一. 什么是Lambda cgQ4 JY/6
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 l7+[Zn/v *
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, F%Xj'=
t_VF=B^LuR
SuO@LroxTB
7$z]oVbO'
class filler =54"9*
{ $.7Ov|
public : 1>KZ1Kf
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} h{J=Rq
} ; aSN"MTw.
dx/NY1
yF~iVt
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: 6N6}3J5
qu}&4_`%:V
4
Qo(Wl
3 NLC~CJ
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); ^Yz.}a##w2
Vy-kogVt
u_;&+o2
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 LD.^.4{c:
[m}58?0~x
y; .U-}e1
,KfBG<3
二. 战前分析 dbmty|d
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。 Y&G]M
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 \Q
CH.~]
<b5J"i&m
4v=NmO}
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); \Y>!vh X
/* --------------------------------------------- */ 3I" <\M4x
vector < int *> vp( 10 ); yY3Mv/R
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); 6r|Bi HP
/* --------------------------------------------- */ =GP~h*5es
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); NoR=:Q 9e
/* --------------------------------------------- */ ~h:/9q
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); 2I8RO\zR
/* --------------------------------------------- */ I3#h
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); JUf{;nt
/* --------------------------------------------- */ q=_&izmE'7
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); B. J_(V+
lT<4c5%
Zi!6dl ev
"K!9^!4&
看了之后,我们可以思考一些问题: ZRK1UpP
1._1, _2是什么? Fz3QSr7FU
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。 iG.qMf.
2._1 = 1是在做什么? _#kjiJj*
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。 y[pU8QSt
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。 8,5H^Bi
~ sC< V
viLK\>>
三. 动工 Ot^<:\<`G
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: >z,SN
F+lsza
|?kZfr&9q
ZeL v!
template < typename T > hDP&~Mk
class assignment 3RW3<n
{ Wg V'T#*
T value; jP{W|9@(
public : *<5zMSZO
assignment( const T & v) : value(v) {} &ND8^lR=Y;
template < typename T2 > ^T{ww=/v
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } 3hPj;-u
} ; [h3y8O
?)60JWOJ1
.;:jGe(
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 FTA[O.tiG
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment /.[;u1z"^
{e3XmVAI
z1WF@Ej
J4xJGO
class holder [xrM){ItW
{ ?11\@d
public : !OO{qw(*g
template < typename T > r2Wx31j{
assignment < T > operator = ( const T & t) const (t{m(;/
{ 4ZRE3^y\"
return assignment < T > (t); 2u>
[[U1:
} X`,]@c%C`
} ; ,z*-93H1
EJbFo682
.\W6XRw
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: `!K!+`Z9
#4iiY6
static holder _1; #]BpTpRAe<
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 c
T[.T#I
yD0,q%B`}
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); 8" x+^
而不用手动写一个函数对象。 HifU65"8
=36e&z-#
yXpU)|o
-9.Rmv#og{
四. 问题分析 gm-m_cB<
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。 K)h\X~s
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。 wl*"Vagb
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 sbZ^BFqp
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 x+L
G4++
下面我们可以对这几个问题进行分析。 0%m}tfQ5
'+
8.nN
五. 问题1:一致性 2Sq+w;/
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?| \mBH6GS
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 0>E0}AvkT
0Q]p#;
struct holder %?4G^f
{ HfF4BQxm
// #*g .hL<
template < typename T >
`#m>3
T & operator ()( const T & r) const 0B4&!J
{ q$;'Fy%oy
return (T & )r; CkJU5D
} %o~w
} ; q0}?F
/eoS$q
这样的话assignment也必须相应改动: #2F 6}
V<#E!MG
template < typename Left, typename Right > "
-Ie
class assignment ~+y0UEtq7
{ )LA^j|Y}
Left l; t;Rdrk
Right r; =uYz4IDB
public : 4-?'gN_
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} A5lP%&tu(
template < typename T2 > xTnd9'Pk`:
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } `f@VX
:aL}
} ; l*+"0
<Wn"_Ud=
同时,holder的operator=也需要改动: F^],p|4f
CKAs3",
template < typename T > Kp|#04]
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const .
k6)
{ H& #Od?
return assignment < holder, T > ( * this , t); 5>XrNc91
} &zCqF=/9U
4b" %171
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。 YzcuS/~x
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 !eoN
5 i1T?
return l(rhs) = r; I<w`+<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。 !U,^+"l'GP
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: A%VBBvk
!lSxBr[dQ
template < typename Tp > c=YJ:&/5&
class constant_t n0X_m@
{ s[yIvlHw`
const Tp t; u@`)u#
public : cx]O#b6B.
