一. 什么是Lambda uv, t(a.^
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 /p~gm\5Z
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, h<[ o;E
Jf2
6 LC*X
F[LBQI`zq
class filler RX'(
l
{ HA| YLj?|g
public : M*nfWQ
a
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} dI3U*:$X
} ; dLLF#N
VgOj#Z?K
ds`a6>746
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: bV}43zI.
E1=]m
Lf3:' n
WL<Cj_N_{H
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); :WE(1!P@
QHOem=B
C;_10Rb2ut
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 }{s<!b
=F6J%$
_&P![o)x
+`zM^'^$
二. 战前分析 -3A#a_fu
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。 xI$B",?(
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 'F1NBL
g9g^zd,
,u/GA<'#M
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); CtS*"c,j
/* --------------------------------------------- */ u9 J;OsnHK
vector < int *> vp( 10 ); F4@``20|
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); WI' ;e4
/* --------------------------------------------- */ :Fm)<VN"
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); L9(fa+$+#
/* --------------------------------------------- */ Ga"t4[=I
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 );
d x?4)lb
/* --------------------------------------------- */ \)pk/
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); 1s .Ose
/* --------------------------------------------- */ :beBiO
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); mJl|dk_c
1-4W4"#
Z8Qmj5'[
Ry8@U9B6,t
看了之后,我们可以思考一些问题: ex1b jM7
1._1, _2是什么? |\J8:b>}
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。 w`q):yXX
2._1 = 1是在做什么? s+l)Q
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。 d
H]'&&M
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。 m
z) O
'Tj9btM*cL
&^92z:?
三. 动工 SnRk` 5t
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: %[b~4,c1
I8rtta
C[gy{40}
CNQ>J`4
template < typename T > HsO4C)/
class assignment B/7c`V
{ Cwl#(;@
T value; 0& 54xP
public : `L /\F,
assignment( const T & v) : value(v) {} jw]~g+x#$
template < typename T2 > l*rli[No
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } D=i)AZqMPp
} ; y
~7]9?T
hKj"Lb9]
Tapj7/0`
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 %3!DRz
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment fo@2@
0
fX
Yjx*hv&?
kO>F, M
class holder .IXkdy
{ ,onOwPz
public : fL>>hBCqC
template < typename T > fO|oV0Rw
assignment < T > operator = ( const T & t) const )5Mf,
{ $# klgiL
return assignment < T > (t); e@|/, W
}
!*5vXN
} ; 3=SIIMp7=
hE@s~~JYd
$)8b)Tb
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: ;H}XW=vO
,'N8Ivt
static holder _1; (pJ-_w'G
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 )%FRBO]
~\<aj(m(|
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); 7#wdBB%
而不用手动写一个函数对象。 [<CIh46S.
kwF4I)6
1w*DU9f
h2<Y*j
四. 问题分析 JL.noV3q$
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。 =wE1j
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。 qn=~4rg]R
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 I*hCIy#;
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 g:V8"'
下面我们可以对这几个问题进行分析。 ]rU$0)VN
[Vzp D 4
五. 问题1:一致性 JO{Rth
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| WCJ$S\#
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 QU{|S.\
K)=<hL
struct holder M*6}# ST
{ IWc?E
// >,;,
6|S
template < typename T > F-0 |&0
T & operator ()( const T & r) const `_M*2(rt
{ W{'RR.
return (T & )r; !0p_s;uu,W
} pH!e<m
} ; Ky(=O1Ufu
C
0@tMB7
这样的话assignment也必须相应改动: MhT.Zg\
Y;n;7M<F
template < typename Left, typename Right > P4H%pm{-
class assignment 2g?O+'JD
{ JzI/kH~
Left l; l.gt+e
Right r; c0}* $e
public : q3Tp/M.
