一. 什么是Lambda 5_GYrR2
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 y%"{I7!A
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, DX#Nf""Pw
<cps2*'
dqU~`b9
we;-~A5J
class filler n]._uza
{ xQ7l~O
b
public : fDv2JdiU
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} V5+=e^pa2
} ; <FV1Wz
G#ZH.24Y
<sb~ ^B
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: }bb;~
T<n
dm\F
$*^7iT4q_t
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); G/)O@Ugp
'$i:
2mn,
?1~` *LE
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 03$mYS_?
R`NYEptJ
KLST\Ln:
ejSji-Qd
二. 战前分析 ZF!h<h&,
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。 (nQ^
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 Kn5~d(:
NVkV7y X]
`KZm0d{H
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); n1Yp1"2b[
/* --------------------------------------------- */ z O-z%y
vector < int *> vp( 10 ); Ouk^O}W6
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1);
Vr3Zu{&2
/* --------------------------------------------- */ rDdoOb]B
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); x[
SDl(<@;
/* --------------------------------------------- */ 7`*h2 mgY
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); ROH|PKb7
/* --------------------------------------------- */ {:/#Nc$5
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); IPS4C[v
/* --------------------------------------------- */ "{A(x
}'Y4
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); ^um<bWNc
T^zXt?
~nmoz/L
tH!]Z4}u
看了之后,我们可以思考一些问题: R)c?`:iUB
1._1, _2是什么? /2&c$9=1
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。 LQ@"Xe]5
2._1 = 1是在做什么? 0_jf/an,%
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。 \[;0KV_
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。 k$n|*kCh
/J]5H
jk;j2YNPw
三. 动工 1.}d.t
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: /p/]t,-j2
|Tv#4st
z<MsKD0Q
KYB`D.O
template < typename T > s
n8Qk=K
class assignment lov!o:dJ
{ &)QX7*H
T value; Na<pwC
public : D,k6$`
assignment( const T & v) : value(v) {} f[]dfLS"W
template < typename T2 > GV1pn) 4
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } P9R9(quI
} ; '6DBs8>1
{y)=eX9
CT&|QH{
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 5tl< 3g`
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment ` ./$&'
=7?4eYHC
l5~os>
d9k0F
OR1
class holder ]a>n:p]e
{ kXViWOXU^
public : EfqX
y>W
template < typename T > N"Z{5A
assignment < T > operator = ( const T & t) const &eJfGt5
{ pJ>P[
return assignment < T > (t); &j;wCvE4+
} ez7A4>/
} ; R8K&R\
aEB_#1
<;lkUU(WT2
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: \<bx[,?
z[N`s$;
static holder _1; =0
#OU
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 ::`HQ@^
9p]QM)M
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); HVRZ[Y<^
而不用手动写一个函数对象。 s9mx
p#-Z4- `
rm7ANMB:
[z:!j$K
四. 问题分析 &0d#Y]D4`
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 b1cy$I
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。 #`^}PuQ
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 (&r.w
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 @@f"%2ZR[
下面我们可以对这几个问题进行分析。 GC-5X`Sq
,CJWO bn3
五. 问题1:一致性 "69s)~
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?| a
.#)G[*
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 :@Pl pFK
Q3'llOx
struct holder !t"4!3
{ 7g^]:3f!
// XPc^Tq
template < typename T > Lj({[H7D!
T & operator ()( const T & r) const PI {bmZ
{ RU|Q]Ymx
return (T & )r; x>K Or,f
} 4Z3su^XR
} ; 1C+13LE$U
/|}EL%a
这样的话assignment也必须相应改动: iqsCB%;5
cVv=*81\
template < typename Left, typename Right > `bq<$e
class assignment }RF(CwZr(
{ phXGnm
Left l; 70?\ugxA
Right r; Z-%\
<zT
public : ic:zsuEm
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} qZdQD
template < typename T2 > M/f<A$xx_
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } #~]zhHI
} ; H*n-_{h"t
{ l/U6](
同时,holder的operator=也需要改动: &u."A3(
`7E;VL^Y1
template < typename T > `v!urE/gg%
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const %@b0[ZC
{ h,:m~0gmj
return assignment < holder, T > ( * this , t); ]h`&&B qt
} .vf'YNQ%
mY|)KJ
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 K-)]
1BG
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 (XTG8W sN
k=$TGqQY?