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} N.J;/!%!
template < typename T > Tl#Jf3XY}
const Tp & operator ()( const T & r) const XFeeNcqF
{ 2p( M`@
return t; '~-Lxvf'
} -DO*,Eecv
} ; w"CcWng1
~3{C&c
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 \ B~9Ue!
下面就可以修改holder的operator=了 zS Yh ?NB5
&FWPb#
template < typename T > Jmb [d\ /D
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const w8t,?dY
{ LzEAA{
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); lu^c^p;
} ILUA'T=B0
dqMR<Nl&
同时也要修改assignment的operator() q8:Z.<%8
9T47U; _)
template < typename T2 > 4#5w^
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } e75k-
现在代码看起来就很一致了。 ^n@.
/j]r?KAzw
六. 问题2:链式操作 Ae,-.xJ
现在让我们来看看如何处理链式操作。 (~oUd4
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。 ]fXMp*LvY
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。 rK*s/mX <
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。 +#5nk,1c>
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct j+3~
]JX0:'x^
template < typename T > s,TKC67.%+
struct result_1 5/Ng!bW
{ W{Cc wq
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; QdKxuG
} ; k]<
V1KWi^
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: 47_4`rzy;
?~rF3M.=|
template < typename T > O)MKEMuA
struct ref ^R.#n[-r2
{ 9&A-o
typedef T & reference; %zH NX4
} ; ^4Ra$<
template < typename T > U,C
L*qTF
struct ref < T &> #q~SfG
{ 1<]g7W
typedef T & reference; ,ZcW+!
} ; +dm&XW >
pmyHto"
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: J/j1Yf'9
I)ub='+&;
template < typename T > wVBY^TE
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const w>T1D
{ Lj"~6l`)
return l(t) = r(t); xm>RLx}9
} DCb\=E
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。 ze
Qgg|;
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 p(MhDS\J
UYH;15s
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 >Fm}s,
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: ]RmQ*F-
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 -6MgC9]
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 4-[L^1%S[
最后的布局是: 8WU
UE=p
Add [~bfM6Jw
/ \ vy#n7hdCc
Divide 5 chsjY]b
/ \ 2Z6#3~
_1 3 lIO.LF3
似乎一切都解决了?不。 R2Fh
WiL
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。 [7?K9r\#
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。 KyW6[WA9
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: 22|eiW/a
|,bsMJh0
template < typename Right > ]]$s"F<
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const *L8Pj`zR
Right & rt) const Q44Pg$jp
{ ks7g*; 3{@
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); PYqx&om
} 4VPL
-":6
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 @`aR*B
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。 cu|gM[
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。 CU 2;m\Hc
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。 _3h(R`VdWO
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。 cTmoz.0
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? JwbC3t):@
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: Nm%&xm
|@={:gRJ{x
template < class Action > -UkP{x)S
class picker : public Action >z6(fM`i
{ >`p`^:
public : )JE;#m0q
picker( const Action & act) : Action(act) {} aksyr$d0V<
// all the operator overloaded C$\|eC j
} ; <OF7:f
o:_}=1nh
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。 s
S8Z5k;
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: km'3[}8o&
A!s\; C
template < typename Right > Mjq1qEi"B
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const #EAP<h
{ !v^D}P 3Y
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); ~fB: >ceD
} ivC1=+
"K`B'/08^
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > q2 D2:0^ 2
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。 @HJ&"72$<
=6imrRaaV
template < typename T > struct picker_maker $ x
6Rmd{
{ [o<R#f`
typedef picker < constant_t < T > > result; /j./
} ; {gluK#Qm
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > i 4
KW
{ Rj9z'?a9
typedef picker < T > result; VYkOJAEBg
} ; -_.)~)P
*PE1)bF
下面总的结构就有了: X>EwJ"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。 Jt"0|+g|
