一. 什么是Lambda ~$j;@4
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。
kz6fU\U
在C++中,STL的很多算法都要求使用者提供一个函数对象。例如for_each函数,会要求用户提供一个表明“行为”的函数对象。以vector<bool>为例,如果想使用for_each对其中的各元素全部赋值为true,一般需要这么一个函数对象, g&EK^q
|42;171
_29wQn@]
"XLtrAu{
class filler Yl"CIgt
{ shy[>\w
public : U@n5:d=
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} z\8s |!
} ; 8JF<SQ
>BK/HuS
kw gLK@@%1
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: BYhiP/^
x^pt^KR;
#G`K<%{?f
]vs}-go
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); B>=D$*_
=2NrmwWZs
%,
iAngF'
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 JZ5 ";*,
T{`VUS/
j;z7T;!i
OW@)6
二. 战前分析 FeO1%#2<y
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。
(#O"
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 Vky]In=
VmQ'
mEi(DW)(
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); &=n/h5e0t&
/* --------------------------------------------- */ %xQ'i4`
vector < int *> vp( 10 ); 2e-bt@0t
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); RjO0*$>h
/* --------------------------------------------- */ !7)#aXt&
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); ANM=:EtP
/* --------------------------------------------- */ cZ)mp`^n7
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); &nI>`Q'
/* --------------------------------------------- */ Qo^(r$BD
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); 3tJfh=r=1
/* --------------------------------------------- */ !~R<Il|B
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); !.t D.(XP
2QAP$f0Ln
#-+Q]}fB4
yZgWFf.X
看了之后,我们可以思考一些问题:
EStui>ho
1._1, _2是什么? xDH#K0-#L
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。 w{k ^O7~
2._1 = 1是在做什么? JsuI&v
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。 +Ss3Ph
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。 zF>;7'\x
B]()
#>,E"-]f
三. 动工 6aHD?a o
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: -\;0gnf{J
t0@AfO.'1
Jp}\@T.
5p:BHw;%;
template < typename T > IpSWg
class assignment YwF&-~mp7n
{ )1Y?S;
T value; lz<'
L.
.
public : Ev7v,7`z
assignment( const T & v) : value(v) {} w $-q&
template < typename T2 > bolG3Tf|
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } 9\WtcLx
} ; /J/V1dC}]D
]d7A|)q
|W=-/~X
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 -vT{D$&1
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment \-[bU6\A\
){'<67dK
/d:hW4}<}.
iDl#foXa`
class holder oPni4^g i
{ zaLPPm&f
public : gt(p%~
template < typename T > d4^x,hzV
assignment < T > operator = ( const T & t) const =7H\llL4BC
{ _&9P&Zf4
return assignment < T > (t); [TUs^%2@
} <; ?1#ok
} ; #Y=b7|l
U!uJ )mm
&p_iAMn:9
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: n^l*oEl
6m(? (6+;K
static holder _1; _,aFQ^]'9
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 P!IA;i
ob2_=hQnC
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); 6D2ot&5WW
而不用手动写一个函数对象。 TlkhI
kp<Au)u
2YY4 XHQS
qpCaW0]7
四. 问题分析 EsX(<bx
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。 oQmXKV+[v
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。 r nr-wUW@
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 mTWd+mx
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 T8|?mVv s
下面我们可以对这几个问题进行分析。 #5{xWMp/0
KU
oAxA
五. 问题1:一致性 >bQOpGy}l
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?| c*E7nc)u
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 \mJR^t
U/s
Z1u-
struct holder r2'K'?T3