return l(rhs) = r; HQdxL*N%^
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。
z_$% -6
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: ,&A7iO
RMV/&85?y
template < typename Tp > 6yG^p]zZ
class constant_t g{)dP!}
{ C}j"Qi`
const Tp t; g/d<Zfq<{
public : Vr)S{k-Q
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} gx/,)> E.
template < typename T > =ZznFVJ`={
const Tp & operator ()( const T & r) const 2QcOR4_V
{ Evq IcZ
return t;
J[|y:N
} y-b%T|p9
} ; 1s&zMWC
u/0h$l
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 k9R4Y\8P
下面就可以修改holder的operator=了 NN{?z!
! I:%0D
template < typename T > Tk[ $5u*,
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const p$c6<'UqH
{ KZY}%il!`
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); _yx>TE2e
} *KF#'wi
\.{$11P#
同时也要修改assignment的operator() _Ay9p[l
|3b^~?S
template < typename T2 > r|8d
4
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } C
82omL
现在代码看起来就很一致了。 i^&~?2
<NY^M!
六. 问题2:链式操作 fplo w
现在让我们来看看如何处理链式操作。 ys^oG$lq
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。 Lg+Ac5y}`
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。 +) om^e@.
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。 2,oKVm+
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct ?=7cF
2zA4vZkbcw
template < typename T > :pY/-Cgv
struct result_1 *;slV3
{ +o{R _
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; M/'sl;
} ; [S%_In
wmL'F:UP
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: UhWNl]Z
)EuvRLo{S7
template < typename T > uAq~=)F>,
struct ref ^/>(6>S^M
{
x+:UN'"r
typedef T & reference; mDABH@R
} ; #G|RnV%t$~
template < typename T > [b%D3-}'
struct ref < T &> >8^
$ [}w
{ X7MM2V
typedef T & reference; bo>*fNqAIy
} ; 0S_~ \t
*%NT~C
q
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: myQagqRx
~H_/zK6e
template < typename T > nNV'O(x}
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const =:Fc;n>c<K
{ Fnv;^}\z
return l(t) = r(t); }eU*(
}<^
} ~
'cmSiz-
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。 xh,qNnGGi
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 ^zmG0EH,
,kGc]{'W
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 `2WFk8) F
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: "Yv_B3p
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 qJs<#MQ2
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 #U4F0BdA
最后的布局是: L#?Ek-
Add h 8S. x)
/ \ 4r#= *
Divide 5 hbDXo:
/ \ 8I?Wt
W
_1 3 bdrg(d6
似乎一切都解决了?不。 ]NY~2jmX
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。 -UEZ#Q
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。 WRbj01v
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: HYZ5EV
ItVWO:x&v
template < typename Right > %6,SKg p
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const &X ):4
Right & rt) const (O?.)jEW(.
{ d#Y^>"|$.
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); rSk>
} 29"'K.r
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 W~;`WR;.
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。 Lc,Pom
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。 ~9]hV7y5C
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。 Qh3YJ=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。 ||= )d&
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? RDi]2
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: o Q2Fjj
`Bp.RXsd*
template < class Action > Pb4X\9^
class picker : public Action M61xPq8y5
{ =pO^7g
public : $E~`\o%Ev
picker( const Action & act) : Action(act) {} _\G"9,)u'
// all the operator overloaded L|:`^M+^w
} ; nZyX|SPk
HY*Kb+[
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。 Y@vTaE^w3
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: Nq[uoaT
a=9:[
template < typename Right > W?R6ZAn
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const 4<Utmr
{ w^|*m/h|@u
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); /GN<\_o=q
} SI-q C
)e+>w=t
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > mbxZL<ua
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。 C.yQ=\U2
HGs $*
template < typename T > struct picker_maker 2B[X,rL.pX
{ ?m}s4a
typedef picker < constant_t < T > > result; 3>AMII
} ; u(>^3PJ+
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > p!7FpxZY
{ XB^'K2
typedef picker < T > result; Vpz\.]
