一. 什么是Lambda Dqg01_O9O
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 &BxZ}JH=k
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, je;|zfe]
^wlo;.8Y
cqG&n0zb
K3^2;j1F Q
class filler LEd@""h
{ )|,Zp`2/
public : LI9
Uc\
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} z3p
TdUt
} ; r7+Ytr
G%MdZg&i
Z8I0v$LjR
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: =rN_8&
ih=O#f|
3H`r|R
gxc8O).5vY
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); m\f}?t
Ksf f]##H
q0*d*j F0u
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 F;8Uvj
u=
Vt3%q
o(stXa
J+u z{
二. 战前分析 (R]b'3,E$
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{"e8vQx
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 u>*d^[zS
-ZH6*7!
HX#$ ^@Q(
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); 8SN4E
/* --------------------------------------------- */ a9!.e
rM
vector < int *> vp( 10 ); v[]&yD
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); MDauHtF,
/* --------------------------------------------- */ h\/T b8
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); AP9>_0=
/* --------------------------------------------- */ 1T
8|>2m 3
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); "+A8w
/* --------------------------------------------- */ om{aws;
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); LAH.PcjPa
/* --------------------------------------------- */ 9'0v]ar
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); !'(QF9%Q
UIo jXR<
)Ec /5=A
a{\<L/\
看了之后,我们可以思考一些问题: mJ'5!G
1._1, _2是什么? RYV:?=D7s
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。 ]6].l$%z#
2._1 = 1是在做什么? _i2guhRs*Q
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 .zo>,*:t
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 B*otquz
}8dS[-.
P"a9+ti+'
三. 动工
j>)yV@g/
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: \<%?=C'w~
JgMYy,q8t
P;K <P
jg3T1ROL
template < typename T > .$zo_~ mR
class assignment &+" )~2
+
{ 5OC{_-
T value; Cznp(z
public : }3=^Ik;x
assignment( const T & v) : value(v) {} }{F1Cr
template < typename T2 > 7gQ2dp
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } /3o@I5
} ; aA=7x&z@
Gg3<
}(
\+>g"';f
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 tr<0NV62>
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment Id=g!L|
h 6juX'V
;oWak`]f
^v&)z,
class holder B qcFbY
{ Rv|X\Wm
public : [4b_`L
template < typename T > ~ekV*,R"
assignment < T > operator = ( const T & t) const eVRjU
{ Jj7he(!_1
return assignment < T > (t); PDhoCAh
!
} I*0TI@Lo
} ; *eAzk2
L+Q.y~
[Mp8"
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: c}mWAZ=wF
1Wb_>`;
static holder _1; 3>%:%bP
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 lO=~&_
h`pXUnEZ
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); 5^Ps(8VbS
而不用手动写一个函数对象。 _e$T'*q
t{Z:N']H
F1NYpCR
O_^;wey0}?
四. 问题分析 frUO+
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 nE=,=K~
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 JQH>{OB
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 qx`)M3Mu|<
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 LIfYpn6
下面我们可以对这几个问题进行分析。 (}MN16!
UJk/Lxv
五. 问题1:一致性 -P-&]F5
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| -P We
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 ,m1F<Pdts
M6H#Y2!ZbC
struct holder []hC*
{ &'oZ]}^0
//
f~w!Z
template < typename T > DGO\&^GT^
T & operator ()( const T & r) const fl o9iifZ
{ 4 {rj 4P?
return (T & )r; D}]u9jS1
} iDV.C@
} ; 0 ![
0%"sOth
这样的话assignment也必须相应改动: Q3 yW#eD
#L9F\ <K
template < typename Left, typename Right > ,g:\8*Y>'
class assignment 8"C[sRhz
{ #pr{tL
Left l; fm$)?E_Rp
Right r; -gVsOX0
public : OpFm:j3
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} B-W8Zq#4>
template < typename T2 > L%
`lC]
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } !uSG 1j"y
} ; WO{ET
evGUl~</~
同时,holder的operator=也需要改动: >6A8+=
48RSuH
template < typename T > zaG1
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const Q8^g WBc
{ C!}t6
return assignment < holder, T > ( * this , t); 6Ej.X)~'K
} rVv4R/3+
maVfLVx-
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。 3h`_Qv%g
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 Jo4iWJpK
\7] SG
return l(rhs) = r; H1-eMDe
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。 ")D5ulb\
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: UQ}#=[)2e
89\DS!\x9
template < typename Tp > 'oS= d
class constant_t l9#@4Os
{ 4N8(WI"4S
const Tp t; N'~l,{
public : uc]`^,`2/
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} \JbOT%1
template < typename T > 9}jezLI/3
const Tp & operator ()( const T & r) const lB*HLC
{ 2JL\1=k;
return t; .dKFQH iYJ
} @ ('/NjTZ
} ; nWFU8u%
IM=3n%6
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 ;3Z6K5z*f
下面就可以修改holder的operator=了 %JPBD]&M
XB;C~:
template < typename T > $u%7]]Y^\
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const ^!rAT1(/_
{ #}S<O_
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); R?iC"s!