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} I#?NxP\S
template < typename T2 > $w%n\t>B
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } 57PoJ+
} ; [R-&5 G!x
~m@v ~=
同时,holder的operator=也需要改动: dB`3"aSN7
Pi7IBz
template < typename T > bvpP/LeY
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const (x"TM),Q
{ 0 1~&H8 =
return assignment < holder, T > ( * this , t); 5ctH=t0
} 4Og&w]
GP|G[
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。 =gG_ %]``R
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 ;G
27S<Q
3JnBKh\n
return l(rhs) = r; Ro1b (+H
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。 dG{D2~#
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: <S/`-/=2
LY>-kz]
template < typename Tp > 8~q%H1[I\N
class constant_t ;ndsq[k>
{ <Vu/6"DP
const Tp t; z^xrB$8
u
public : cU`sA_f
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} n+Bh-a V
template < typename T > fYv= yP~
const Tp & operator ()( const T & r) const gt~hUwL
{ _DlkTi5(w
return t; 4|PNsHXt
} %(72+B70R
} ; <0?h$hf4c
7J:zIC$u>
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 lL6bIjf
下面就可以修改holder的operator=了 u>e4;f`F
7*D*nY4+
template < typename T > MJxTzQE
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const *cNqgw#\qL
{ XnBpL6"T`
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); Ry5/O?QL
} `F)Q=
<X5'uve
同时也要修改assignment的operator() 3)5Gzn
6L`{oSX!
template < typename T2 > Q $wa<`
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } _!m_s5{
现在代码看起来就很一致了。 =SY5E{`4p
OB-2xmZW
六. 问题2:链式操作 N001c)*7Q
现在让我们来看看如何处理链式操作。 X[F<sxw
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。 XI>|"*-l
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 aq a%B
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 T!GX^nn*O
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct Z33&FUU
1O<Gg<<,e
template < typename T > 5)%bnLxn
struct result_1 GoVB1)
{ o\Ocu>:
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; WGxe3(d
} ; [8T
Ib$*w)4:
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: 3M/iuu
eh@6trzp=
template < typename T > 1Tn0$+$.4
struct ref S}0W<H P
{ Yn0l}=, n
typedef T & reference; q;Y9_5S
} ; IB!^dhD!Q
template < typename T > K]0Q=HY{.
struct ref < T &> hJ)>BeH0
{ HLjXH#ry
typedef T & reference; W6kDQ&q
} ; ) ?AlQA
32DSZ0
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: Sk*-B@!S
~S5wfx&
template < typename T > Cd>GY
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const XET'XJWF%
{ 2!6+>nvO
return l(t) = r(t); H,/|pP.
} 35 Y#eU2]
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。 \t'v-x>2y5
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 )p,uZ`~v
*6Ojv-
G|5
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 bp'qrcFuiL
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: xjm|ewo
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 |7ga9
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 aY/msplC
最后的布局是: $~#N1
Add &}TfJ=gj
/ \ k>W5ts2+
Divide 5 KJ7[DN'(
/ \ me-:A:si
_1 3 /3MTutM|<X
似乎一切都解决了?不。 t}Z*2=DO
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。 HwE1cOT
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。 r*-e~
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: mp^;8??;
@uIY+_E40g
template < typename Right > A578g
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const 1l@gZI12#/
Right & rt) const U#o5(mK
{ 5&&6e`
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); $On
} /}_OCuJJ,
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 %?o@YwBo^E
XXX指的是原来的functor的类型,picker_maker<T>是一个类型变换的trait,如果T是一个常量,那么他会返回constant_t<T>,否则返回T本身。 fS( )F*J
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 ?,dbrQ
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 @;T>*_Yhn
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 'f+g`t?
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? |FF"vRi8a7
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: l7rGz2:?
&VY(W{\eY
template < class Action > (-V=&F_
class picker : public Action oiG@_YtR
{ D.e4S6\&
public : UV ?.KVD~
picker( const Action & act) : Action(act) {} x#mZSSd
// all the operator overloaded w(lxq:>"
} ; gq$]jWtCD
9J"Y
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。 r#Pkhut
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: ?*I
_'2
R~z@voM*<
template < typename Right > m,zZe}oJ
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const o_2mSD!
{ O2W EA
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); ?[[K6v}q{
} 4JF8S#8B
{gSR49!Q
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > IIN"'7Z^R
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。 M6ol/.G[
*`}4]OGv.
template < typename T > struct picker_maker 6Y#-5oEu/
{ Vrz6<c-'B
typedef picker < constant_t < T > > result; Q77iMb]
} ; 2>s@2=Aq
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > YNGG> ;L
{ Ov
vM)?^#
typedef picker < T > result; >s@6rNgf
} ; Cm4$&?