} ; <I\/n<*
,+DG2u
下面总的结构就有了: 8,4"uuI
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 { ]{/t-=
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 VU(v3^1"
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 QL&ZjSN
至此链式操作完美实现。 ]Ji.Zk
v5#jZ$<F
uM IIYS
七. 问题3 ThajHK|U
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。 dO<ERY
q460iL7yF}
template < typename T1, typename T2 > EzM
?Nft
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const N=5a54!/
{ QvlObEhcS
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); DS(}<HK{
} l'-Bu(
qFCOUl
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: %9F([K
.+3g*Dv{&
template < typename T1, typename T2 > ?W?c1>
struct result_2 df4A RP+
{
F2LLN
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; :Uzm
} ; M#4pE_G
9}!qR|l3nR
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? #uG%j
这个差事就留给了holder自己。 Eex~xiiV
x:NY\._
0WW2i{7`U
template < int Order > UT~4x|b:O
class holder; [I,Z2G,Jb
template <> QC
OM_$ y
class holder < 1 > D&&9^t9S
{ A Ru2W1g
public : 2/\r)$
2i
template < typename T > ArI2wM/v
struct result_1 8oy^Xc+
{ a
od-3"7[
typedef T & result; |}s*E_/[
} ; b.JuI
template < typename T1, typename T2 > VK\X&Y3l
struct result_2 u^+7hkk
{ DZ'P@f)]
typedef T1 & result; {0Yf]FQb-a
} ; ,Bi.1
%$
template < typename T > dC3o9
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const ["k,QX
{ i/;\7n
return (T & )r; Q0`wt.}V2
} ;40/yl3r3[
template < typename T1, typename T2 > Fx_z 6a
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const sk<3`x+
{ |PCm01NU!
return (T1 & )r1; )np:lL$$
} :1.L}4"gg
} ; shy-Gu&
mA}TJz
template <> 36&e.3/#
class holder < 2 > F4-$~v@
{ K*vt;L
public : In"ZIKaC
template < typename T > @su^0 9n
struct result_1 |/|5UiX7
{ b5dD/-Vj
typedef T & result; 7UKh688
} ; KI iO
template < typename T1, typename T2 > 6EoMt@7g
struct result_2 W dK #ZOR
{ z [}v{
typedef T2 & result; x/I%2F
} ; B?gOHG*vd>
template < typename T > $Ps|HN
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const Af~$TyX
{ -e"H ^:
return (T & )r; 6xx<Y2@
} ~~/|dh5
template < typename T1, typename T2 > 9IdA%RM~mH
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const \$~|ZwV{
{ $t'MSlF
return (T2 & )r2; y4
#>X
} '5#^i:
} ; aB2FC$z
b4%??"&<Y
!3c\NbU
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> >。 1Z/(G1
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: 13$%,q)
首先 assignment::operator(int, int)被调用: Fo (fWvz
hlvK5Z
return l(i, j) = r(i, j); &.)^
%Tp\z
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) x$A+lj]x
xA2YG|RU=b
return ( int & )i; EqkN3%IG
return ( int & )j; c)6m$5]
最后执行i = j; ]NQfX[
可见,参数被正确的选择了。 r..iko]T
L:$ ,v^2
U*rcd-@
DD+7V@
:DK {Vg6
八. 中期总结 8?B!2
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: Ke;E1S-~
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 "b~+;<}Q
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 r Xt}6[S
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor ^
glri$m
IEL%!RFG
6fE7W>la
[t m_Mg
bi',j0B
:_`F{rDB
九. 简化 \S `:y?[Y
很明显,要支持一个操作符所要做的工作太多了,而且在每个functor中申明result_1至result_n,可见如果n发生变化,维护的开销极大。 \}yc`7T:L0
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 "=HA Y
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: B{n,t}z
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 D=A&+6B@-
+-*/&|^等 F/,NDZN
2. 返回引用。 D%[mWc@1I
=,各种复合赋值等 r(>@qGN
3. 返回固定类型。 k>Is:P
各种逻辑/比较操作符(返回bool) >jDDQ@
4. 原样返回。 ozyX$tp
operator, <`8n^m*
5. 返回解引用的类型。 { T/[cu<
operator*(单目) T=
8 0,
6. 返回地址。 \i>?q
operator&(单目) Fk&c=V;SU
7. 下表访问返回类型。 x /(^7#u,
operator[] 2lZ
Q)
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 u74[>^
operator<<和operator>> `z}?"BW|
hE:9{;Gf
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。 ;}I:\P
例如针对第一条,我们实现一个policy类: '0;l]/i.
^ox=HNV
template < typename Left > @Z_x.Y6
struct value_return 0Uz"^xO["
{ >.Pnkx*
template < typename T > L8@f-Kk
struct result_1 c`)\Pb/O
{ etQCzYIhn
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; udK%>
} ; X;+sUj8
~Py`P'+
template < typename T1, typename T2 > ;DQ ZT
struct result_2 A7{\</Z
{ P_^ +A
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; q_: 4w$>
} ; "`/h#np
} ; +q<jAW A
+uF>2b6'
-u+vJ6EY
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait Gq)]s'r2
^cC,.Fdw
下面我们来剥离functor中的operator() ^'MT0j
首先operator里面的代码全是下面的形式: 93>jr<A
*g "Nq+i@
return l(t) op r(t) 1/B>XkCJ
return l(t1, t2) op r(t1, t2) 5+4IN5o]=
return op l(t) %@J.{@>
return op l(t1, t2) Uk wP
return l(t) op d UE,U=
return l(t1, t2) op b<[Or^X
]
return l(t)[r(t)] 94`7a<&ZNL
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] r.=K~A
n:
^
d|@
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: $?iLLA~
单目: return f(l(t), r(t)); biD$qg
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); <18(
双目: return f(l(t)); #b}Z`u?@
return f(l(t1, t2)); _IHV7*u{;
下面就是f的实现,以operator/为例 :1Xz4wkWS*
aH(J,XY
struct meta_divide ,Q$q=E;X
{ wYXQlxd y
template < typename T1, typename T2 > :wyno#8`-
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) Vi$~-6n&
{ "m$##X\
return t1 / t2;
IZ-1c1
} J9nX"Sb
} ; PCee<W_%YE
/ y40(l?
这个工作可以让宏来做: \[i1JG
`,*3[
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ CT<7mi!
template < typename T1, typename T2 > \ 8}x:`vDK
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; tmYz R%i
以后可以直接用 y3Qsv
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) ha<[bu e
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 #pow ub
(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。。。) @Ns Qd_e
w$iX.2|9%u
@Sn(lnlB
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 mfn,Gjt3O
%)8}X>xq
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > =_*Zn(>t`
class unary_op : public Rettype '?' l;#^i<
{ wh`"w7br
Left l; T@B/xAq5!
public : U[-o> W#
unary_op( const Left & l) : l(l) {} :uS\3toj
:gibfk]C
template < typename T > /)>3Nq4Zx
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const Ms#M+[a
{ [#vH'y
return FuncType::execute(l(t)); #$07:UJ
} B)g[3gQ
N0Lw}@p
template < typename T1, typename T2 > !dnH7"
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const `:KY\
{ M#6W(|V/
return FuncType::execute(l(t1, t2)); 7hcYD!DS
} <oV(7
} ; 7M~K,E(7~
s
WvBv
,AFu C<
同样还可以申明一个binary_op lIS-4QX1
e{K 215
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > -zgI_u9=EB
class binary_op : public Rettype hBUn \~z
{ nPl?K:(
Left l; 8C:z"@ o
Right r; I-*S&SiXjI
public : BhGu!Y6f
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} 6,"Q=9k4[
s~g *@K >+
template < typename T > u'DRN,h+
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const E7UU
{ sf87$S0
return FuncType::execute(l(t), r(t)); I3I/bofz
} lvz7#f L~
`iNSr?N.
