一. 什么是Lambda 5_z33,q2
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 iIq)~e/ Z
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, hijgF@
GrAujc5|
vOc 9ZE
'_/Bp4i
class filler fmiz,$O4?
{ T<w5vqFDu
public : qAS qscO
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} uec!RKE
} ; x\s|n{
m:WyuU<
,eZ1uBI?
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: QiLEL
D6Goa(!9d
eQD)$d_5
PUBWZ^63
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); -!N&OZ+R
[5MJwRM^!;
Ie`13 L2
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 vL\&6n~M>
d)R:9M}v
KB'qRnkc
sPMa]F(
二. 战前分析 P3nb2.
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。 N.]qU d
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 8qu2iPOcZ
V%YiAr>
Yl#Rib
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); j
S?xk
/* --------------------------------------------- */ v%s`~~u%^
vector < int *> vp( 10 ); krC{ed
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); Y<Xz
wro0
/* --------------------------------------------- */ r]l!WRn
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); W81E!RyP`
/* --------------------------------------------- */ OZTPOz.
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); l#H#+*F
/* --------------------------------------------- */ 2GWMlI
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); !\"5rNy
/* --------------------------------------------- */ MV\|e1B}
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); {FIXc^m'
)6Ny1x+
00SbH$SU
2cq I[t@0
看了之后,我们可以思考一些问题: x7<\]94
1._1, _2是什么? =}v}my3y"
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。 sM?MLB\Za
2._1 = 1是在做什么? %T)oCjM[\
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。 kWe{r5C7
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。 ni6{pK4Wqm
zSSB>D
?I[8'
三. 动工 N#Zhxu,g!
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: ^H2-RBE#
20iq2
:w<V
)YX 'N<[
template < typename T > |/2y-[;:
class assignment yI ld75S`
{ p"FW&Q=PN
T value; }*ZHgf]~#
public : =ZDAeVz3w
assignment( const T & v) : value(v) {} sm\f0P!rv
template < typename T2 > F^5?\
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } :bWUuXVtJ
} ; NLr PSqz
"ajjJ"x A
pDh{Z g6t
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 8g:;)u4$P
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment BVr0Gk
GW$.lo1|)
&g.+V/<[
L. EiO({W
class holder =9z[[dQ|L
{ e#Z$o($t
public : Yb/i{@AJ
template < typename T > tX@_fYb
assignment < T > operator = ( const T & t) const 59%tXiO
{ wmTq` XH)
return assignment < T > (t); AwTJJ0>
} \uXcLhXN
} ; Z7_ zMM
~5 *5
3q'&j,,^
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: 2A\,-*pc
#SX8=f`K5
static holder _1; .h&
.K
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 ;}1xn3THCn
baP^<w^
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); c{&*w")J
而不用手动写一个函数对象。 w^#L9i'v'
:^fcC[$K
"7v @Rye
']>Mp#j
四. 问题分析 FI<q@HF
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。 ;+tpvnV;]
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。 ~,BIf+\XF
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 :sP!p`dl
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 3Ezy %7
下面我们可以对这几个问题进行分析。 jWY$5Vq<H
?APeR,"V
五. 问题1:一致性 !O#dV1wAa
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| {fEwA8Ir
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 lr{?"tl_
'/$d0`3B>
struct holder ,N
e;kI
{ <]T` 3W9
// gCN$}
template < typename T > Qed.4R:o
T & operator ()( const T & r) const 4mHvgnT!WA
{ GG0R}',0
return (T & )r; Q\WC+,_%
} UH"#2< |b
} ; -CR?<A4mud
/MF!GM
这样的话assignment也必须相应改动: hTM[8 ~<^
~O]]N;>72"
template < typename Left, typename Right > !Mu|mz=
class assignment \|U l]1pO8
{ PmR~c,
Left l; 0k'e:AjP
Right r; Ezi-VGjr]
public : IZm(`b;t^
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} ^m/oDB-
template < typename T2 > >(<ytn t=
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } Hsihytdj
} ; !j\" w p
:gB[O>'<m
同时,holder的operator=也需要改动: C:uz6i1
}?@rO`:EF+
template < typename T > 1=nUW":
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const 0V{(Ru.O
{ .(X
lg-H,
return assignment < holder, T > ( * this , t); Q3 eM2i8Y
} (^5 7UmFv]
=1u@7Bh
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。 NFr:y<0>z
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 M#4QQ} F.