HvITw%`
下面总的结构就有了: yIS.'mK
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 tDuQ+|~M
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 P,S$qD*4
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 /o<tmK_m
至此链式操作完美实现。 ObDcNq/b!
l)PEg PSRV
+6vm4(3?
七. 问题3 9]Q\Pr\Ub$
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。 ~=t,g S
P7IxN)b7
template < typename T1, typename T2 > -j%!p^2j9
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ]jWe']T
{ R/H?/
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); ` r; .
} m6qmZ2<
+C~,q{u
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: gnS0$kCJ:
{FR#je
template < typename T1, typename T2 > oR.KtS$uh
struct result_2 d2w;d&2S
{ i8$tId
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; w!NtN4>
} ; ~jd:3ip+!
>x%Z^U
显然,各个functor似乎根本不理会各个参数那个是_1, 那个是_2, 那么最后是怎么选择的呢? #;F1+s<|QJ
这个差事就留给了holder自己。 {7`eR2#Wq
MB<oWH[e)
[CH%(#>i~
template < int Order > %m'd~#pze
class holder; `pp"htm
template <> MKd{y~'
class holder < 1 > PI7M3\z
{ UQl3Tq4QM
public : nq#k}Qx:
template < typename T > -9"hJ4
struct result_1 f-5vE9G3y7
{ ^>?gFvWB%
typedef T & result;
D7%`hU
} ; S3-3pJ]~Zk
template < typename T1, typename T2 > [YT"UVI
struct result_2 KZn\ iwj
{ L+@RK6dq
typedef T1 & result; M9MfO*
} ; tzv&E0|d
template < typename T > =G*rfV@__V
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const `0+zF-
{ MVV9[f
return (T & )r; A7.$soI\
} \NbMS C&H
template < typename T1, typename T2 > CT6Ca,
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const S#{e@ C
{ M%f96XUM
return (T1 & )r1; \WD}@6)
~
} <C\snB
} ; |F36^
q#Y%Y
template <> 62&E]>A(i
class holder < 2 > 4/S% eZB
{ ya]CxnKR3
public : A{Giz&p
template < typename T > DSyfF&uC
struct result_1 4{rwNBj(
{ m#+0uZm(
typedef T & result; <`EZ^S L;
} ; %&bO+$H3
template < typename T1, typename T2 > ^8dJJ*
struct result_2 D@tuu]%p
{ jGM~(;iw6i
typedef T2 & result; t?9F2rh
} ; x|l[fdm5
template < typename T > ))}w;w
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const 1btQ[a6j
{ I%(`2rD8G
return (T & )r; QK-_~9V
} B 8z3W9
template < typename T1, typename T2 > ,u|vpN
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const Y5fwmH,a-
{
Ch607i=
return (T2 & )r2; AW@I,
} #_{3W-35*
} ; HK>!%t0S
w">XI)*z
<5MnF
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 +)Tt\Q%7
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: Hep]jxp+
首先 assignment::operator(int, int)被调用: n{j14b'
FbQ"ZTN\;Y
return l(i, j) = r(i, j); ?4wS/_C/
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) NKd!i09`
c[ @-&o`
return ( int & )i; +_uT1Ps BY
return ( int & )j; djV^A
最后执行i = j; +\G/j ]3f
可见,参数被正确的选择了。 uW!',"0ER
P:&XtpP
xq v4gN6
siw }
}}
> Zo_-,
八. 中期总结 V%?oI]"
l
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: zDY!0QZLF\
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 cYyv
iR59#
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 aS?A3h4WM_
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor U<fe 'd
zC6,m6Dv
MIasCH>r
{ScilT
tG(?PmQ
z
cN1i^
九. 简化 EY;C5P4
很明显,要支持一个操作符所要做的工作太多了,而且在每个functor中申明result_1至result_n,可见如果n发生变化,维护的开销极大。 yWsV !Ub
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 |Vc8W0~0
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: L%9DaK
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 DLe?@R5
+-*/&|^等 jx a?