} T.pc3+B8N
[(*?
同时也要修改assignment的operator() Y>Fh<"A|$
2k M;7:
template < typename T2 > 4x|\xg(
l
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } 4KB>O)YNg'
现在代码看起来就很一致了。 W[t0hbVw
1h#e-Oyff
六. 问题2:链式操作 L)X[$:
现在让我们来看看如何处理链式操作。 7~!F3WT{
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。 nd,2EX<bE
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 `&URd&ouJD
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 .>
5[;
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct GBYwS{4
DC(u,iW%6
template < typename T >
B6.9hf
struct result_1 \k.W
F|~
{ KZGy&u
>`
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; r mJ`^6V
} ; NM+(ss'
Sy"!Q%+|
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: c0QKx=
`Jn2(+
template < typename T > y&6 pc
struct ref (D2N_l(`<
{ [Zne19/
typedef T & reference; =XFyEt
} ; z
-uW,
template < typename T > %<{1N|
struct ref < T &> +*Zjo&pc
{ 4WP@ F0@n3
typedef T & reference; s@(ME1j(U!
} ; \S0QZQbz/
T&^b~T(y
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: ).IK[5Q`
odKdpa
Zc[
template < typename T > `y$@zT?j
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const szGGw
{ Y(F>;/AA
return l(t) = r(t); eS/Au[wS
} "Z)zKg
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。 Yht |^ =a
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 :gTtWJ04]
`X%Qt~
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 @t2S"s$m
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: _K3;$2d|R
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 GTke<R
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 #=,c8"O
最后的布局是: 3jjV
bm
Add y'C
/ \ DLPg0>;jl
Divide 5 )6{,y{5!
/ \ x9\]C'*sO
_1 3 ={\9-JJhE
似乎一切都解决了?不。 4}NCdGD
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。 Qrw:Bva)
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。 MG vp6/Pd
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: YI?tmqzt
6#kmV
template < typename Right > "'~&D/7
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const 5DL(#9F8b9
Right & rt) const .* &F
{ &M7AM"9
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); v)JS4KS
} !q 9PO
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 RV),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。 xwojjiV
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。 oZ>2Tt%
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。 Rw^X5ByJE
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。 (}
wMU]!_
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? BG/RNem
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: 6iS7Hao"
u1`JvfLrL
template < class Action > G
UK%RC8
class picker : public Action auAwZi/
{ |!L0X@>
public : o]<J&<WM
picker( const Action & act) : Action(act) {} Dlg9PyQ
// all the operator overloaded +S@[1 N
} ; BBa!le9P
{R?VB!dR
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。 ")9jt^
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: H3+P;2{
465?,EpS
template < typename Right > vF9fXY=
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const V^< Zs//7
{ pYh\l.@qf
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); yM*_"z!L
} Rbcu5.6
H@'u$qr$:
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > T@d4NF#
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。 Bh;N:{&^Eu
O+t'E9Fa
template < typename T > struct picker_maker {Rq5=/b
{ G%>M@nYUE
typedef picker < constant_t < T > > result; |xrnLdng0R
} ; \lF-]vz*
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > Bw>)gSB5$k
{ /L=Y8tDt
typedef picker < T > result; as"@E>a
} ; @b{$s
wZt2%+$6m
下面总的结构就有了: \hP.Q;"MtO
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 |a=7P
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 {T 3~js
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 7GRPPh<4
至此链式操作完美实现。 a}[rk*QmZ
M/kBAxNIC|
iUlSRfrC$#
七. 问题3 q^6l`JJ
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。 8|tnhA]~
Esf\Bo"
template < typename T1, typename T2 > T=':$(t
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const gw<udhk
{ P>'29$1'
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); lQpl8>
} ] -%B4lT
?@ 7Reh\
很明显,这个函数的返回类型会依赖于T1,T2,因此result_1已经无法适用,我们就只好再写一个result_2: 4jW <*jM
KgXu x-q
template < typename T1, typename T2 > k0,]2R
struct result_2 "Iacs s0;
{ jXIVR'n(
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; \pXo~;E\
} ; *mn"GK6
DK1{Z;Z
显然,各个functor似乎根本不理会各个参数那个是_1, 那个是_2, 那么最后是怎么选择的呢? %rO)w?