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。 !>-cMI6E
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 0Psp/H%
至此链式操作完美实现。 v0 |A
N
fM?HZKo
0/S|P1!b
七. 问题3 BFt?%E/]
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。 B#AAG*Ai8
|r 1\
template < typename T1, typename T2 > rOw""mE
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const br+{23&1R#
{ EcrM`E#kaZ
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); V"(S<o
} "DM$FRI0
-}1S6dzr
很明显,这个函数的返回类型会依赖于T1,T2,因此result_1已经无法适用,我们就只好再写一个result_2: LGKkT?fcSC
FOgF'!K
template < typename T1, typename T2 > }UZ$<81=
struct result_2 6Lz{/l8
{ -X5rGp++
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; <splLZW3k
} ; JLm0[1Lzd
OEy'8O$
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? lBh|+KN
这个差事就留给了holder自己。 bwUsE U 0
xi8RE@gm
!=--pb
template < int Order > GM|gm-t<@
class holder; +r *f2\S
template <> 5:E7nqsNhq
class holder < 1 > kM|akG
{ AJ` b-$Q
public : e*jt(p[Ge
template < typename T > NmYSk6kWJ
struct result_1 rc1EJ(c
{ Um]>B`."wK
typedef T & result; ~ z*
} ; >3s9vdUp4h
template < typename T1, typename T2 > cW;to Q!P
struct result_2 0DhF3]
{ A;m)/@
typedef T1 & result; ViQxOUE
} ; 7lY&/-V
template < typename T > Q7UFF
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const )VQ:L:1t(
{ Ox.&tW%@
return (T & )r; [[P?T^KT
} yZ)GP!cM4c
template < typename T1, typename T2 > `YAqR?Xj_<
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const %5 0}oD@
{ , .uu/qV}w
return (T1 & )r1; RzQ1Wq
} T5.1qr L
} ; GiJ|5"
Q\&FuU
template <> .9+"rK}u
class holder < 2 > k-xh-&
{ >t7xa]G
public : v>YdPQky
template < typename T > g*F?
struct result_1 VI0^Zq!6R
{ +'Pl?QyH
typedef T & result; C%t~?jEK~^
} ; o$oW-U
template < typename T1, typename T2 > wX@&Qv
struct result_2 D oX!P|*
{ yjvzA|(YC
typedef T2 & result; 6 /gh_'&
} ; ]]`hnzJX
template < typename T > ]?S\So+
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const z]^&^VFu
{ a_4Ny
return (T & )r; <KqZ.7XfB
} %&5 !vK
template < typename T1, typename T2 > ^;@q^b)ZP
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const m]}
E0
{ Or=
[2@Wg
return (T2 & )r2; \~d|MP}"F:
} ~4y&]:I
} ; F& .iY0Pt
I=6\z^:
$cEl6(66iX
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 \{@s@VBx[
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: /R^Moj<
首先 assignment::operator(int, int)被调用: H !Z=}>TN
W76K/A<h>
return l(i, j) = r(i, j); ZQ9!k*
^
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) mv|eEz)r
W!8g.r4u+,
return ( int & )i; akHcN]sa2
return ( int & )j; oGx OJyD
最后执行i = j; _R<eWp
可见,参数被正确的选择了。 (g
xCP3
I1yZ7QY
}tv%
*gfx'$
zQM3n =y
八. 中期总结 ce th )Xm
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: BM!\U 6
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 /2pf*\u
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 E</UmM+ R
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor (m80isl
w~+5FSdH
{%5k1,/(
#\KSv
Z
RX8$&z
EKoAIC*?p
九. 简化 By(:%=.
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。 l|z
'Lwwm5
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 x4fl=
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: $Nvt:X_
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 j@1cllJkh
+-*/&|^等 {Ak{
ct\t
2. 返回引用。 6*cG>I.Z
=,各种复合赋值等 H_KE^1
3. 返回固定类型。 w^Qb9vTa8
各种逻辑/比较操作符(返回bool) Wc [@,
4. 原样返回。 Q3>
3!FAO
operator, YYU Di@K
5. 返回解引用的类型。 LWE[]1=
operator*(单目) P/snzm|@
6. 返回地址。 lG12Su/
operator&(单目) x4|>HY<p?
7. 下表访问返回类型。 XlIRedZ{
operator[] im{'PgiR
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 <6^MVaD
operator<<和operator>> CAyV#7[0
EM]~yn!+
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 S'M=P_-7
例如针对第一条,我们实现一个policy类: !c-Ie~GIT
D|m6gP;P
template < typename Left > hV|pH)Nu{
struct value_return Bv_C *vW
{ Q<W9<&VZe
template < typename T > Jv1igA21_h
struct result_1 ?Q1(L$-=
{ 0jCYOl
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; ^{&Vv(~!Q
} ; H?98^y7
Xr\|U89P
template < typename T1, typename T2 > 1;cV [&3
struct result_2 le*mr0a
{ uU(G &:@
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; 6OR5zXpk
} ; S6-)N(3|
} ; @k:f(c
9z7^0Ruw
%^s;{aN*!
