一. 什么是Lambda A]3k4DLYS
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 `EQL" =)
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, "ocyK}l.?
zKK9r~ M
b~cZS[S
l%=;
class filler y<.5xq5_3
{ ez[Vm:2K
public : 4mbBmQV$#
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} u$`a7Lp,n
} ; lk =<A"^S
8xMX
c+GG\:gM
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: 6wg^FD_Q
EhBKj |y
Ws12b$
5Ynd c)Z
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); UGatWj
$Ygue5{c
A?0Nm{O;3v
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 O33`+UV"W
&9>vl*
%]7d`/
2t1ZIyv3D
二. 战前分析 Kf-JcBsrT
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 7x8
yxE
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 (QiAisE
O.JN ENZf
UL9n-M=
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); ,]/X\t5]D
/* --------------------------------------------- */ 7mfS*aCb
vector < int *> vp( 10 ); @KUWxFak
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); /<BI46B\
/* --------------------------------------------- */ *n"{J(Jt`
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); A_UjC`
/* --------------------------------------------- */ o<!?7g{
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); m)D|l1AtF
/* --------------------------------------------- */ |+"(L#wk
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); z([</D?
/* --------------------------------------------- */ FXU8[j0P_G
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); Qe(:|q_
l}M!8:UzU
o[D9I
hs
Srd4))2/0
看了之后,我们可以思考一些问题: is@?VklnB
1._1, _2是什么? YKf0dh;O
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 *DhiN
2._1 = 1是在做什么? }W,[/)MO
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 UkGCyGyZ[
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 {BU;$
B#1;r-^P<
IEvdV6{K
三. 动工 Jj%K=sw
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: ""~ajy
Yu2Bkq+
ht}wEvv
uFga~g
template < typename T > ~WV"SaA)*U
class assignment ]')RMg zM*
{ IV)j1
T value; jmW7)jT8:
public : kB%JNMF{A
assignment( const T & v) : value(v) {} y1L,0 ]
template < typename T2 > 7"D.L-H
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } )@bQu~Y
} ; #:%/(j
l%i+cO D
x'R`.
!g3
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 \Y}8S/]
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment mpJ#:}n
Wo=jskBrQ
`Ryp% Bn
<1M-Ro?5k
class holder Aq7osU1B
{ U:_^#\p
public : \1Em`nvOX
template < typename T > r",GC]
assignment < T > operator = ( const T & t) const sCHJ&>m5-
{ "C`Ub
return assignment < T > (t); [}]Q?*_
} S>1Iky|
} ; u\JNr}bL
3sZ\0P}
,s;UfF
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: 5l*&>C[(i
G,w(d@
static holder _1; Thit
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 VY\&8n}e(
SasJic2M
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); )53y
AyP
而不用手动写一个函数对象。 du^J2m{f
*CHX
*4Y Vv
(Ep\Z 6*
四. 问题分析 !%0 *z
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。 Ma"]PoP
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。 i
K? w6
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 Pgea NK5Y
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 $E.I84UfX
下面我们可以对这几个问题进行分析。 N87B8rDl
?FcAXA/J{
五. 问题1:一致性 icK/],
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| A^<iL
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 PwLZkr@4^
-3Vx76Y
struct holder d6 5L!4
{ '!$Rw"K.
// c!9nnTap
template < typename T > V "h
+L7T
T & operator ()( const T & r) const @;RXLq/8
{ u.Dz~$T
return (T & )r; CeC6hGR5
} [ibu/W$
} ; vRO
_Q?
wAW5
Z0D
这样的话assignment也必须相应改动: @<&m|qtMsz
'b{]:Y
template < typename Left, typename Right > `W*U4?M
class assignment D}X\Ca"h
{ 8-77d^cprR
Left l; @sC`!Rmy'-
Right r; kPLxEwl
public : W6/yn
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} >\3V a
template < typename T2 > Q$Q([Au
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } ,DkNLE
} ; 6 ~w@PRy
N//KPh
同时,holder的operator=也需要改动: ,nDaqQ-C!!
yO~Ig
`w
template < typename T > O@C@eW#
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const B_m8{44zM
{ >I&5j/&}+
return assignment < holder, T > ( * this , t); @6T/Tdz
} ikiypWq
>V}#[ /n
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 V33T+P~j
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 FQ5U$x.[P
Z>5b;8
return l(rhs) = r; pg)WKbV
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。 *CI#+P
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: 5]Y?m'
[K0(RDV)%
template < typename Tp > kL"2=7m;
class constant_t YteO6A;
{ 4@#
`t5H
const Tp t; j+
0I-p
public : VS8Rx.?