{ $|J+
// 7 L,`7k|
template < typename T > 7#G!es
T & operator ()( const T & r) const Et(H6O8
{ B;NK\5>
return (T & )r; }s@IQay+
} *C+[I
} ; ?Sa,n^b*H
gzSm=6Qw0
这样的话assignment也必须相应改动: +6jGU'}[
q. Jx|x
template < typename Left, typename Right > t1mG]
class assignment u t4:LHF
{ K39I j_3
Left l; YlG#sBzl
Right r; L xIKH
G
public : F02TM#Zi
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} - ry
template < typename T2 > Yu_
eCq5/
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } (2L,m
} ; ~J+
qIZge
e],(d7 Jo
同时,holder的operator=也需要改动: RfD#/G3|
t g-(e=S4P
template < typename T > *!BQ1] G
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const ;^0ok'P\~9
{ 047PlS
return assignment < holder, T > ( * this , t); .B2e$`s$
} M!!vr8}
!]A/ID0K
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。 Gsy>"T{CY
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 |IzL4>m:;
L/WRVc6
return l(rhs) = r; iM:-750n/
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。 -UzWLVB^
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: L[*cbjt[
nXb_\9E
template < typename Tp > Vraz}JV
class constant_t nFG X2|d
{ 4 Sk@ v
const Tp t; W|rAn2H
public : *dBmb
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} w%)RX<h dI
template < typename T > PyHL`PZZ
const Tp & operator ()( const T & r) const V/"RCqY4
{ ;Wk3>\nT-
return t; +,ar`:x&a
} H\<0{#F
} ; C\BKdx5;
A=|a!N/
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 P(8
u L|^
下面就可以修改holder的operator=了 |P|2E~[r
O_th/hl
template < typename T > [qkW/qS
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const 5MCgmF*Y2
{ dJ])`S
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); b3%a4Gg&
} uBg#zx
W
wj+\
同时也要修改assignment的operator() lnjs{`^
"10\y{`v^
template < typename T2 > )AdwA+-x
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } UCj+V@{
现在代码看起来就很一致了。 s Iaehe'B
>Sk%78={R
六. 问题2:链式操作 ,f,+) C$
现在让我们来看看如何处理链式操作。 b.[9Adi >
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。 }.9a!/@Aj
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。 \vV]fX
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。 u6l)s0Q
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct xnWezO_
MwSfuP
template < typename T > 0~WXA=XG
struct result_1 Th\T$T`X$
{ '4u/ g
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; &X`
lh P
} ; tK *y/S
Rb:?%\=
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: knV*,
c>/7E-T
template < typename T > '3Fb[md54
struct ref N:+EGmp
{
tIod=a)
typedef T & reference; Zj ^e8u=T
} ; \j wxW6>
template < typename T > $w-@Oa*h9U
struct ref < T &> 7MJ\*+T|03
{ Ujvm|ml
typedef T & reference; \/Q~C!
} ; X#h a*u~U
v6uRzFw
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: 0ZI}eZA j
y>u|3:z
template < typename T > 7!Im|7Ty
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const Em{;l:;(W
{ W}zq9|p
return l(t) = r(t); 3?_%|;ga
} jll|y0
可能大家已经注意到我定义assignment的operator()的返回类型的时候,是直接将其定义为Left的operator()返回类型的引用形式,如果实际上处理的对象的operator=并不是按照常理来声明的,那么这段代码可能就编译不过。这的确是一个很麻烦的事情。实际上,在gcc下,使用typeof关键字可以很容易的得到该类型的operator=的返回类型,就可以让这段代码变得更有通用性。然而为了实现可移植性,我不得不放弃这个诱人的想法。 ;KmrBNF
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 (0_zp`)
IIBS:&;+-
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 x*TJYST
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: k_?OEkgUh
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 | lzcyz
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 Nqd9)WQ