2. 返回引用。 NK]X ="`
=,各种复合赋值等 ext`%$ U7
3. 返回固定类型。 TTpK8cC
各种逻辑/比较操作符(返回bool) !'(bwbd
4. 原样返回。 a5C% OI<
operator, J3cbDE%^m
5. 返回解引用的类型。 P4"_qxAW
operator*(单目) *[@lp7
6. 返回地址。 a+ZP]3@
7
operator&(单目) ?UnOi1"v9
7. 下表访问返回类型。 i ]gF
6:&
operator[] L=ZKY
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 K.G}*uy
operator<<和operator>> F`-|@k
cf?*6q?n
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。 ;1^_.3
例如针对第一条,我们实现一个policy类: eZR{M\Q
wQJY,|.
template < typename Left > UN[rW0*
struct value_return "jly[M}C
{ H2`aw3
template < typename T > L,V\g^4$K
struct result_1 K?:rrd=7q
{ i6M_Gk}
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; }Wjb0V
} ;
bz'V50
6f/>o$
template < typename T1, typename T2 > !mH2IjcL
struct result_2 #` )zD"CO
{ -Wc'k 2oU
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; z8FeL5.(
} ; WgPpW!`
} ; SbU=Lkx#
`!Ei
H<H}
CS2AKa@`
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait O?|opD
FglCqO}
下面我们来剥离functor中的operator() `G>
6
首先operator里面的代码全是下面的形式: H~JPsS;
zk= 3L} C
return l(t) op r(t) \TqKm
return l(t1, t2) op r(t1, t2) )]~'zOE_
return op l(t) HV ab14}E
return op l(t1, t2) #?L%M
return l(t) op +O>1Ed
return l(t1, t2) op v[WbQ5AND
return l(t)[r(t)] ,!U5;
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] nV'~uu
] )D\ws)a9
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: e#]=-^
单目: return f(l(t), r(t)); uSp=,2)
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); gK7j~.bb"
双目: return f(l(t)); C*Avu
return f(l(t1, t2)); ~jMdM~}
下面就是f的实现,以operator/为例 #]bWE$sU<
P[-2^1P"
struct meta_divide N4Yvt&
{ ]Ija,C!#
template < typename T1, typename T2 > *+TIF"|1
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) \Ku6gEy
{ NMb`d0;(
return t1 / t2; "pTyQT9P
} "Wd?U[[
} ; ?'uxYeX6
.n]P6t
这个工作可以让宏来做: NidG|Yg~Z
8$}1|"F
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ AU@K5jwDwQ
template < typename T1, typename T2 > \ zn|~{9>y
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; Z|+SC \Y
以后可以直接用 [P`t8
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) 3l"7 $B
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 A8Q1x/d(
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) -#T?C]}
I;kKY
is_`UDaB
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 f.rc~UI?
m5Gt8Z 6a
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > #UGm/4C
class unary_op : public Rettype RkP g&R;i
{ v
WKUV|
Left l; c`I`@Bed
public : X?5M)MP+I
unary_op( const Left & l) : l(l) {} 1MV\Jm
O@St^o*A}
template < typename T > A`2l ;MW
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ~9#[\/;"
{ 9Cbf[\J!bq
return FuncType::execute(l(t)); aLapb5VV
} l%]S7|PKx
%Z?2.)
template < typename T1, typename T2 > zM?JLNs]<{
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const Vh1{8'GQ
{ Dn;6O
return FuncType::execute(l(t1, t2)); 8;>vgD
} Fa78yY+6
} ; #MYhKySku
T1yJp$yD"
qXmkeidb&W
同样还可以申明一个binary_op $8#zPJR&
z;`o>Ja2
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > {~7VA
class binary_op : public Rettype xFcJyjo^z
{ i_8q!CL@{
Left l; gE8p**LT+
Right r; VE{[52
public : EJ&[I%jU
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} X=]FVHV;
sE7!U|
template < typename T > L ;5uB2
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const R /J@XP
{ O}\$E{-
return FuncType::execute(l(t), r(t)); 8+m;zvDSU
} $rFLhp}
m }I@:s2
template < typename T1, typename T2 > '&4W@lvyz
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const I\J^@&JE
{ I_xvg
>i
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); 4A(kM}uRB
} 1+6)0 OH{
} ; 3}{od$3G
- `^594
P}B{FIpNG
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 /-BKdkBCpZ
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 z45
7/zO
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) :db:|=#T
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 u'}SaX]0
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! m3zmyw}
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 CC,_I>t
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 o>lk+Q#L @
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) ab4(?-'-
下面是修改过的unary_op qzq_3^66
%7WQb]y
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > QfjgBJo%
class unary_op -Bymt[
{ a~>.