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} ^,T(mKS
template < typename T > j HJ`,#
const Tp & operator ()( const T & r) const L0WN\|D
{ b!5~7Ub.No
return t; y/ef>ZZ
} Gu\q%'I
} ; !."D]i;
;@Y;g(bw:
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 4u})+2W
下面就可以修改holder的operator=了 n8ZZ#}Nhg
q'Tf,a
template < typename T > '@k+4y9q?
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const X?qK0fS
{ +OWX'~fd<
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); 'kO!^6=4M
} lp%pbx43s
ZeaA%y67U
同时也要修改assignment的operator() ~%kkeh\j
P:MT*ra*,
template < typename T2 > mSl.mi(JiZ
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } Trz@~d/[,n
现在代码看起来就很一致了。 ok\vQs(a
z/@slT
六. 问题2:链式操作 Od,qbU4O
现在让我们来看看如何处理链式操作。 fSvM(3Y<Qh
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。 Uf;^%*P4
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。 R|87%&6']
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。 a'yK~;+_9
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct ML56k~"BL
)W
_v:?A9
template < typename T > 68C%B9.b'
struct result_1 |"CZ T#
{ nazZ*lC
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; Gm^U;u}=f
} ; q ,]L$
Zw
S F^
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: ^'{Fh"5
]Wlco
template < typename T > p}pjfG
struct ref eF-."1
{ !9VY|&fHe
typedef T & reference; -3Z,EaG^
} ; 1JG'%8}#8
template < typename T > L2i_X@/
struct ref < T &> ~YWQ2]
{ wIaony
typedef T & reference; ?Z[[2\DR
} ; j[J-f@F \Y
wc^tgE
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: X[BIA+6
0)e\`Bv
template < typename T > A&Usddcp
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const ~/iKh11
{ 9`X\6s
return l(t) = r(t); 1FL~ndJs
} LxSpctiNx
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。 >7T'OC
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 h_3E)jc
0#Y5_i|p
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 a:OQGhc=
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: ~1AgD-:Jz
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 `MN4uC
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 i^Y+?Sx
最后的布局是: CXx*_@}MU
Add A>;bHf@
/ \ :g=qz~2Xk
Divide 5 umH40rX+
/ \ MKD1V8i
_1 3 t:
;Pj9
似乎一切都解决了?不。 Y0dEH^I
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。 WH@,kH@
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。 Zbt.t]N
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: S3*`jF>q
h-K_Lr]
template < typename Right > vm7z,FfN
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const @&3EJ1
Right & rt) const lc1(t:"[
{ qUW!
G&R
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); ;LPfXpR
} ^Hnb}L
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 CMG&7(MR
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。
#3@rS
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。 g-</ua(j
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。 DIfaVo/"
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。 $)ijN^hV
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? U175{N%3
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: c&?m>2^6
/}fHt^2H
template < class Action > {{D)YldtA
class picker : public Action *-=(Q`3
{ bL+_j}{:N
public : RSyUaA
picker( const Action & act) : Action(act) {} y@: h4u"3
// all the operator overloaded 0oZ=
yh
} ; O1U= X:Zl
F Q7T'G![
Picker<T>继承自T,唯一的作用就是给T添加上了各种操作符的重载函数。 u=?.}Pj
现在所有参与行动的functor都要套上一层picker, _1被声明为 picker<holder>, 并且holder中所重载的操作符除了operator()之外全部被移到了picker内。而picker中的操作符重载的返回的functor也必须套上一个picker: Q4!_>YZ
=9boya,>
template < typename Right > aFb==73aLw
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const .B]MpmpK
{ bz2ztH9 n
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); i$:*Pb3mV
} ;!mzyb*
t~EPn.