这个差事就留给了holder自己。 .:=5|0m
rN'}IS@5
yeA]j[ #
template < int Order > fa!8+kfi
class holder; A}i>ys
template <> sLf~o"yb
class holder < 1 > l_pf9!z
{ qfF2S
public : lqvP
Dz
template < typename T > [<X ~m
struct result_1 s?PB ]Tr
{ =z\/xzAwX
typedef T & result; eE@7AM
} ; }j{Z
&(K
template < typename T1, typename T2 > 4c<\_\\ck
struct result_2 DS ;.)P"
{ cyB2=,
typedef T1 & result; BzTzIo5
} ; ie7P^:T|+
template < typename T > Nt687
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const dg&GMo
{ *A0*.>@N
return (T & )r; `E|>K\
} nI/kX^Pd
template < typename T1, typename T2 > ( +(bw4V/
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const S7j U:CLJ
{ \zhCGDm1_
return (T1 & )r1; ;f
/2u
} UTqKL*p523
} ; 1z_1Hl
e^UUR-K%
template <> 9r
](/"=f
class holder < 2 > 'r rnTd c
{ AI-ZZ6lzR
public : fJ+4H4K
template < typename T > kNX8y--
struct result_1 YMj iJTl
{ O$X^Ea7~
typedef T & result; l=C|4@
} ; zm#%]p80f
template < typename T1, typename T2 > j|@8VxZ
struct result_2 6O" y
{ : :928y
typedef T2 & result; (&M,rW~Qxs
} ; GN+!o($
template < typename T > /!U(/
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const \_7'f
{ '
?a d
return (T & )r; \vE-;,
} v!AfIcEV
template < typename T1, typename T2 > Yn>FSq^Wp-
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const u]P9ip"Z
{ $?On,U
return (T2 & )r2; %yK- Q,'O
} \W|ymV_Ki
} ; \/9 O5`u*V
.Dy2O*`
r9p ((ir
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 I_|W'%N]
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: &_' evZ8
首先 assignment::operator(int, int)被调用: V!s#xXD }
n>,? V3ly
return l(i, j) = r(i, j); F(w<YU%6
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) CKX3t:HP0
d"S\j@
return ( int & )i; _p<wATv?7t
return ( int & )j; %&wi@ *#
最后执行i = j; 7wHd*{^9N
可见,参数被正确的选择了。 h~q5GhY!9
qAt#0
CHDt^(oa!B
xu>grj
Wr+1e1[
八. 中期总结 RtEx
WTc
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事:
Q1!+wC
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 L;=LAQ6[
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 =FQH5iSd
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor L }R-|
7?8+h
#;h>
x
tO3#kV\,
IV%Rph>d
cDz^jC
九. 简化 C1OiM b(:
很明显,要支持一个操作符所要做的工作太多了,而且在每个functor中申明result_1至result_n,可见如果n发生变化,维护的开销极大。 c=re(
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 3pyE'9"f6
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: 4W=fQx]
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 fIn^a3TV
+-*/&|^等 O2/_$i[F
2. 返回引用。 | NyANsI
=,各种复合赋值等 8J~-|<Q6
3. 返回固定类型。 g|j15&x
各种逻辑/比较操作符(返回bool) /&l4 sF1
4. 原样返回。 34L1Gxf
operator, .]N`]3$=
5. 返回解引用的类型。 "O_)~u
operator*(单目) ak{XLzn
6. 返回地址。 3~Ll<8fv
operator&(单目) \T?6TDZ]
7. 下表访问返回类型。 l!:L<B
operator[] H>%L@Btw
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 ED>P>Gg
operator<<和operator>> 'Jd*r(2d
kpMo7n
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。 #!P>.".