<d<mvXbw_@
return l(rhs) = r; JIFU;*PR1
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。 #CnHf
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: nD0}wiL{
I0'[!kBF|
template < typename Tp > T /mI[*1xI
class constant_t \(Pohw WWo
{ _kdL'x
const Tp t; 90#
;?#
public : I"t(%2*q
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} #9m$ N
template < typename T > 3GmeD/6
const Tp & operator ()( const T & r) const %',F
{ qA:#iJ8w
return t; O0:)X)b
} ~-#yOu
,w
} ; k` {@pt.
yCXrVN:`,
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 O$g_@B0E1
下面就可以修改holder的operator=了 ZKz,|+X0G
Cv*x2KF
G
template < typename T > %"X-&1vV
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const %+F"QI1~0
{ ~fa(=.h
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); N6T{
} 4_D@ST%
o%4Gd~
同时也要修改assignment的operator() 5I,gBT|B
jr /lk
template < typename T2 > $v`afd y
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } O Lc}_
现在代码看起来就很一致了。 Ka|eFprS
7P B)'Wl"6
六. 问题2:链式操作 3s:%2%jVK
现在让我们来看看如何处理链式操作。 +'G0 {;b
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。 m$LVCB
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。 ZO7&vF}
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。 ur\qOX|{
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct 6 8iV/7
"0EA;S8$8
template < typename T > /?6gdN
struct result_1 gUR]{dq^'
{ LrCk*@
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; QI!F6pGF
} ; r{seb E\
;
@[6,6:h|
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: ,zQOZ'^
M('d-Q{B7L
template < typename T > y#<MVH
struct ref H2r8,|XL
{ @-)tM.8~
typedef T & reference; T'#!~GpB
} ; !>(RK"KWq]
template < typename T > OI0B:()
struct ref < T &> @+Y8*Rj\3
{ =9G;PVk|
typedef T & reference; -.<k~71
} ; f&x0@Q/eON
&48_2Q"{
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: d"U(`E=H9
#g5^SR|qE
template < typename T > o\`>c:.
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const +zkm(
{ gr-x|wK
return l(t) = r(t); y\F=ui
} =6=_/q2
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。 %5
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 _J]2~b
*zWWmxcJa
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 4.K'\S
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: U,lJ"$'
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 ^# A.@
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 ~/IexQB&
最后的布局是: m~],nl
Add n^hocGH*
/ \ quo^fqS&a
Divide 5 6`$[Ini
/ \ *]x*B@RF
_1 3 E4D (,s
似乎一切都解决了?不。 ~SjZk|
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。 nMoWOP'
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。 pGIe=Um0W
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: [rreFSy#@
}Uf<ZXW
template < typename Right > uD["{?H
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const *o' 4,+=am
Right & rt) const ecX/K.8l
{ R:aYL~
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); ^+R:MBK
} *mBJ?{ !
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 x7RdZC
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。 hxC!+ArVe
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。 M0-,M/]l
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。 QMk+RM8U
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。 yu
,h\
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? &!y]:CC{
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: kDB iBNdB
m]IysyFFK
template < class Action > \,sg)^w@
class picker : public Action _a+ICqR
{ U&y`-@A4
public : j5%qv(w
picker( const Action & act) : Action(act) {} u8OxD
// all the operator overloaded >]}yXg=QK+
} ; 3SARr>HRyI
T 4|jz<iK]
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。 agd)ag4"[u
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: F*
#h9
Y
PM4>ThQ
template < typename Right > I}v]Zm9
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const HPa|uDVv
{ 9DEh*%q
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); jxy1
} 3ViM ?p
dALK0U
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > yty`2$O
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。 =J@`0H"
4R +P
template < typename T > struct picker_maker @+^c"=d1S
{ Lm.`+W5
typedef picker < constant_t < T > > result; x.EgTvA&d
} ; h)E|?b_
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > eO{@@?/y
{ 67J*&5? |
typedef picker < T > result; w{'2q^>6*
} ; D{AFL.r{
" OGdE_E
下面总的结构就有了: aed+C:N
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。 JJl7JwSTW
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。 2q%K)h
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 *=vlqpG
至此链式操作完美实现。 3$"/>g/
kUHie
C(,=[Fi-
七. 问题3 jX|=n.#q
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。 Q#WE|,a
Sl.o,W^
template < typename T1, typename T2 > O3!d(dY=_
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const K&UE0JO'
{ B
<+K<,S
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); k!doIMj
} j??tmo
cw+g
z!!
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: w &vhWq
m4gU*?
template < typename T1, typename T2 >
A1Q
+0
struct result_2 n(jjvLf
{ M7VID6J.
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; \|Qb[{<:,
} ; +v[O
,QS'$n
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? ,U%=rfB~
这个差事就留给了holder自己。 y~p4">]
k_Tswf3
'\L0xw4
template < int Order > Wg(bD,
class holder; pruWO'b`
template <> {NeWdC
class holder < 1 > l.7d$8'\
{ IIaxgfhZ
public : 5w-JPjH
template < typename T > zKJ.Tj W
struct result_1 _[1^s$
{ kV1vb
typedef T & result; A7(M,4`6
} ; QUPf*3Oy
template < typename T1, typename T2 > hb! ln7
struct result_2 C*O
,rm}
{ vfXJYw+6_
typedef T1 & result; a*Jn#Mx<M
} ; Uk02IOXQ
template < typename T > ?48AY6
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const !
IgoL&=
{ K_##-6>
return (T & )r; H56
^n<tg
} lzoeST
template < typename T1, typename T2 > VV\Xb31J
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const !2tw, QM
{ e;;):\p4
return (T1 & )r1; yId;\o B
} ~BQV]BJ7
} ; Bhx<g&|j
_vIO!*h0
template <> fkBLrw
class holder < 2 > {~nvs4X
{ 8{@`kyy|
public : 7(@(Hm
template < typename T > &<=e_0zT
struct result_1 9ET/I$n
{ G)~MbesJ
typedef T & result; :;_#5
} ; u0'i!@795
template < typename T1, typename T2 > /4H[4m]I
struct result_2 6s5b$x
{ ,$BgR2^
typedef T2 & result; I<xy?{s
} ; qM*S*,s
template < typename T > .d
e
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const IW] *i?L
{ YJc%h@ _=]
return (T & )r; '&)D>@g
} QnP{$rT
template < typename T1, typename T2 > I)rGOda{
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const 3XGB+$]C
{ blmmm(|~|
return (T2 & )r2; 9H[/T j-;
} )"F5lOA6
} ; u x#.:C|
[NZ-WU&&LP
WzlS^bZ
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> >。 -^Rb7 g-
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: iz$FcA]
首先 assignment::operator(int, int)被调用: +
lP5XY{
*0-v!\{
return l(i, j) = r(i, j); `>\4"`I
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) v#-E~;CcC
@?Fx
return ( int & )i; ^ePsIl1E
return ( int & )j; Fj,(_^
最后执行i = j; /_HwifRQ
可见,参数被正确的选择了。 d>;2,srUf
1GUqT 9)
L!&$c&=xf
2@4x"F]U;
m]1!-`(*
八. 中期总结 N-D(y
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: Yg$@ Wb6
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 '1]+8E
`Z
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 zfirb
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor n'ehB%"
XL&hs+Y
5pB^Y MP
Vj/fAHR`>'
^W5>i[
X:R%1+&*
九. 简化 Esb?U|F4
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。 QTeFR&q8
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 8i[".9}G\
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: ,7t3>9-M"
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 ;FcExg|k
+-*/&|^等 U%h7h`=F?
2. 返回引用。 70duk:Ri0
=,各种复合赋值等 qP qy4V.;
3. 返回固定类型。 >H)^6sJ;%b
各种逻辑/比较操作符(返回bool) G&.d)NfE
4. 原样返回。 jT{f<P0
operator, \ibCR~W4
5. 返回解引用的类型。 32s5-.{c/f
operator*(单目) ZU)BJ!L,s
6. 返回地址。 v3?kFd7%H~
operator&(单目) hTDV!B-_(
7. 下表访问返回类型。 m**0rpA
operator[] gH5CB%)
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 vJ~4D*(]l
operator<<和operator>> |OOXh[y
Td5bDO
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。 ss/h[4h4h
例如针对第一条,我们实现一个policy类: DgC3>
yL
3Ca
\`m)l
template < typename Left > n}=rj7
struct value_return 4U}zJP(L
{ k\nH&nb
template < typename T > fE'-.nA+
struct result_1 LjSLg[ i
{ )\0Ug7]?
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; ^WmGo]<B_
} ; \5t`p67Ve_
Xg,0 /P~
template < typename T1, typename T2 > U?JiVxE^
struct result_2 sKe,
{ $Z,i|K;
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; 3fm;r5
} ; '`9%'f)
} ; 3%_
4+zd
U)u\1AV5
a#YuKh?
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait ;I[ht
:!(YEF#}
下面我们来剥离functor中的operator() dVPq%[J2
首先operator里面的代码全是下面的形式: lr-12-D%-
2T//%ys=
return l(t) op r(t) AQB1gzE
return l(t1, t2) op r(t1, t2) AGl|>f)
return op l(t) zhuyePn
return op l(t1, t2) i/5y^
return l(t) op g@<sU0B
return l(t1, t2) op wEBtre7
return l(t)[r(t)] m$7x#8gF
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] +fC#2%VnU
/_$~rW
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: 8.*\+nH
单目: return f(l(t), r(t)); "|(rVj=
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); \d `dV0X
双目: return f(l(t)); 9BqQ^`bu
return f(l(t1, t2)); 7bA4P*
下面就是f的实现,以operator/为例 <Gn8B^~$
4kWg>F3
struct meta_divide ]|Ow_z8
O
{ N8,EI^W8Z
template < typename T1, typename T2 > -
P\S>G.
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) 8FB\0LA!g
{ nw~/~eM5=
return t1 / t2; ;%BhhmR)[
} O3_D~O
."
} ; _L?v6MTj
b ^uP^](J
这个工作可以让宏来做: >r;ABz/
R#"U/8b>z
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ %T`4!:vy
template < typename T1, typename T2 > \ gV<0Hj
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; ]]\)=F`n77
以后可以直接用 .tZjdNE(h
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) cYZwWMzp
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 wrz+2EP`
(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。。。) \Ku9"x
`
(7N^@
"}S9`-Wd|
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 [54@i rH
IW5*9)N?
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > A6{t%k~F
class unary_op : public Rettype Xy[4f=X}z
{ +CsI,Uf4*
Left l; >v^2^$^u
public : Am>_4
unary_op( const Left & l) : l(l) {} &eThH,w$2
w^ixMn~nLF
template < typename T > *Te4U5F
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 6Y;Y}E
{ EO4"Z@ji
return FuncType::execute(l(t)); o>xxmyW|
} ?D RFsA
[ea6dv4p
template < typename T1, typename T2 > *]{9K
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const mr:kn0
{ ^/_\etV
return FuncType::execute(l(t1, t2)); M[:O(
} F,'^se4&
} ; w o-O_uZB
#2_o[/&}x@
2x)0?N[$O
同样还可以申明一个binary_op ,H.(\p_N
PY^^^01P
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > 8C*6Fjb#
class binary_op : public Rettype J>HLQP
{ Ck ~V5
Left l; t]
n(5!L(
Right r; PphR4 sIM
public : Eg@R[ ^T
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} =$"zqa.B6
opUKrB
template < typename T > ~[d=s
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const '+o:,6
{ Fpj6Atk
return FuncType::execute(l(t), r(t)); pRQfx^On
}
K^!e-Xi6
w?V[[$
template < typename T1, typename T2 > 6Nfof
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const rK(x4]I
l"
{ 8w{#R{w
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); n:5O9,umZ
} ?=;e.qK=71
} ; es.\e.HK
,cGwtt(
xZ9}8*Q&:
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 :GwSs'$O
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 ;kyL>mV{
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) jMz1s%C
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。 )8 "EI-/.
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! ,<uiitOo
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。。。 l5\B2 +}7
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 U /1[~429
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) mV:RmA
下面是修改过的unary_op Q|j@#@O 1
G+#| )V
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > F:*[
class unary_op <FUqD0sQ
{ |xsV(jK8
Left l; AiyvHt
f>\bUmk(
public : Vq\..!y
U}RS*7`
unary_op( const Left & l) : l(l) {} VgFF+Eg
Se^/VVm
template < typename T > !LHzY(
struct result_1 zCBtD_@
{ y~]IVl"
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; C>w9
{h
} ; 1K?
&
J2
[p( #WM:
template < typename T1, typename T2 > AhbT/
struct result_2 ADLa.{
{ 1c<CEq:?e%
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; 66^1&D"
} ; in=k:j,U0
)}k?r5g
template < typename T1, typename T2 > O?j98H
Sya
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const CfkNy[}=
{ 5O;a/q8"
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); o-Q]Dk1W
} Ww'TCWk@
r?5@Etpg
template < typename T > Uf7F8JZmM
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const !\&7oAs=I
{ )MD*)O
return OpClass::execute(lt(t)); }Ll3AR7\
} XvA0nEi
&{%S0\K Y
} ; `L"p)5H
ga{25q}"
:]u}xDv3
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 6PzN>+t^y
好啦,现在才真正完美了。 ,IT)zCpaBP
现在在picker里面就可以这么添加了: #U!(I#^3
MUCJ/GF*
template < typename Right > v'
9( et
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const c5=v`hv
{ P[#WHbn
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); qOcG|UgF
} aV?}+Y{#
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。 skR,M=F~
j?f,~Y<k
g6@N PQ
Eis%)oE
`jUS{ 3^
十. bind B(en5|
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。 R@7GCj
先来分析一下一段例子 JR a*;_
WB=<W#?w7%
?G>5 D`V
int foo( int x, int y) { return x - y;} nIT ^'
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 Kc9mI>u H
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 ~G{$ P'[
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。 WnJLX ^;
我们来写个简单的。 I?> -
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: #)PGQ)(
对于函数对象类的版本: MOqA$b
zNsL^;uT
template < typename Func > -X&!dV:= 4
struct functor_trait J++sTQ(!?
{ AG$-U2ap
typedef typename Func::result_type result_type; S\v&{
} ; St3(1mApl
对于无参数函数的版本: WkDn
j6R{
template < typename Ret > 0IPhVG~#
struct functor_trait < Ret ( * )() > t7!>5e)C}
{ 4M0v1`k
typedef Ret result_type; ZB^4 (F')H
} ; :E >n)_^
对于单参数函数的版本: 7>2j=Y_Kp
,$6MM6W;-F
template < typename Ret, typename V1 > JIY ^N9_
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > hyvV%z Z
{ V&,<,iNN
typedef Ret result_type; 5cNzG4z
} ; (;2J(GZ:$U
对于双参数函数的版本: { ck
%B {D
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > l6`d48U
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > 2;?wN`}5g=
{ 3ciVjH>i
typedef Ret result_type; 7ck0S+N'b
} ; p=`x
等等。。。 hml\^I8Q>F
然后我们就可以仿照value_return写一个policy i3kI2\bd/
~gi( 1<#
template < typename Func > L$TKO,T
struct func_return p\]LEP\z,
{ DO- K
template < typename T > TNFm7}=
struct result_1 L$u&~"z-
{ qT<qu(V:
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; rCSG@D.
} ; <R~~yW:H
*Xtc`XH
template < typename T1, typename T2 > 0p>:rU~
struct result_2 6B;_uIq5
{ P=sK+}5`q
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; dVmAMQk.g
} ; <1g 1hqK3
} ; E-U;8cOMv
SK c
T
$L#Z?76v
最后一个单参数binder就很容易写出来了 w7t"&=pF7
<j8&u/Za~'
template < typename Func, typename aPicker > fkv{\zN
class binder_1 N>6yacTB
{ u.L8tR:(
Func fn; g*AD$":
aPicker pk; u&d v[
public : Yqhz(&*)
9uq+Ve>
template < typename T > Mevyj;1t
struct result_1 Pl5NHVr
{ Uo[5V|>X6
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; hq8/`u
YF
} ; =
a.n`3`Q
v!RB(T3
template < typename T1, typename T2 > zju,#%
struct result_2 "MS`d+rf\
{ a9EI7pnq
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; *~<]|H5~
} ; b5 C}K
v"('_!
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} ;pNbKf:
#2vG_B<M)
template < typename T > WWs[]zr
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const gS<