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > ]7F=u!/`<C
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。 "fCu=@i
p;59?
template < typename T > struct picker_maker gx8ouOh
{ k"T}2 7
typedef picker < constant_t < T > > result; $m%fwB
} ; mAj?>;R2$2
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > ,j2Udn}
{ V6&!9b
typedef picker < T > result; jrlVvzZ
} ; ~ Ei $nV
UXc-k
下面总的结构就有了: a}BYov
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 6ryak!|[
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 u~M
q*
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 Pw7]r<Q
至此链式操作完美实现。 <ro7vPKNa
uk<4+x,2)
8 S:w7Hr
七. 问题3 &Fzb6/
如何使用多参数的函数对象呢?考虑_1=_2,这个functor必须接受2个参数,因此所产生的assignment对象的operator()必须能接收2个参数。 B:;pvW]
8>2.UrC
template < typename T1, typename T2 > j9x<Y]
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const
nzuX&bSw
{ _"Dv
uR
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); 7a=gH2]&
} L%*!`TN
o/$}
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: * J7DY f
L
O_k@3
template < typename T1, typename T2 > SO|NaqWa
struct result_2 _(W+S`7Z
{ \}u
Y'F
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; 7 S#J>*
} ; UqFO|r"M
E:sf{B'&
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? <ktrPlNuM
这个差事就留给了holder自己。 53;}Nt#R
-LoZs
ru
xaq-.IQAM$
template < int Order > rxgbV.tx
class holder; =r?hgGWe
template <> |C;=-|
class holder < 1 > (Ft+uuG
{ (^8Y|:Tz
public : ~ drS} V
template < typename T > zH?!
struct result_1 VuhGx:Xl
{ *KZYv=s,u
typedef T & result; ?mwt~_s9
} ; ]^. _z
template < typename T1, typename T2 > RVnjNy;O`
struct result_2 iW]j9} t
{ v}}F,c(f
typedef T1 & result; :}L[sl\R
} ; ajbA\/\G;
template < typename T > 3Gp$a;g
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const T]f ;km
{ ExY] Sdx
return (T & )r; MnsJEvn/
} fa
jGZyd0:
template < typename T1, typename T2 > |B?m,U$A!
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const AP n| \
{ m)ky*"(
return (T1 & )r1; :[p}
} |sJ[0z
} ; #px+;k5
y2Q&s9$Do
template <> ,uSMQS-O'4
class holder < 2 > [N-Di"
{ O%WIf__Q
public : 6y-@iJ*ld;
template < typename T > R$h<<v)%
struct result_1 #5Q pu
{ |{z:IQLv
typedef T & result; du
$:jN\}
} ; +xh`Q=A
template < typename T1, typename T2 > I13y6= d
struct result_2 bQzZy5,
{ 2prU
typedef T2 & result; wjU9ZGM
} ; GL>O4S<`
template < typename T > DzAg"6=CS
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const %8RrRW
{ fbyd"(V8r
return (T & )r; 2 ~dE<}
} e[{0)y>=
template < typename T1, typename T2 > uP`Z12&
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const h/QXPdV
{ poc`q5i+
return (T2 & )r2; Z\(q@3 C
} j"8ZM{aO
} ; SpIv#?
$!-yr7
@f_Lp%K
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 I
}a`0Y&{
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: Eh)fnqs_d}
首先 assignment::operator(int, int)被调用: o@_q]/Mh
rP'me2
B
return l(i, j) = r(i, j); H9Gh>u]}
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) U"~>jZKk
v8w q,CYV
return ( int & )i; vRYQ{:
return ( int & )j; k`cfG\;r
最后执行i = j; Zcey|m*|
可见,参数被正确的选择了。 ]"pVj6O
1>.Ev,X+e
h,(26 y/s
n.}Zk G0`
Q8$}@iA[
八. 中期总结 Ex.yU{|c
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: _kC-dEGf!y
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 i9:C4',sw0
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 !K#qe Y}
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor (Nq=H)cm8
p
.%]Q*8
#]-SJWf3
;'gWu
xW+6qtG`
ImA @}:
九. 简化 pj8=wc h
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。 iR HQ:Y!