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait aiVd^(
q<`YJ,
下面我们来剥离functor中的operator() TxAT ))
首先operator里面的代码全是下面的形式: &os9K)
92_F8y*D
return l(t) op r(t) ~01
o
return l(t1, t2) op r(t1, t2) A5-y+
return op l(t) 0STtwfTr:
return op l(t1, t2) #-
$?2?2
return l(t) op "3o{@TdU
return l(t1, t2) op #g[jwl'
return l(t)[r(t)] UMR0S5`}
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] f!hQ"1[
L6`(YX.:
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: Eyi^N0
单目: return f(l(t), r(t)); `s#0/t
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); jn vJ`7zFP
双目: return f(l(t)); :e> y=
s>
return f(l(t1, t2)); WNSf$D{p
下面就是f的实现,以operator/为例 'Lu7cb^
<>/0;J1<
struct meta_divide PD$XLZ
{ z=1 J{]
template < typename T1, typename T2 > Kp?):6
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) [tYly`F
{ yO Ed8
return t1 / t2; *y[i~{7:
} Jydz2
zt!
} ; -q1vB8gjj
5W"&$6vj
这个工作可以让宏来做: BwtjTwd
ucP}( $
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ &LM@_P"T
template < typename T1, typename T2 > \ r&sm&4)p-5
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; WLGk
以后可以直接用 rX*4$d0
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) $"&0
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 am,UUJ+h>
(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。。。) ~]X4ru5,4
L,#ij!txS
Nd!0\ "AE
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 5BKga1Q
$g&,$7}O_
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > !G E-5 \*
class unary_op : public Rettype I;iJa@HWQ
{ SrGX4
Left l; P2_UQ
public : tDj~+lmdN
unary_op( const Left & l) : l(l) {} ;=\vm"I?
w$I<WS{J:Z
template < typename T > cU
<T;1VQ
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const YEfa8'7R
{ w@&g9e6E
return FuncType::execute(l(t)); ph\KTLU
} .OFwGOL%
iaXpe]w$n
template < typename T1, typename T2 > &?L
K>QV
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const )>,;
GVu"
{ .ko8`J%%M
return FuncType::execute(l(t1, t2)); 1_JtD|Jy
} df@I C@`pB
} ;
fNb2>1
heQ<%NIA"
N-*
^V^V
同样还可以申明一个binary_op )IUeWR
vg@kPuOiO
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > uNnx
i
class binary_op : public Rettype L3[r7 b
{ [/_M!&zz2
Left l; H^y%Bi&^
Right r; ;/gH6Z?
public : !ceT>i90h
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} 5Y<O
]BAM _
template < typename T > pzcV[E1
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const L
;5R*)t
{ b+/XVEsr
return FuncType::execute(l(t), r(t)); 7_t\wmvYp
} +$Q.N{LV
,<iJ#$:
Sx
template < typename T1, typename T2 > !YD~o/t@|
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const &"!s +_
{ =TImx.D:
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); cQ kH4>C~
} 9WN4eC$
} ; p.{9OrH(4
r&F(VF0
6
W 2/`O?
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 3I0=^>A
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 C1=7.dPr
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) s;oDwT1
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。 i=b<Mz7|
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! s9t`!
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。。。 TI
'(
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 ;-SFK+)R"
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) vrVb/hhG
下面是修改过的unary_op +#qW 0g
=.vc={_?
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType >
rv`kP"I
class unary_op D0T0Km/"
{ 76e%&ZG)Q
Left l; &YMz3ugI
9qyA{
|3
public : yEYlQ= [#
OVr,
{[r
unary_op( const Left & l) : l(l) {} s^5KFK1
r\6 "mU
template < typename T > IIC1T{D}v
struct result_1 lwS6"2q
{ J:s^F
n
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; 4 3cdWd%
} ; n_G< /8
Y@)iPK@z
template < typename T1, typename T2 > _`6fGu& W
struct result_2 C.SGm
{ __x2xtrH
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; q,b6).
} ; dWR0tS6vR`
,E&PIbDL1
template < typename T1, typename T2 > P'Q|0lB
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 8m? 9?OV5
{ eK_Q>;k5A
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); |e+8Xz1>
} S`,(10Y
\
;.W;!*
template < typename T > Af8&PhyrU
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const G$X+g{
{ foh>8/AL/
return OpClass::execute(lt(t)); &(H;Bin'
} B> kx$_~
ex_Zw+n
} ; F8e]sa$K\
L2"fO
1.7tXjRd+
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 T
KpX]H`
好啦,现在才真正完美了。 ^,@!L-<~(b
现在在picker里面就可以这么添加了: SM> V
o+
pJM~'tlHV
template < typename Right > VCOz?Y*
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const &\(p<TF
{ W/*2I3a
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); pk&kJ307
} o*5<Cxg
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。 p( EV-^
)vH6N _
PoyY}Ra
"PA:
b21c} rI3
十. bind aA Hx^X^
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。 W,</
先来分析一下一段例子 9f
,$JjX[
2=H3yEJq
4k9O6
int foo( int x, int y) { return x - y;} w+ZeVZv!r
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 CA2 ,
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 /P<K)a4GM
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 Jb'l.xN
我们来写个简单的。 ZA4NVt.yN
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: jq6BwUN
对于函数对象类的版本: Ap}^6_YXd
fbF *C V
template < typename Func > \A
gPkW
struct functor_trait R~40,$e{
{ O 0Fw!IQk
typedef typename Func::result_type result_type; W5a)`%H
} ; XA`<*QC<
对于无参数函数的版本: .PyPU]w
|Sg
FHuA
template < typename Ret > w6C0]vh
struct functor_trait < Ret ( * )() > b&k !DeE
{ &A=>x
typedef Ret result_type; i7h!,vaK
} ; F?b5 !<5
对于单参数函数的版本: 8l(_{Y5(-
fVCpG~&t
template < typename Ret, typename V1 > w_-v!s2
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > }S{#DgZ@X
{ RhVQVj c
typedef Ret result_type; 8BUPvaP<[
} ;
m9My
对于双参数函数的版本: '~?\NeO=
32[ lsU>1
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > h-B&m:gD_U
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > _tE`W96J
{ Hm=!;xAFX
typedef Ret result_type; eil"1$k
} ; }eA2y($N
等等。。。 ?nOul}y/
然后我们就可以仿照value_return写一个policy ?#|Y'%a"
P$E #C:=
template < typename Func > 'bN\8t\S
struct func_return T/NeoU3 p
{ v]CH
L#
|
template < typename T > [d="94Ab
struct result_1 VUF^ r7e
{ BLzlXhHn
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; #QdBI{2
} ; mfHZGk[[
D+Osz
template < typename T1, typename T2 > h^E"eC
struct result_2 2y6 e]D
{ !Yx9=>R
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type;
?LU]O\p
} ; 9&R. <I
} ; 2"`R_q
k&-SB -
m[~fT(NI
最后一个单参数binder就很容易写出来了 .W_'6Q+
s!*m^zx
template < typename Func, typename aPicker > }G,PUjg_^3
class binder_1 };5d>#NK,Y
{ fi*@m,-
Func fn; 8]U;2H/z
aPicker pk; zS]8ma
public :
/="~Jo
J[6`$$l0
template < typename T > dQSX&.<c,
struct result_1 ]"Y?
ZS;H
{ @J"Gn-f~
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; IKT3T_\-I
} ; '1|FqQ\.
r+6=b"
template < typename T1, typename T2 > Ae,P&(
struct result_2 p*F.WxB)4
{ QMUmPx&
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; 8G&'ED_&
} ; V\U,PNkZQ
~\;s}Fv.
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} X?PcEAi;w
u-yVc*<,
template < typename T > sFhmp
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const [wHGt?R
{ /G}TPXA
return fn(pk(t)); 565UxG
}
} )YSS>V
template < typename T1, typename T2 > ]iP
+Y
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const $\:;N]Cs~0
{ ;onhc*{lv
return fn(pk(t1, t2)); C!a#M{:
} 9 b?Nlk8d
} ; ^*!Tq&Dst|
z=YHRS
$CT2E
一目了然不是么? /r Q4JoR>
最后实现bind QfHJZ7K.4
:PJ5~7C
v[P
$c$Xi
template < typename Func, typename aPicker > ?<mxv"
picker < binder_1 < Func, aPicker > > bind( const Func fn, const aPicker & pk) &x