一. 什么是Lambda X.4ZLwX=
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 ;>8TNB e!
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]|HD9
OFL+Q~~C
j6d"8oH
_
byj mH
class filler G mUs U{
{ 41Q
public : huD\dmQ:]
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} Rc.<0#
} ; [W|7r
n,q
jl0Eg
WUK.>eM0
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: =O:ek#Bp
4Z
p5o`*g2
3%4Mq6Q`
D.CsnfJ
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); y<x_v )k-
JO6vzoS3
<7-,`
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 h/bYtE
?UhAjtYIS
|iJZC
}/}`onRZ
二. 战前分析 -/7=\kao%
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。 h+u|MdOY\
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 ez:o9)N4
y^|3]G3
j%y+W{Q[
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); l
)V43
/* --------------------------------------------- */ vc{]c
}
vector < int *> vp( 10 ); f I-"8f0_
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); F$y FR
/* --------------------------------------------- */ #_L&
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); #cF8)GC
/* --------------------------------------------- */ .lj! ~_
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); G]DN!7]@g
/* --------------------------------------------- */ *>*/|
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); ./*,Thc
/* --------------------------------------------- */
>Pd23TsN
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); T:~W.3
(mD:[|.
tsC|R~wW
eKti+n.
看了之后,我们可以思考一些问题: VP[!ji9P
1._1, _2是什么? 5$Q`P',*Ua
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。 im[gbac
2._1 = 1是在做什么? 4qcIoO
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。 x[@3;_'K
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。 4^}PnU7z
}`FC__
{Qmb!`F
三. 动工 c Yn}we}7
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: N6
(w<b
&r%^wfp
r9'H7J
<).qe Z
template < typename T > ^X'7>{7Io
class assignment WWD@rn sVf
{ G.ARu-2's
T value; 'wq:F?viF
public : yf^gU*
assignment( const T & v) : value(v) {} eV+wnE?SB5
template < typename T2 > Tka="eyIj3
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } mBkQ
8e
} ; ]_xGVwem
0]0M>vx
u
l8lR5<
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 .Tqvy)'
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment ?o'arxCxZn
qc"/T16M]
yVv3S[J
&: 8 &;vk
class holder "$;:dfrU
{ M
+q7h+HP
public : 0nnq/u^
template < typename T > (Sp~+#XnF
assignment < T > operator = ( const T & t) const LbI])M
{ 1Nu`@)D0
return assignment < T > (t); Mo|5)8_
} *n?:)(
} ; G"sc;nT
HD|)D5wH|
4c@F.I
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: 'E8Qi'g
<"% h1{V
static holder _1; b#j5fEY
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 #T`+~tW'|
j".6
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); [+7X&B
而不用手动写一个函数对象。 [kkcV5I-
y~1php>2f1
M<pgaB0
?y@pRe$2
四. 问题分析 DTVnQC
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 qiJ{X{lI
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 DdBrJ x
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 YZ
P
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 q2i~<;Z)9
下面我们可以对这几个问题进行分析。 HjR<4;2
_J;a[Ky+[
五. 问题1:一致性 Hf|:A(vCx
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| w2AWdO6
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 @6`@.iZ
+c_CYkHJ/
struct holder pz =Wq4l
{ xWV7#Z7
// 7^X_tQf
template < typename T > W4a20KM2
T & operator ()( const T & r) const B6&Mtm1
{ sg\jC#
return (T & )r; nK=V`
} {u3u%^E;R
} ; H@2+wr)$}
"//
8^e%Xo
这样的话assignment也必须相应改动: +-V?3fQ
`q*ABsj
template < typename Left, typename Right > }1 ^.A84a
class assignment ~;Kl/Z
{ ^Tmmx_Xw
Left l; 6nhB1Aei
Right r; OPjh"Hv
public : 3W0:0I
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} FM];+d0
template < typename T2 > b=EZtk6>
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } 9Ua@-
} ; }$U6lh/Ep
=p$ Wo
同时,holder的operator=也需要改动: 1t'\!