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 qfX6TV5J}!
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: 44J]I\+
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 Mg+2.
8%
+-*/&|^等 M.JA.I@XC
2. 返回引用。 `T1
=,各种复合赋值等 }czrj%6
3. 返回固定类型。 V_)-#=J
各种逻辑/比较操作符(返回bool) HGl|-nW>
4. 原样返回。 TbMW|0 #w
operator, MnmVl"(/
5. 返回解引用的类型。 hy9\57_#
operator*(单目) 1l9G[o
*
6. 返回地址。 [=C6U_vU
operator&(单目) v<k?Vu
7. 下表访问返回类型。 )J=! L\
operator[] m1b?J3
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 I2XU(pYU
operator<<和operator>> oE6tauQn
z xEL+ P
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。 7o\@>rNWP
例如针对第一条,我们实现一个policy类: y4yhF8E>;U
)',R[|<
template < typename Left > {.`vs;U
struct value_return @?ebuj5{e
{ ]IaMp788
template < typename T > ~"gA,e-)
struct result_1 JhYe6y[q
{ Z<oaK
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; *9
{PEx
} ; b\f
O8{k
#x@$lc=k3
template < typename T1, typename T2 > eNh39er
struct result_2 ^+ml5m
{ \eTwXe]Pv
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; G+9,,`2
} ; 0mp/Le5
} ; .Cv6kgB@c
8H[<X_/ke
Y+pHd\$-4
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait TT%M'5&
`6;?9NI
下面我们来剥离functor中的operator() e
v}S+!|U
首先operator里面的代码全是下面的形式: + SzU
RIR\']WN
return l(t) op r(t) J[&@PUy
return l(t1, t2) op r(t1, t2) m<G,[Yc
return op l(t) Lpkyoh v
return op l(t1, t2) P.se'z)E
return l(t) op W<{h,j8
return l(t1, t2) op |o"?gB}Dh
return l(t)[r(t)] 2F;y;l%
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] E#34Wh2z
s3N'02G
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: _{ue8kGt
单目: return f(l(t), r(t)); Gf6p'(\zun
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); E*&vy
双目: return f(l(t)); Ha#=(9.
return f(l(t1, t2)); Ng&%o
下面就是f的实现,以operator/为例 ,i NXK
U)TUOwF
struct meta_divide 299H$$WS,Z
{ !vi>U|rh
template < typename T1, typename T2 > q_lKKzA
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2)
Q>qUk@
{ t|?ez4/{z
return t1 / t2; j a[Et/r
} E)&I@m
} ; iO{hA
'ycJMYP8
这个工作可以让宏来做: Ep_HcX`
OG~gFZr)6
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ n)/z0n!\
template < typename T1, typename T2 > \ ZmqKQO
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; QpH'PYy
以后可以直接用 W-f=]eWg
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) >gQ>1Bwvi
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 &;6`)M{*}
(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。。。) 1UgEI"#a6g
`cn#B
BV
2ACCh4(/P
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 R+:yVi[F]U
OF>mF~
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > 2>9C-VL2
class unary_op : public Rettype 1.JK33
{ ZgJQ?S$D
Left l; L&8~f]
public : *-WpZGh
unary_op( const Left & l) : l(l) {} OdbEq?3S/?
g9pZ\$J&
template < typename T > h
f)?1z4
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const CT@ jZtg0
{ 0JS?; fk
return FuncType::execute(l(t)); bRDYGuC
} e
,'_xV
E`JI>7
template < typename T1, typename T2 > 234p9A@
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const M.D1XX1/
{ 1nM
#kJ"
return FuncType::execute(l(t1, t2)); ldcqe$7,
} 68|E9^`l
} ; S\EyCi+
LP^$AAy
z
kP_6T09
同样还可以申明一个binary_op f5"k55 }
YMyfL8bO
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > ~NgA
class binary_op : public Rettype y1 DL,%j
{ ;C#F>SG\S
Left l; HWAdhDZ
Right r; m@j?za9s
public : S}3fr^{.