例如针对第一条,我们实现一个policy类: v=DC3oh-
u R]8ZT")
template < typename Left > Dn`
struct value_return z~ua#(z1S
{ S$46YQ
template < typename T > PgsG*5WQ
struct result_1 2_TFc2d
{ H!|g?"C
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; aJ[|80U
} ; KfQ?b_H.
pDcGf7
template < typename T1, typename T2 >
spWo{
struct result_2 77'@U(
{ YR[I,j
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; 9xeg,#1
} ; gOMy8w4>
} ; ^b
3nEcQn
vSo1WS
*hh9
K
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait r6It)PQ
:es=T`("A8
下面我们来剥离functor中的operator() vVSf'w
首先operator里面的代码全是下面的形式: li0)<("/
tD,I7%|@
return l(t) op r(t) B &3sV+
return l(t1, t2) op r(t1, t2) Kaji&Ibd
return op l(t) o3:BH@@
return op l(t1, t2) D5Z)"~'
return l(t) op -op)X>
return l(t1, t2) op fnIF<Zt
return l(t)[r(t)] w8zr0z
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] }|wC7*^)
*d31fBCk%
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: ,:0!+1
单目: return f(l(t), r(t)); /x\~5cC
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); V5gr-^E
双目: return f(l(t)); _>_"cKS
return f(l(t1, t2)); 6NQ`IC
下面就是f的实现,以operator/为例 P1|3%#c
9<o*aFgCa
struct meta_divide V7B%o:FZo
{ h~O^~"jc
template < typename T1, typename T2 > WA.c.{w\
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) t
;fJ`.
{ ULO_?4}B
return t1 / t2; 5Ha(i [d
} V7D<'!
} ; *;Za))
uUe#+[bD
这个工作可以让宏来做: Ao@WTs9
_|#P~Ft
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ m= %KaRI
template < typename T1, typename T2 > \ +o35${
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; !Z0S@]C
以后可以直接用 )S}.QrG
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) 8t|?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 ! vuun |
(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。。。) 6XnUs1O
o\fPZ`p-m~
RFq=`/>dG
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 X.ZG-TC
<RcB: h
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > E:[!)UG|y
class unary_op : public Rettype 5UX- Qqr
{ %vUUx+
Left l; tH:?aP*2
public : EJNHZ<
unary_op( const Left & l) : l(l) {} 5acC4v!T
Jgy6 !qUn_
template < typename T > B] Koi1B
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const g[;&_gL
{ ;u<F,o(
return FuncType::execute(l(t)); {MUO25s02
} 4L r,}tA
M XuHA?
template < typename T1, typename T2 > uE>m3Y(aP
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const TCi0]Y~a
{ }%<cFi &
return FuncType::execute(l(t1, t2)); =E:sEw2j
} 4 b}'W}
} ; IDdu2HNu
5i'KGL
"2 D{X
同样还可以申明一个binary_op QBA{*@ A-
Z{2QDjAI;
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > }4Q3S1|U
class binary_op : public Rettype X @/X65=[
{ Z1p%6f`
Left l; w9Nk8OsL
Right r; D0Ls~qr
public : Ga`
8oY+~
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} Fxn=+Xgg
gx2v(1?S
template < typename T > AjsjYThV
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const CY"i|s
{ h]4qJ
return FuncType::execute(l(t), r(t)); 9l,8:%X_
} .~a8\6t
[a.(0YLr'w
template < typename T1, typename T2 > ;KG}Yr72
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const "9Br)3
{ YB4|J44Y
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); )iZhE"?z
} zLPCWP.u
} ; )i:"cyoE
wQM( |@zE}
)ri'W
<l
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
U^-RyE!}
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 r
l;Y7l
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) COD^osM@
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。 7w\!3pv
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! z_). -
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。。。 J3'0^JP*
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 PGb}Y {
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^Soqom3
下面是修改过的unary_op @@}muW>;T
@[1,i~H
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > 9QkssI
class unary_op S)"vyGv
{ i,L"%q)C
Left l; NkQain9
l a_
public : L>N)[;|
R5 EC/@
unary_op( const Left & l) : l(l) {} v4\
m9Pu4
EPM(hxCIQ
template < typename T > S-brV\v7
struct result_1 buHUBn[3)
{ o+\?E.%%g
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; 9~ifST\
} ; W7 +Q&4Y
Z#K0a'
template < typename T1, typename T2 > 5yp
struct result_2 E.yc"|n7l2
{ Ae<;b Of
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; g}vU*g
;
} ; wD@ wOC
avqJ[R
template < typename T1, typename T2 > Xg}~\|n
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const @d|]BqQ4jh
{ V_9\Ax'X
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); @VsK7Eo
} fi6_yFl
z7a@'+'
template < typename T > w_Z*X5u
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const " j:15m5
{ _$v$v$74^
return OpClass::execute(lt(t)); ^AO2%09.S
} xCMuq9zt@
1z3I^gI*i
} ; l_(4CimOZ
O^R^Aw
n>%TIoY
该方法避免直接使用RetType的result_x,而自己申明一个对应的result_x做一次中转,虽然其实毫无意义,却恰好避开了vc的bug ~$bQ;`,L
好啦,现在才真正完美了。 ;=8@@9
现在在picker里面就可以这么添加了: >
!HC
?
m h|HEkM
template < typename Right > fJY
b)sN
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const B_%O6
{ w_q=mKu
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); Ki3wqY
} EtcXzq>w
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。 v2mqM5Z
jF5oc
L/O:V^1
yF^)H{yx
opCQ=G1
十. bind AOCiIPw
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。 dr4 m}v.
先来分析一下一段例子 o4,m+:
2V*<J:;wb
$7\hszjZ
int foo( int x, int y) { return x - y;} zx5t
gZd,N
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 xCm`g{
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 AdRt\H <
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。 |CjdmQ u
我们来写个简单的。 3.
g-V
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: j<i:rk|
对于函数对象类的版本: +]{PEnJ
Rs 0Gqx
template < typename Func > .PJ_1
struct functor_trait ' :,p6
{ N,`<:'
typedef typename Func::result_type result_type; , pr ",=
} ; k12mxR/
对于无参数函数的版本: $h'>Zvf
65pC#$F<x
template < typename Ret > uvGFo)9q3
struct functor_trait < Ret ( * )() > 4buzx&
{ QBT_H"[
typedef Ret result_type; ,An*w_
} ; v>mr
对于单参数函数的版本: %C*h/AW)'
FDRpK5cw
template < typename Ret, typename V1 > j'FBt8P'
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > Jm
G)=$,
{ u|E9X[%
typedef Ret result_type; !rgdOlTR ^
} ; m2Q#ATLW
对于双参数函数的版本: ,vUMy&AV
ed7Hz#Qc
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > qL68/7:A
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > N/mC,7Q
{ orAEVEm
typedef Ret result_type; )`]} D[j
} ; TWgI-xB
等等。。。 "@E(}z'sM
然后我们就可以仿照value_return写一个policy =nN&8vRH
WqRg/
template < typename Func > v\ Xk6k
struct func_return <lVW;l7
{ i6h , Aw3
template < typename T > E@\bFy_!>b
struct result_1 uCpk1d
{ B1a&'WX?
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; *Z"(K\1TH
} ; |Xl,~-.
4*9:
template < typename T1, typename T2 > 1PJ8O|Zt8
struct result_2 Ot_xeg;7
{ P(za8l>
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; ws$!-t4<(
} ; t6O/Q0_
} ; AW:WDNQh8n
}x1p~N+;
"5R8Zl+
最后一个单参数binder就很容易写出来了 %8yX6`lH
P$i?%P~
template < typename Func, typename aPicker > G@igxnm}
class binder_1 n~k9Z^ $
{ gb_k^wg~1'
Func fn; pjX')i<
aPicker pk; ryp@<}A]!d
public : YWPAc>uw,
|>P`Gl]E
template < typename T > NI136P
struct result_1 hE>i~:~R
{ r$~
f[cA
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; Yj^n4G(h
} ; #b4Pn`[
@l:\Ka~TS
template < typename T1, typename T2 > u;*Wc9>sU
struct result_2 &Rx-zp&dJ
{ ISuye2tExq
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; 0@ 9em~
} ; 64OgE!
Vee`q.
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {}
D=nuK25
7$7Y)&\5w
template < typename T > 438+zU
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const w%[`'_[
{ BJI
R !J
return fn(pk(t)); PuhFbgxy
} :n&n"`D~
template < typename T1, typename T2 > 7uQ-:n
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 48BPo,nWR
{ xA9{o+
return fn(pk(t1, t2)); ,IW$XD
} cO"7wgg
} ; ;Qc_Tf=,
=MqefV;-
T)ra>r<#
一目了然不是么? J34lu{'if
最后实现bind CKv[E
8*^Q#;^~99
<Vk^fV
template < typename Func, typename aPicker > T&=1IoOg
picker < binder_1 < Func, aPicker > > bind( const Func fn, const aPicker & pk) #eT{?_wM
{ &