0[Aa2H*
template < typename T > h 42?^mV4?
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const ;Yj&7k1
{ FFGTIT# {"
return assignment < holder, T > ( * this , t); (^\i(cfu6Q
} '5\1uB PKW
+[+Jd)Z
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。 _Z&R'`kg
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 ;_*F [
}w
Pp!W$C:
return l(rhs) = r; `BY`ltW
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。 p {3|W<
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: N%yFL
KQ3
On(d
template < typename Tp > d?.x./1[qi
class constant_t qsx1:Ny1
{ ktRdf6:~
const Tp t; )=@ XF0
public : RR|Eqm3)
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} i|Wn*~yFOO
template < typename T > RJM(+5xQ|
const Tp & operator ()( const T & r) const qZG >FC37
{ [Ma9
return t; ]W,g>91m
} )
|a5Qxz
} ; gE~31:a^
!5-[kG&
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 `R^VK-=C
下面就可以修改holder的operator=了 LX'US-B.!
$'Z!Y;Ue
template < typename T > 0M p>X
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const Ygb#U'|
{ #S)*MT4ke
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); 7 &Aakl
} gK'MUZ()
uPPe"$
同时也要修改assignment的operator() ~MX@-Ff
^y,ip=<5\3
template < typename T2 > pV8,b
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } sEa:p:!
现在代码看起来就很一致了。 zO,sq%vQn'
D~} 4N1
六. 问题2:链式操作 W%o){+,
现在让我们来看看如何处理链式操作。 V<7Gd8rDMM
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。 8}"j#tDc
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。 4w,}1uNEf
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。 5I14"Qf
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct &k nnWm"
bvG
Vfr "
template < typename T > >J1o@0tk
struct result_1 _%]H}N Q
{ #*~Uu.T
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; !8$}]uWP
} ; ~+F: QrXcI
%j,Ny}a
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: foeVjL:T
tj0vB]c
template < typename T > 6yU~^))bx
struct ref [Zf<r1m
{ Jc+U$h4
typedef T & reference; 3^\y>
} ; <|4j<U
template < typename T > {BF\G%v;+
struct ref < T &> S.z ;Bm
{ 7)T+!>
typedef T & reference;
,Xw/
t>
} ; m`|Z1CT
1NTe@r!y
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: U7W ct %
6!$S1z#wM
template < typename T > C{D2mSS
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const 4}CRM# W2
{ ! 9e>J
return l(t) = r(t); d dPJx<
} 1\2 m'o
可能大家已经注意到我定义assignment的operator()的返回类型的时候,是直接将其定义为Left的operator()返回类型的引用形式,如果实际上处理的对象的operator=并不是按照常理来声明的,那么这段代码可能就编译不过。这的确是一个很麻烦的事情。实际上,在gcc下,使用typeof关键字可以很容易的得到该类型的operator=的返回类型,就可以让这段代码变得更有通用性。然而为了实现可移植性,我不得不放弃这个诱人的想法。 A28w/=e7
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 z(ajR*\#
khR3[ju {^
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 I'gnw~
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: "~ /3
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 \yqiv"'
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 ;Cwn1N9S
最后的布局是: gOk O8P6P8
Add 1;h>^NOq
/ \ l@Ki`if
Divide 5 P+/L,u
/ \ gSC@uf
_1 3 Pzqgg43Xf
似乎一切都解决了?不。 kU /?#s