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} bP#:Oi0v`
9=M$AB
template < typename T > ;+_:,_
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const YqD=>P[O
{ ^e5=hH-%
return FuncType::execute(l(t), r(t)); I|!OY`ko
} XX!%RE`M8
q$UJ$7=f8
template < typename T1, typename T2 > mIvx1_[
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const "{+QW
{ s[*rzoA
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); #zy:a%
} Es`Px_k
} ; DK~xrU'
M?49TOQA
;d$rdFA_
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 q`4<0 I>
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 ?<,l3pwqa
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) A2FYBM`Q&D
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。 qwcD`HV,
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! X`/k)N>l
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。。。 3*bU6$|5FP
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 >uB?rGcM
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) ]A`n(
"%
下面是修改过的unary_op }tuC}
t3ZOco@~P
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType >
XJB)rP
class unary_op gg/-k;@ Rf
{ iVr J Q
Left l; ^CH=O|8j
8d{0rqwNE
public : L{\8!51L
Hio0HL-
unary_op( const Left & l) : l(l) {} S+6.ZZ9c
M0"_^?
template < typename T > y<3-?}.aZ
struct result_1 e{H=dIa+
{ Zl!kJ:0
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; MJ)RvNF
} ;
8W7J3{d
I][*j
template < typename T1, typename T2 > 1.hyCTnI
struct result_2 Ee#q9Cx^J
{ ?UR0:f:}oc
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; }v{LRRi
} ; $wa{~'
hZ,_6mNg
template < typename T1, typename T2 > I
34>X`[o
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const a-tmq]]E
{ |-ALklXr
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); Rv>-4@fMJ
} t}4,]ms
{S\{Ii6
template < typename T > ue"~9JK.
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ATyEf5Id_
{ lVa%$F{Pq
return OpClass::execute(lt(t)); j;r-NCBnz
} {Xy5pfW
Q
4_lrg|X1
} ; 1I6px$^E\
r;2^#6/Z
|e&\<LwsP
该方法避免直接使用RetType的result_x,而自己申明一个对应的result_x做一次中转,虽然其实毫无意义,却恰好避开了vc的bug w2c?.x
好啦,现在才真正完美了。 r5/0u(\LB
现在在picker里面就可以这么添加了: ^76]0`gS
|r/"
|`
template < typename Right > HiFUv>,u
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const OT*mO&Z
{ kD%( _K5
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); 0+ '&`Q!u
} T-L||yE,h
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 >=>2m2z=
b|DdG/O
3"e,qY
BO&bmfp7,
<lPG=Xt
十. bind ;'K5J9k
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 B9 uoVcW
先来分析一下一段例子 ioCsV
aXYY:;
/6*42[r
int foo( int x, int y) { return x - y;} BU_nh+dF
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 reWot&;
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 SH$PwJ U
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。 2zb"MEOS5
我们来写个简单的。 xp{tw$
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现:
)10+@d
对于函数对象类的版本: Sm|6 %3
*)Zdz9E'1(
template < typename Func > ~0$&3a<n1
struct functor_trait D>q9 3;p
{ GVn!O1jio
typedef typename Func::result_type result_type; S\=Nn7"
} ; `^&OF uee
对于无参数函数的版本: eauF~md,
0h_|t-9j
template < typename Ret > Y3b *a".X
struct functor_trait < Ret ( * )() > +0Y&`{#Z
{ =H8;iS2R
typedef Ret result_type; Q2gq}c~
} ; TeM|:o
对于单参数函数的版本: QWYJ*
lo+A%\1
template < typename Ret, typename V1 > :F?C)F
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > %h@EP[\
{ &8lZNv8;(p
typedef Ret result_type; e"<OELA
} ; VPo".BvG6
对于双参数函数的版本: ,zjv7$L
":ue-=&M
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > MTn{d
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > { <