ukc
7Z
OQ
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! :qj;f];|
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 T(]*jaB
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 Ai^0{kF6
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) R?2HnJh
下面是修改过的unary_op WiQVZ{
K@*4=0
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > +9pock
class unary_op f4F%\ "
{ vifw
FPe
Left l; D`'Cnt/
Qe4 % A
public : i3d2+N`
,S<) )
unary_op( const Left & l) : l(l) {} I3'UrKKO
6U$e;cr6
template < typename T > 2Qh)/=8lM
struct result_1 _iEnS4$A8
{ _g( aO70Zu
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; rwio>4=
} ; q@;1{
mE>{K
template < typename T1, typename T2 > ;cPPx`0$9
struct result_2 W,H=K##6<
{ Qb55q`'z
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; 2mMi=pv9
} ; Hvy$DX|p
[u^ fy<jdp
template < typename T1, typename T2 > l]Xbd{
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const +{m+aHk
{ q8;MPXSG3
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); }aI>dHL
} }m%&|:PH
ocMTTVo
template < typename T > 4<)*a]\c5M
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const R#8cOmZ
{ pzUr9
return OpClass::execute(lt(t)); ?9!9lSH6%
} ;*9<lUvu
ST~YO
} ; |:4?K*w",
7N@[Rtv
$<C",&
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 }~ N\A
好啦,现在才真正完美了。 SDNRcSbOD6
现在在picker里面就可以这么添加了: bb\XZ~)F
C!9mygI
template < typename Right > .3XiL=^~Qp
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const yJO Jw o^
{ OI78wG
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); =h
+SZXe<r
} O@W/s!&lFa
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。 + @|u8+
j8bA"r1
+]NpcE'
ggkz
fg &
3O1Lv2)_
十. bind 0aI@m
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。 Q=vo5)t
先来分析一下一段例子 IR:{ { (
?"<m {,yQI
9IrCu?n9b
int foo( int x, int y) { return x - y;} {D(l#;,iX2
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 tq@)J_7|
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 BD}%RTeWKq
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。 #f_'&m
我们来写个简单的。 9^N(s7s
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: =OV5DmVmQ
对于函数对象类的版本: <RbfW'<G
llh
+r?
template < typename Func > C?]eFKS."
struct functor_trait .3n\~Sn
{ #Cy3x-!
typedef typename Func::result_type result_type; |22vNt_
} ; ,L~aa?Nb-
对于无参数函数的版本: 9n_RkW5g
K"5q387!
template < typename Ret > fkX86
struct functor_trait < Ret ( * )() > vdB2T2F
{ JdUdl_Dz
typedef Ret result_type; ,O-_Pv
} ; _/cX!/"
对于单参数函数的版本: m^m=/'<+
,,80nW9E
template < typename Ret, typename V1 > h"Wpb}FT
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > #Z
`Tk)u/
{ <gH-`3J6
typedef Ret result_type; fO^s4gWTg
} ; u;1[_~
对于双参数函数的版本: VYh/URU>
qTwl\dcncC
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > sKR%YK
"A
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > KydAFxUb
{ AW|SD
typedef Ret result_type; 5`Uzx u
} ; $^czqA-&
等等。。。 upZc~k!1\
然后我们就可以仿照value_return写一个policy @W
@,8e]c
)1@%!fr
template < typename Func > B1E:P`t
struct func_return 9kqR-T|Q
{ G973n
template < typename T > #r?[@aJ
struct result_1 SK@ p0:
{ 9xw"NcL
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; `nEqw/I
} ; GVn'p
Wg
t:P]bp^#
template < typename T1, typename T2 > L2}<2
struct result_2 C0Fd<