你可以想象一下一个完整的Lambda库,它必然能够重载C++几乎所有的操作符。假设其重载了10个操作符,那么至少会有10个代表这些操作符的functor类。大体上来讲,每一种操作符所对应的functor都应当能够由链式操作产生别的任意一种操作符所对应的functor。(例如:*_1 = 2既是由operator*的functor产生operator=的functor)。可想而知这样一共能产生10*10=100种产生方式。这是对编码的一个大挑战。 1ysA~2
如何简化这个问题呢?我们不妨假定,任意一种操作符的functor,都能够产生任意一种操作符的functor,这样,每一种操作符的functor都拥有一样的产生方案。如果某种转换确实是不合法的(例如:A/B=C无论如何也不可能合法),那么在试图产生新functor的时候会出现编译错误。幸好C++的模版是如果不使用就不编译的,因此这种编译错误不会干扰到正常的使用,这正是我们所要的。 buoz La
OK,我们的方法呼之欲出了。既然所有的functor都具有一样的产生方案,那么不如大家都不要实现,等到最后统一的在所有的functor里面加上这么一系列的产生代码吧。例如,如果要添加从某functor XXX到operator=的functor的产生代码: .q=X58tHu
b7n~z1$
template < typename Right > `XnFc*L 1
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const Bw$-*FYE
Right & rt) const ns3k{l#
{ oTL "]3`'
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); 4Vs;Y&t]
} y|aWUX/a
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 ,iyIF~1~#>
XXX指的是原来的functor的类型,picker_maker<T>是一个类型变换的trait,如果T是一个常量,那么他会返回constant_t<T>,否则返回T本身。 ]:njP3r
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 XEuv
aM
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 Vf@/}=X *
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 2#R"#Q!
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? ovl@[>OB
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: l20q(lb
o^ 4+eE
template < class Action > *n47.(a2i
class picker : public Action 97g\nq<
{ 'fB `e]_
public : M_e!s}F
picker( const Action & act) : Action(act) {} pxN'E;P-
// all the operator overloaded L/ZZe5I
} ; #Ky0` n
|oM6(px
Picker<T>继承自T,唯一的作用就是给T添加上了各种操作符的重载函数。 WRgz]=W3w
现在所有参与行动的functor都要套上一层picker, _1被声明为 picker<holder>, 并且holder中所重载的操作符除了operator()之外全部被移到了picker内。而picker中的操作符重载的返回的functor也必须套上一个picker: _w26iCnB{
_k}b
template < typename Right > 1~*_H_Q't
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const r}991O<
{ xP*R H-<
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); %6n;B|!
} pp:+SoyN
5mV'k"Om#"
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > :+6m<?R)T
使用picker还带来一个额外的好处。之前提到picker_maker要区分functor和常量,有了picker,区分的方法就非常简单了:凡是属于picker<T>的都是functor,否则就是常量。 H$;\TG@,
,"/_G
template < typename T > struct picker_maker vL><Y.kOEs
{ \KEL.}B9E
typedef picker < constant_t < T > > result; njIvVs`q
} ; 83dOSS2
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > Pk,^q8;
{ FUH1Z+9
typedef picker < T > result; .B)v "Sw#
} ; >!$4nxq2>
UeRenp
下面总的结构就有了: s"'1|^od
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 q q`UvU
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 8'YL!moG|
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 y0Tb/&xN
至此链式操作完美实现。 M:x8]TA
jJf|Ok:G{
l`1ZS8 [.
七. 问题3 \h
yTcFb
如何使用多参数的函数对象呢?考虑_1=_2,这个functor必须接受2个参数,因此所产生的assignment对象的operator()必须能接收2个参数。 koUH>J:
E>ev /6ox
template < typename T1, typename T2 > g5cR.]oz
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ?gkK*\x2
{ -,rl[1ZYZ
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); BYGLYT;Z
} PvM<#zq_
@<YZa$`
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: d ][E;$
sC#Ixq'ls7
template < typename T1, typename T2 > (d ( whlF
struct result_2 QCjmg5bf'7
{ CN >q`[!
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; `*slQ}i
} ; | zA ey\
cB<Zez
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? $UH_)Q2#J^
这个差事就留给了holder自己。 55AG>j&41
[fb -G5x
|[qI2-e l?
template < int Order > :9)>!+|'
class holder; l+#`
template <> 0}ZuF.
class holder < 1 > 41:Z8YL(
{ z`BRz&
public : Fb_~{q
template < typename T > isaT0__8
struct result_1 P}PSS#nn
{ 2Zl65
typedef T & result; !~RD>N&n
} ; wU=(_S,c
template < typename T1, typename T2 > J3$ihH.
struct result_2 Ji7A9Hk
{ ;[|x5o/<
typedef T1 & result; gcz1*3)
} ; E1>3 [3
template < typename T > ~r{Nc j
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const u%T.XgY=j
{ s_]rje8`
return (T & )r; F'"-4YV>&
} h.c)+wz/%C
template < typename T1, typename T2 > _x:K%1_[
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const ?=\h/C
{ ve>8vw2
return (T1 & )r1; Ar\`OhR
} #3qkG)
} ; {u!,TDt*
gU8'7H2
template <> &r_:n t
class holder < 2 > 5ogbse"
{ ;eWVc;H
public : O[N{&\$
template < typename T > s*VZLKO
struct result_1 m.2
{ 3Y=S^*ztd
typedef T & result; Pukq{/27
} ; =]D##R
template < typename T1, typename T2 > I*0W\Qz@
struct result_2 %Jw;c`JM
{ & MAIm56~
typedef T2 & result; iA:CPBv_mu
} ; b)df V=
template < typename T > W}EO]A%f.\
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const $u` ;{8
{ YT-t$QyL
return (T & )r; "=Ziy4V
} 8]0R[kjD
template < typename T1, typename T2 > ,CCIg9Pt
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const M#:Mwa$
{ 3fGy
return (T2 & )r2; ?.4u'Dkn=
} Y#Hf\8r,d
} ; > sUk6Z~
' rXkTm1{
~#gVs*K
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<"1$K~Ka
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: DB?[h<^m
首先 assignment::operator(int, int)被调用: ArF+9upGY
k6dSj>F>
return l(i, j) = r(i, j); /+3|tb
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) `T}e3l
Lrz>00(*4
return ( int & )i; DTJ~.
return ( int & )j; ny#7iz/
最后执行i = j; ;Yi ;2ttW
可见,参数被正确的选择了。 8(ZQD+U(9F
tv?~LJYN
z/;NoQ-
M T{^=F ]
($ae n
八. 中期总结 W/+|dN{O+g
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: ql],Wplg
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 !QYqRH~5
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 fIFB"toiPE
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor Q~`]0R159e
(}}BZS&.
F n6>n04v
4$.4,4+
6W~F
nJI
9=h A#t.#
九. 简化 x; :[0(st}
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。 K+n6.BzW
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 m!v`nw ]
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: Mj[v _&N
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 tdEu4)6
+-*/&|^等 Mq6"7L
2. 返回引用。 ~uV.jh
=,各种复合赋值等 G`w7dn;&
3. 返回固定类型。 Tl 9_Wi
各种逻辑/比较操作符(返回bool) \+
K
^G
4. 原样返回。 g{dyDN$5|w
operator, <~f/T]E,
5. 返回解引用的类型。 2<<,aL*
operator*(单目) uTOL
6. 返回地址。 .\i9}ye
operator&(单目) y|c]r!A
7. 下表访问返回类型。 #OG_OI
operator[] 1!,lI?j,
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 HSyohP8 7
operator<<和operator>> }>SHTHVye
D
@T,j4o
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 #Mi>f4T;
例如针对第一条,我们实现一个policy类: \Q]2Zq
1 aIJ0#nE
template < typename Left > TVYO`9:CW
struct value_return ?. CA9!|
{ +|\dVe.
template < typename T > 1)M3*h3
struct result_1 L{osh0
{ 670g|&v.
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; Pgb<;c:4
} ; 1P&c:n
R$NH [Tz
template < typename T1, typename T2 > QIGMP=!j
struct result_2 z]~B@9l
{ YpXUYNy
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; (l9U7^S"{K
} ; ]"aC
wr
} ; L1M]ya!l
oE)tK1>;H
YI&7s_%
-
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait fXO"Mr1
4RJ8 2yq-
下面我们来剥离functor中的operator() fokOjTE
首先operator里面的代码全是下面的形式: par
$0z/
91`biVZfA
return l(t) op r(t) G+=&\+{#4
return l(t1, t2) op r(t1, t2) ;PGC9v%i
return op l(t) j2g#t
return op l(t1, t2) }h EBX:-
return l(t) op V/<dHOfR\
return l(t1, t2) op j[9xF<I
return l(t)[r(t)] IZniRd;
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] iiKFV>;t/
[sbC6(z
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: :,6dW?mun6
单目: return f(l(t), r(t)); bvs0y7M='
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); cKdy)T%;
双目: return f(l(t)); ~cQP4
kBD]
return f(l(t1, t2)); ,~%Qu~\
下面就是f的实现,以operator/为例 -7hU1j~I
<HI5xB_
struct meta_divide NZmmO )p4
{
E~jNUTq
template < typename T1, typename T2 > " #_NA`$i
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) 1KAA(W;nq
{ &KX|gB'
return t1 / t2; vD^^0-Pk6
} 5fSDdaO
} ; 6D6=5!l
0X~Dxs
这个工作可以让宏来做: ':kBHCR7
;"wU+
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ p~$\@8@
template < typename T1, typename T2 > \ p~DlZk"
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; -9\O$ I-3
以后可以直接用 ;F"W6G
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) 'P39^rb
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 q$0^U{j/
(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。。。) iMYvC w/t6
Ilsh
Jo
`yNNpSdS1
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 )d_)CuUBe
]Y}faW(&Y
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > I?Hj,lN
class unary_op : public Rettype (SU*fD!t
{ ) yRC$7I
Left l; t-3wjS1v
public : ?9
m3y0
unary_op( const Left & l) : l(l) {} Y+F$]!hw
;M>0,
template < typename T > C5*j0}
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const UdT~h
{ E_/v$
return FuncType::execute(l(t)); hnmFhJ !g
} Fu(e4E
&l-g3l[
template < typename T1, typename T2 > =
r_&R#~GT
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const :~{XL >:S
{ &W)ks
return FuncType::execute(l(t1, t2)); J<V}g v
} 76
#
} ; yAi#Y3!::
Wi'BX#xCB
W9ZT=#>)[
同样还可以申明一个binary_op qL,QsRwN
?so3Kj6H
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > T<mk98CdE
class binary_op : public Rettype K&Ht37T
{ 9L*gxI>
Left l; &:nWZ!D
Right r; mAX]m 1s
public : )U`H7\*)
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} j}X4#{jgC
^-f5;B`\i
template < typename T > x\3tSP7Vp
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const _Oh;._PS
{ _|g(BK2}
return FuncType::execute(l(t), r(t)); Xa Yx avq
} (TDLT^
NV^ktln
template < typename T1, typename T2 > (IAl$IP63s
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const h,\^Sb5AP
{ pIqPIuy
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); 1e _V@Vy
} +d2+w1o^V
} ; D-8%lGS
ouPwhB,bg
~i=/@;wRp
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 Q{0-pHr}
比如要支持操作符operator+,则需要写一行
N_=7
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) F
C2oP,
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 J<H$B +;qR
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! m Wsegq4
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。。。 9 %,_G.