template < typename T1, typename T2 > .@U@xRu7|
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const i$G@R%
{ \V8PhO;j
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); xJ8M6O8
} *vxk@`K~
} ; mxC;?s;~
zu{P#~21
,!y$qVg'\f
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`S$P;
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 #OD/$f_
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) ,m:.-iy?
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。 WPMSm<[
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! )9`qG:b'
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。。。 KL57#gV
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 h(_57O:
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) ;:g@zAV
下面是修改过的unary_op 'Aq{UGN
06Sceq
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > ]Ie 0S~
class unary_op W+?4jwqw
{ Ckuh:bs
Left l; UECK:61Me
om z
public : [!#L6&:a8
K`zdc`/
unary_op( const Left & l) : l(l) {} m@v\(rT.
IK=a*}19L
template < typename T > |&) dh<
struct result_1 YkKi|k
{ SsDmoEeB[
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; c9 _rmz8
} ; k2tF}
*H2r@)Y[~
template < typename T1, typename T2 > k9 I%PH
struct result_2 k)=s>&hl
{ 3ym',q
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; ?X<eV1a
} ; oQVgyj.
: bq8N@P/
template < typename T1, typename T2 > Hd ={CFip
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const A[{yCn`tM
{ ,Ah;A[%?~
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); LYK"( C
} <^jQo<kU
'4Bm;&6M
template < typename T > 0-Ku7<a
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const O;jrCB
{ (vJNHY M
return OpClass::execute(lt(t)); /%1ON9o>
} 2-v%`fA
!PQ<04jA!
} ; y/7\?qfTk
xdt-
;w|
Q\7h`d%)
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 Ie#Bkw'*
好啦,现在才真正完美了。 .|fHy
现在在picker里面就可以这么添加了: \V~eVf;~
Moza".fiN
template < typename Right > j>" @,B g*
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const 2-EIE4ds
{ `l[c_%Bm
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); D'DfJwA
} v^*K:#<Q!
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。
>Abdd
<<5(0#y#
U$A]8NZ$S
^k">A:E2
:OT0yA=U
十. bind Y]2A&0
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。 qfm|@v|De5
先来分析一下一段例子 K?1W!fY
/7F:T[
X5$ Iyis
int foo( int x, int y) { return x - y;} xY(*.T9K
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 %l[( Iw
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 E]-/Zbvdv
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。 >}i E(
我们来写个简单的。 C33J5'(CA
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: uHzU-FZ|B
对于函数对象类的版本: fr6fj
{hrX'2:ClT
template < typename Func > 33B]RGq
struct functor_trait ]GkfEh7/J
{ 4vB<fPN
typedef typename Func::result_type result_type; $uVHSH5l
} ; ENs&RZ;
对于无参数函数的版本: t-bB>q#3>
A$0fKko
template < typename Ret > qu{&xjTH8
struct functor_trait < Ret ( * )() > ;85>xHK
{ Dp-z[]})1
typedef Ret result_type; ]Q)OL
} ; #.)0xfGW)n
对于单参数函数的版本: TKmf+ZT*r
-k e's
template < typename Ret, typename V1 > 'zuIBOH`j3
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > y}ev ,j
{ >U27];}y
typedef Ret result_type; R$[vm6T?
} ; >!1-lfa8
对于双参数函数的版本: vV-`jsq20H
w%jII{@,
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > cI OlhX@
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > Z,Dl` w
{ M!D3 }JRm
typedef Ret result_type; Y&Z.2