Left l; /y/O&`X(
1"k"<{%
public : kGbtZ} W
-7^?40A
unary_op( const Left & l) : l(l) {} wWV`k
e@[9WnxYe
template < typename T > f?)BAah
struct result_1 5&V0(LT]C
{ CSF-2lSG
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; #P[d?pY
} ; rXR=fj= 2
{.=4;
template < typename T1, typename T2 > m,UMb#7Y
struct result_2 -yKx"Q9F
{ !Yuu~|
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; CMk0(sztU_
} ; Ak(_![Q:q\
Bn>"lDf,
template < typename T1, typename T2 > p'PHBb8I
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const VKUoVOFvPR
{ .~J}80a/
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); AC*>
f&
} @wa2Z
~dkN`1$v
template < typename T > s^:8bFn9$
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const W$_}lE$
{ !*Hgl\t6a
return OpClass::execute(lt(t)); \KmgFyF
} pO^gooV\
a:$hK%^
\
} ; d4'*K1m
khSb|mR)
7S"W7O1>
该方法避免直接使用RetType的result_x,而自己申明一个对应的result_x做一次中转,虽然其实毫无意义,却恰好避开了vc的bug \^=Wp'5R
好啦,现在才真正完美了。 rof&O
现在在picker里面就可以这么添加了: t^N
92$|
tl.I:A5L
template < typename Right > R.KqTEs<k
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const $:|z{p
{ `U-i{i
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); +n#kpi'T
} "'389*-
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 (?luV#{5
mM*jdm(!
Yc5{M*w
h!c6]D4!L
ED9uKp<Wbv
十. bind rgth2y]
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 Iud]*5W
先来分析一下一段例子 9wR-0E
)
vkFfHzR$
Ww(($e!
int foo( int x, int y) { return x - y;} @|yRo8|
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 ']'H8Y-M
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 }o>6 y>=
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 zGm#erE
我们来写个简单的。 g~zz[F 8U
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: qx#k()E.U
对于函数对象类的版本: oH;0_!
?fO
2&)r
template < typename Func > eh`s fH
struct functor_trait @y)'h]d
{ #g)$m}tv?
typedef typename Func::result_type result_type; <:v2N/i
} ; [A@K)A$f
对于无参数函数的版本: 8|:bis~wm
)(&Z&2~A
template < typename Ret > UG)XA-ez
struct functor_trait < Ret ( * )() > a[Q\8<
{ @I\&-Z ^
typedef Ret result_type; gEWKM(5B}
} ; fpj,~+
对于单参数函数的版本: - v\n0Jt
iw`,\V&
template < typename Ret, typename V1 > ('SA9JG
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) >
'o%IA)sF
{ ;.%Ii
w&WG
typedef Ret result_type; 1J(` kQ)c
} ; MS`wd
对于双参数函数的版本: #bFJ6;g=V
I/whpOg
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > yJ(BPSt
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > >U.)?>G/dt
{ s)?=4zJ
typedef Ret result_type; J;?#Zt]`L
} ; <r[5 S5y
等等。。。 [&6VI?
然后我们就可以仿照value_return写一个policy *}yOL
[
wUnz D)
template < typename Func > SONv]));
struct func_return \ C^fi}/]
{ n|G x29E
template < typename T > Y}G 9(Ci&
struct result_1 ]p,svevo
{ ".n,R"EF
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; };rxpw>ms
} ; +/">]QJ
%t*_Rtz\o
template < typename T1, typename T2 > L|O'X4"&_
struct result_2 %/b3G*$W
{ _;o)MTw|'
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; ccLTA
} ; 7=$@bHEF#*
} ; *$
9qhX\, h
5"x=kp>!d
最后一个单参数binder就很容易写出来了 _$wXHONt
<=]wh|D
template < typename Func, typename aPicker > o\n9(ao
class binder_1 ;S+UD~i[Bu
{ O8&