最后的布局是: N,VI55J:y>
Add En&gI`3n
/ \ KE5>O1
Divide 5 xc`O\z_)
/ \ M80O;0N%A
_1 3 7aPA+gA/
似乎一切都解决了?不。 c3PA<q[
你可以想象一下一个完整的Lambda库,它必然能够重载C++几乎所有的操作符。假设其重载了10个操作符,那么至少会有10个代表这些操作符的functor类。大体上来讲,每一种操作符所对应的functor都应当能够由链式操作产生别的任意一种操作符所对应的functor。(例如:*_1 = 2既是由operator*的functor产生operator=的functor)。可想而知这样一共能产生10*10=100种产生方式。这是对编码的一个大挑战。 <)sL8G9Y
如何简化这个问题呢?我们不妨假定,任意一种操作符的functor,都能够产生任意一种操作符的functor,这样,每一种操作符的functor都拥有一样的产生方案。如果某种转换确实是不合法的(例如:A/B=C无论如何也不可能合法),那么在试图产生新functor的时候会出现编译错误。幸好C++的模版是如果不使用就不编译的,因此这种编译错误不会干扰到正常的使用,这正是我们所要的。 >MRuoJ
OK,我们的方法呼之欲出了。既然所有的functor都具有一样的产生方案,那么不如大家都不要实现,等到最后统一的在所有的functor里面加上这么一系列的产生代码吧。例如,如果要添加从某functor XXX到operator=的functor的产生代码: `}$bJCSF.n
Jx`7W1%T
template < typename Right > +eLL)uk
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const L
9cXgd
Right & rt) const mC0Dj O
{ i=P}i8,^=
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); P&tw!B
} *a{WJbau]
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 /!p}H'jl
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。 f;,*P,K
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。 l)jP!k
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。 f$dIPt(
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 fWs*u[S
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? )_o^d>$da
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: 4N7|LxNNl_
akCCpnX_d
template < class Action > z" ?WT$
class picker : public Action ]EQ*!
{ o:4#AkS
public : ICe;p
V
picker( const Action & act) : Action(act) {}
\ Gi oSg
// all the operator overloaded U^)`_\/;?
} ; ^4<&"aoo
}mUb1b
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。 h>!9N
dzG
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:
/Q:mUd
mWn0"1C
template < typename Right > plJUQk
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const {9XNh[NbP
{ "}-S%v`)z
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); *ywr_9
} ,zK E$
;3bUgI}.J
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > [io|qLr}\
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。 1O,8=,K2a
S>j.i
template < typename T > struct picker_maker 37jrWe6xwp
{ })J}7@VPO
typedef picker < constant_t < T > > result; # Oq.}x?i
} ; 7i#/eRui
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > !3DY#
{ $
O[Y
typedef picker < T > result; S9%,{y
} ; *{Z=)k%
AA=eWg
下面总的结构就有了: Y"m(hs$
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。 91q
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。 AUIp
vd
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 WNKP';(a@G
至此链式操作完美实现。 NN5Ejr,
DpT$19Q+
i*!2n1c[
七. 问题3 ga S}>?qk
如何使用多参数的函数对象呢?考虑_1=_2,这个functor必须接受2个参数,因此所产生的assignment对象的operator()必须能接收2个参数。 )DlKeiK
fYh<S
template < typename T1, typename T2 > N&Ho$,2s
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const Unb3
Gv#O
{ rQ U6*f
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); H?xYS|
n
} QH,(iX6RY
M#m;jJqON
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: N0NFgW;
"J+4
template < typename T1, typename T2 > %so{'rQl
struct result_2 Qj(ppep\U"
{ g+<[1;[-
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; r}D#(G$
} ; Jo~fri([%Q
]bpgsW:Xu
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? yq^Ma
这个差事就留给了holder自己。 j4]3}t0q
_z 5W*..
+PKsiUJ|
template < int Order > x)eoz2E1
class holder; MPw?HpM
template <> _jgtZ
class holder < 1 > $7i[7S4
{ Nv6"c<(L=
public : <dr2 bz
template < typename T > D&~%w!
struct result_1 .sFN[>)
{ IvI..#EzG
typedef T & result; 4fjwC,,
} ; X:g#&e_
template < typename T1, typename T2 > 'V&Uh]>
struct result_2 $b53~
{ r`h".=oD
typedef T1 & result; F*>#Xr~/
} ; "h7Dye
template < typename T > ;ny 9q
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const j F/S2Ty2
{ 8]R{5RGy
return (T & )r; g]`YI5
} wEJzLFCn
template < typename T1, typename T2 > v=cQ`nou
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const Ude?[6
{ p?4[nS-,
return (T1 & )r1; CXyb8z4/+
} +"=ydF.9
} ; 6DgdS5GhT_
oVPr`]
template <> 4neO$^i8J
class holder < 2 > ylQj2B,CB
{ SO[ u4b_"h
public : xk7Dx}
template < typename T > *kYGXT,f]
struct result_1 N#t`ZC&m'
{ MtN!Xx
typedef T & result; $60`Hh 4/
} ; t4/ye>P &
template < typename T1, typename T2 > }<l:~-y|
struct result_2 !@N?0@$/
{ uN>5Eh&=Pf
typedef T2 & result; h8(>$A-
} ; Q>rr?L`
template < typename T > cY kb3(
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const >!a- "
{ p3{Ff5FZ
return (T & )r; BzO,(bd!PI
} RwOOe7mv
template < typename T1, typename T2 > SPt/$uYJ
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const |g!d[ct]
{ c:>&YGmhu
return (T2 & )r2; iR88L&U>
} %9Z0\
a)[
} ; bcpsjUiy#
6o(IL-0]c
NRp
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> >。 hwJ>IQ1
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: =y)K er
首先 assignment::operator(int, int)被调用: x|G
:;{"+6
1;V_E2?V
return l(i, j) = r(i, j); @DY"~ccH
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) nw%`CnzT
yRXWd*9
return ( int & )i; >][D"
return ( int & )j; cBZEyy&
最后执行i = j; >$E;."a
可见,参数被正确的选择了。 g<.Is
V
ci$J?a
Ef28
~&Ne
P
xz.Jmv
八. 中期总结 m|c[C\)By
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: vgD+Y
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 GQ7uxdqWBQ
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 ~?HK,`0h>
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor U&Vu%+B
rVl 8?uy
fi%i
2Wy
3Ke6lV)uq
m|{^T/kIbQ
7*KUM6z
九. 简化 =r7!QXPH}
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。 :/$WeAg
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 `?3f76}h
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: ThI}~$Y
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 9 i/
(
+-*/&|^等 )E>yoUhN
2. 返回引用。 Mb 4"bDBsl
=,各种复合赋值等 p^RX<L/\=_
3. 返回固定类型。 6uFw+Ya#
各种逻辑/比较操作符(返回bool) #fns3=/H
4. 原样返回。 W&%,XwkQ
operator, [X!w@d= i
5. 返回解引用的类型。 PS+~JwD Uc
operator*(单目) NLG\*mQ
6. 返回地址。 Q!V:=d
operator&(单目) S_Wq`I@b
7. 下表访问返回类型。 =f{v:n6
operator[] 9*ZlNZ
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 >$L7J=Em
operator<<和operator>> igk<]AwxS
PE4
L7
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 M>p<1`t-&
例如针对第一条,我们实现一个policy类: d!0rq4v7
.7gh2K
template < typename Left > WK(X/!1/k
struct value_return UgS`{&b36
{ x"NQatdq
template < typename T > 86Q3d%;-yo
struct result_1 2J&~b 8 :
{ >WDHRC
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; kex V~Q
} ; Xi[]8o
n>j2$m1[
template < typename T1, typename T2 > :e;6oC*"q
struct result_2 j_N<aX
{ j7kX"nz
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; kF~(B]W(
} ; k/wD@H N
} ; qfE0J;e
cVL|kYVWT
7`;sX?R
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait W
wPzm?30
K8X7IE
下面我们来剥离functor中的operator() f/#Id]B
首先operator里面的代码全是下面的形式: 'A7!@hVy
8lYA6A
return l(t) op r(t) wPjq
B{!Q
return l(t1, t2) op r(t1, t2) ZxwrlaA
return op l(t) %N<5ST>(
return op l(t1, t2) hDJG.,r
return l(t) op )PP yJ@M
return l(t1, t2) op 8e*skL
return l(t)[r(t)] K%\r[NF
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] yT@Aj;X0v
h'
!C
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: ?0qD(cfx<
单目: return f(l(t), r(t)); pS ](Emn`.
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); :) lG}c
双目: return f(l(t)); D`a6D
return f(l(t1, t2));
w_Slg&S
下面就是f的实现,以operator/为例 )0exGx+:
-|#{V.G3'
struct meta_divide ZPG,o5`%
{ :.e'?a
template < typename T1, typename T2 >
^rVHaI
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) U`qC.s(L
{ hFi gY\$m
return t1 / t2; {f#QZS!E
} -!1=S: S
} ; uNyN[U
5cIZ_#
这个工作可以让宏来做: EyA
ny\"
<}{<FXk[
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ )-)rL@s.
template < typename T1, typename T2 > \ MOaI~xZ
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; iF^qbh%%E
以后可以直接用 ^:{8z;w!(
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) xX%ppD7
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 vF$(
Y/
(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。。。) N<:c*X
]|CcQ1#|H
Yvo*^jv
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 @Z
==B%`
1 Q(KZI
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > l2St)`K8
class unary_op : public Rettype Z&Ob,Ru
{ A4,{ep'Z!
Left l; *gwlW/%Fz
public : 9AVj/?kmU
unary_op( const Left & l) : l(l) {} MrHJ)x"hy
Pl:4`oY3
template < typename T > %@Gy<t,
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const \s*UUODWK
{ B.r^'>jQ
return FuncType::execute(l(t)); =SLG N`m3
} '/u|32
#MA6eE'R
template < typename T1, typename T2 > sWr;%<K
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const p6<JpW5@_
{ (NLw#)?
return FuncType::execute(l(t1, t2)); D;0>-
} {O2=K#J
} ; YQN:&Cls
E,6|-V;?
$M)i]ekm
同样还可以申明一个binary_op
U=~?ca
*0>`XK$mWo
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > MT~^wI0a
class binary_op : public Rettype !YAX.e
{ k5Cy/gR
Left l; D5c
8sB
Right r; u @Ze@N%
public : S=r0tao,!v
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} TxPFl7,r
A,_O=hA2I
template < typename T > ; R+>}6
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const T-a>k.}y
{ GfELL`yz
return FuncType::execute(l(t), r(t)); =6dAF"b)
} NF8<9
}?,?2U,8:
template < typename T1, typename T2 > Q^f{H.
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 4}m9,
{ $~b6H]"9
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); i`gM> q&
} 2V)+ba|+
} ; VEh9N
lwf4ke
^_ch%3}Im
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 GFdbwn5B
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 @.-S(MNR
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) * |,N/e
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 ^yPZ$Q
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! !{^kH;*u
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。。。 IADHe\.
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 3Tu]-.
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) ;|vP|Xi
下面是修改过的unary_op 3Qe|'E,U
P'qBqx[
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > =\.*CY|;N
class unary_op xZ`z+)
{ (-WRZLOQ
Left l; t\ oud{Cv
I%J>~=]n_
public : .3C::~:
cZBXH*-M!
unary_op( const Left & l) : l(l) {} R#hy2kA
t/;0/ql\
template < typename T > |qMG@
struct result_1 I #1~CbR
{ i1uoYb?4(I
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; ni2#20L
} ; ~".@mubt1$
I.3~ctzu
template < typename T1, typename T2 > V,rc&97
struct result_2 -E?:W`!
{ o^~ZXF}
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; 5\pS8<RJ;
} ; Xeq9Vs zg
U}jGr=tu
template < typename T1, typename T2 > R0INpF';
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const Z}$sY>E
{ |`:cB
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); 62HA[cr&)
} 06]3+s{{
a5#G48'X
template < typename T > hP+4{F*}-
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const |s!
_;6
{ ^Q`5+
return OpClass::execute(lt(t)); yo#r^iAr
} L-w3A:jk
!s-A`}
s+
} ; u&Ic
A6=Z2i0w>X
|,,#DSe
该方法避免直接使用RetType的result_x,而自己申明一个对应的result_x做一次中转,虽然其实毫无意义,却恰好避开了vc的bug gttsxOgktH
好啦,现在才真正完美了。 k";dK*hD,
现在在picker里面就可以这么添加了: C!^A\T7p
P6GTgQ<'BA
template < typename Right > ooJxE\L
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const M^ '1Q.K
{ .9vS4C
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); F&6#j
} bBs{PI2(p1
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 <CVX[R]U
Nx.9)MjI
Nl YFS?5
"yw{A%J
<)TIj6
十. bind qkhre3
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 s8,YQ5-
先来分析一下一段例子 o)5zvnu7
twr{jdY9
v,}C~L3
int foo( int x, int y) { return x - y;} n0 l|7:Mk
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 ?sQg{1"Zr
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 nZB~l=
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 Ij(<(y{?Q1
我们来写个简单的。 Ll=G+cw6P
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: W~mo*EJ'^
对于函数对象类的版本: f)_<Ih\/7_
LKvX~68
template < typename Func > @LI;q
struct functor_trait m[=SCH-;
{ @;eH~3P
typedef typename Func::result_type result_type; 6 EqN>.
} ; nqH[
y0
对于无参数函数的版本: 7#C$}1XJ1
IQ<G.
template < typename Ret > Sk53Lc
struct functor_trait < Ret ( * )() > bQ>wyA+G&E
{ %EU_OS(u.{
typedef Ret result_type; F8?,}5j
} ; f0g/`j@Up
对于单参数函数的版本: FBl,Mky
W\Pd:t
template < typename Ret, typename V1 > IB#
ua:
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > *N$XQ{o
{ ynA_Z^j
typedef Ret result_type; 75;RAKGi
} ; Xd:{.AXW
对于双参数函数的版本: }T.>p#z
$Zyuhji^
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > }'Ap@4
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > B`QF;,3S
{ OF<:BaRs/
typedef Ret result_type; d"n>Q Tn\
} ; PV,Z@qm@^
等等。。。 PFpFqJ)Cs"
然后我们就可以仿照value_return写一个policy sBZn0h@
/b
#w.>e
template < typename Func > s7yKxg+`{
struct func_return !y_L~81?
{ )>h3IR
template < typename T > )*}\fmOv{
struct result_1 !7\dr )
{ 9QP=
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; h:bx0:O"
} ; s;P _LaIp)
}BS
EK<W
template < typename T1, typename T2 > vfqXHc
unj
struct result_2 ^?fsJ
{ oU1N>,
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; 8#$HKWUK
} ; iyCH)MA
} ; x=rMjz-`_
EB&hgz&_
Ijiw`\;
最后一个单参数binder就很容易写出来了 1^o})9
2n>mISy+
template < typename Func, typename aPicker > Lfx a^0
class binder_1 e6'0g=Y#
{ e;=R8i
Func fn; l1zPL3"u_^
aPicker pk; *H/)S 5
public : sB:e:PK
XC6 |<pru
template < typename T > ww
%c+O/
struct result_1 DOtz
{ H$?MPA-c
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; W:<2" &7
} ; ,+BFpN'
"n3n-Y#'
template < typename T1, typename T2 > #vK99S2
struct result_2 EIzTbW{p
{ e?(4lD)d
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; O~8jz
} ; Wp
=
]YO
Z5rL.a&
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} nZj&Ma7R
pD P*
3
template < typename T > 6$PQ$
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 9Q(Lnu
{ :Hitx
return fn(pk(t)); 9ox5,7ZQ
} S9:ij1
template < typename T1, typename T2 > y46sL~HRv
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const "?aE3$/
{ 7h/Mkim$5
return fn(pk(t1, t2)); d>J
+7ex+
} KDg%sgRu}
} ; /FXb,)1t
T^8`ji
68~]_r.a
一目了然不是么? 0@'-g^PS
最后实现bind hHMp=8J7
h{yh}04P1
*@lVesC2
template < typename Func, typename aPicker > @?tR-L<u
picker < binder_1 < Func, aPicker > > bind( const Func fn, const aPicker & pk) qu1! KS
{ %A
`9[icy
return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); Y"5FK
} @pvQci
y1Br4K5C
2个以上参数的bind可以同理实现。 kazgI>"Q8
另外还可以照样实现一系列binder来绑定类成员函数/变量,手法雷同,就不详细介绍了。 3NwdE/x\
q=cnY+p>
十一. phoenix toG- Dz&