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 `Z{;
c
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) EN+WEMro
下面是修改过的unary_op ;#G>q o
o`DBzC
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType >
u> %r(
class unary_op !-|&
{ ? Ls]k
Left l; 3|[:8
P(VQ D>G
public : w(k7nGU]
{t;Q#Ou.
unary_op( const Left & l) : l(l) {} 4O[5,
k(3s^B
template < typename T > uY5f mM9
struct result_1 AA^3P?iD
{ QtW5;A-h
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; 'i%Azzv
} ; 13}=;4O
~g;(`g
template < typename T1, typename T2 > t/u$Ts
struct result_2 aEy_H-6f
{ ^pKC0E[%
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; o{f n}
} ; X:j&+d2g0/
#ie{!Mh
template < typename T1, typename T2 > Y\%R6/Gj|u
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const &+J5GHt@
{ Y=vA;BE]R
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); bqS*WgMY-
} MztT/31S
sFx$
template < typename T > h%E25in
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ' f}^/`J
{ yV$p(+KkS
return OpClass::execute(lt(t)); <;Qle
} n?YGXW/
]Q6,,/nn
} ; Q5Y4@
JLT':e~PX
"3Ag+>tuRW
该方法避免直接使用RetType的result_x,而自己申明一个对应的result_x做一次中转,虽然其实毫无意义,却恰好避开了vc的bug [j1SX-NX
好啦,现在才真正完美了。 7`~h'(k
现在在picker里面就可以这么添加了: 4:nmo@K&~
!#f4t]FM`B
template < typename Right > n)sK#C-VA
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const :>Z0Kb}7
{ qV/"30,K
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); *xkbKkm
} {S~2m2up0L
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 [77]0V7
6:330"9
0 -=onX
ZZ] /9oiF%
E$F)z
十. bind [\ @!~F{
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。 YZr^;jfP
先来分析一下一段例子 ucJR #14
29,`2fFr
Kcsje_I-M
int foo( int x, int y) { return x - y;} q.K >v'
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 wI#rAx7f-
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 (x>5
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。 9/~m837x
我们来写个简单的。 +ulX(u(,
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: IN ,@
对于函数对象类的版本: X.j#??
~
W52Mbf
template < typename Func > 0aQNdi)b
struct functor_trait a_x$I?,
{ l1gAm #
typedef typename Func::result_type result_type; =y0!-y
} ; U5dJ=G
对于无参数函数的版本: y!blp>V6
CW*6 -q
template < typename Ret > U87VaUr
struct functor_trait < Ret ( * )() > *h@nAB\3
{ o:f=dBmoX
typedef Ret result_type; 7M3q|7?
} ; ^}U{O A
对于单参数函数的版本: : b $
M
<!5N=-
template < typename Ret, typename V1 > !+U#^2Gz
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > ENA8o}n
{ L7X._XBO[
typedef Ret result_type; TcauCL
} ; UF D_
对于双参数函数的版本: A!Xn^U*p
y;;^o6Gnw
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > w{I60|C]*
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > Q]{DhDz?+
{ ?mG
?N(t/h
typedef Ret result_type; PM[6U#
} ; L L9I:^
等等。。。 {Y`0}
然后我们就可以仿照value_return写一个policy rya4sxCh
s^L\hr
template < typename Func > 6;*tw i
struct func_return @#*B|lHE
{ R?Iv<(I
template < typename T > $v-lG(
struct result_1 4y>G6TD^
{ 14s+&
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; 0EPF;
Xx
} ; \n`UkxZn+
g RSM~<
template < typename T1, typename T2 > [M FV:Z
struct result_2 P@k
;Lg"
{ *Ty>-aS1
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; :3Ty%W&&
} ; 1V FAfv%}
} ; m4>v S
+:/`&LOS-
ndF
Kw
最后一个单参数binder就很容易写出来了 sBwkHsDD
<ywxz1 i
template < typename Func, typename aPicker > TD!QqLW
class binder_1 r}"Ty
{ xV}|G
Func fn;
{3_M&$jN
aPicker pk; @zsr.d6Q
public : #/\FB'zC
x*Z"~'DI
template < typename T > 4&$hBn=!
struct result_1 BIw9@.99B-
{ ^~=o?VtBg
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; `.L8<