一. 什么是Lambda d9/YW#tm
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 <&&xt
?I.
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, nr/^HjMV
m*VM1k V
-#XNZy!//
imE5$;
class filler YE#OAfj~
{ z`b.~<P
public : ]sz3:p=5
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} J('p'SlI
} ; r{m"E^K,
8e_ITqV%
wg? :jK
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: V+A1O k)
"Q*Z?6[Z
hM*T{|y
x
Hw$
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); #vN\]e
oL' :07_
gd9ZlHo'Id
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 pH&Q]u;O
kTQ`$V(>&
'ad|@Bh
Jt4T)c9
二. 战前分析 c9e
}P
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 d OY+| P\
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 ye U4,Ko
H
>@yC
[MM11K
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); h~$Q\WCm#
/* --------------------------------------------- */ @vf{_g<
vector < int *> vp( 10 ); 7Kx3G{5ja
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); uQ9/ 7"S
/* --------------------------------------------- */ }-{l(8-
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); Mnpb".VU#T
/* --------------------------------------------- */ U4*5o~!=S
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); (tGK~!cAv
/* --------------------------------------------- */ Py(l+Ik`>
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); ;D_6u(IC4:
/* --------------------------------------------- */ wL 5p0Xl
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); _96hw8
_\ n'uW$
,cm;A'4]
DBi3 j
看了之后,我们可以思考一些问题: :xd&V%u`
1._1, _2是什么? F]Zg9c{#
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。 !ViHC}:
2._1 = 1是在做什么? DvnK_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。 kKVq,41'
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。 zqAK|jbL
;2RCgX!'%
Nzc1)t=
三. 动工 Xmy(pV!PF
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: ]4@z.1Mr
8}p 5MG
yS/ovd
La}=Ng
template < typename T > N i^pP@('
class assignment Yg%V
{ 6YT*=\KT
T value; |::kC3=
public : (CYVSO
assignment( const T & v) : value(v) {} 6m21Y8N
template < typename T2 > Ov%9S/d
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } /B!"\0G/,
} ; ja2LQe@Q
GpF, =:
zqYfgV
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 d; @Kz^
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment o
<LA2q`T
ihH!"HH+
b]6;:Q!d
n[WXIE<
class holder J8a4.prqI
{ [AR$Sw60
public : D8W:mAGEu
template < typename T > +u_mT$|T
assignment < T > operator = ( const T & t) const y)U8\
{ ,=>O/!s
return assignment < T > (t); `(.ue8T
} cZL"e
} ; ik~hL/JD\
Yl1@gw7
zEY
Ey1
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: Y_PCL9G{p
9>le-}~
static holder _1; 7K9+7I&C
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 `Pl=%DR
`Y.RAw5LrE
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); A'|W0|R9
而不用手动写一个函数对象。 :KX/GN!n
aI|)m8>)X
A@'):V8_%C
ika{>hbH
四. 问题分析 L0|Vc9
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。 %8
cFzyE*
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。 F>A-+]X3o
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 IG +nrTY0
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 }SpMHR`
下面我们可以对这几个问题进行分析。 iO#H_&L.p
"_'9KBd!
五. 问题1:一致性 !l6B_[!@
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?| >E"FoZM=
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 |#5JI#,vX
uK(+WA
struct holder & PHHacp
{ \/K>Iv'$
// 40%p
lNPj
template < typename T > 1[3"|
T & operator ()( const T & r) const vR1%&(f{
{ zZ-e2)1v
return (T & )r; -lSm:O@'
} 9'//_ A,
} ; `-ENKr]
lu-VBVwR
这样的话assignment也必须相应改动: 5bmtUIj
)IZ$R*Y{
template < typename Left, typename Right > #FaR?L![Y
class assignment ~n"V0!:'4
{ a3Es7R+S
Left l; 0]>p|m9K^<
Right r; V^L;Nw5h
public : HdWghxz?)
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} LZ&CGV"Z-
template < typename T2 > #3u8BLy$Q
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } G=Ka{J
} ; D zDt:.JZ
8Qu].nKe
同时,holder的operator=也需要改动: [zf9UUc~
T_AZCl4d
template < typename T > Pn 7oQA\
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const d:sUh
{ Gq-U}r
return assignment < holder, T > ( * this , t); t4s}w$4
} C?x
uc7np]Z
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 5W<BEcV\
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 zKV{JUpG
=t)eT0
return l(rhs) = r; =Z-.4\ 3
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 i-E&Y*\^9H
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: )J#@L*
62vz 'b
template < typename Tp > y
I mriCT
class constant_t sMO3eNLn
{ _\o +9X!
const Tp t; @Gn9x(?J
public : \mc~w4B[)3
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} 6oUT+^z#
template < typename T > 5QmF0z)wR
const Tp & operator ()( const T & r) const "t_] Qu6
{ A;kAAM
return t; )_bXKYUX*0
} TS3 00F
} ; l^0
<a<P
:syR4A WM
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 \D}/tz5~B
下面就可以修改holder的operator=了 c1n? @L
&]z2=\^e
template < typename T > |u;5|i
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const V<nzThM\
{ Zqam Iq
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); R!$j_H
} _TX.}167;-
|y'q`cY
同时也要修改assignment的operator() s
6hj[^O
MF E%q
template < typename T2 > i,RK0q?>
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } o~GhV4vq
现在代码看起来就很一致了。 C!Tl?>Tt
s_1]&0<
六. 问题2:链式操作 ^uZ%d
现在让我们来看看如何处理链式操作。 o)-Qd3d%S
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。 )UJ]IB-Q|1
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。 ^jCkM29eu
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。 8:M~m]Z+|
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct _bMs~%?~/
'Y"q=@Ei9
template < typename T > vkR"A\:
struct result_1 i!,>3
{ ![Jxh,f
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; *2@q=R-1
} ; C8G['aQ
t<: XY
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: bt
j\v[D
9Xm"kVqd/
template < typename T > |`O7>(h
struct ref F`?pZ
{ V@Po}
typedef T & reference; N$=<6eQm
} ;
d;CD~s
template < typename T > Z)?"pBv'
struct ref < T &> @8_K^3-~e
{ pCg0xbc`
typedef T & reference; zSq+#O1#
} ; 2'@0|k,yC
!Sw7!h.ut
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: f'%}{l: ss
`,7BU??+u
template < typename T > cCj}{=U
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const 8H{@0_M
{ m$O@+;>l
return l(t) = r(t); }D|"$*
} u(REEc~nj
可能大家已经注意到我定义assignment的operator()的返回类型的时候,是直接将其定义为Left的operator()返回类型的引用形式,如果实际上处理的对象的operator=并不是按照常理来声明的,那么这段代码可能就编译不过。这的确是一个很麻烦的事情。实际上,在gcc下,使用typeof关键字可以很容易的得到该类型的operator=的返回类型,就可以让这段代码变得更有通用性。然而为了实现可移植性,我不得不放弃这个诱人的想法。 +*|E%pq
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 LL,~&5{
v=X\@27= ?
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 oHa6fi
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: a!>AhOk.
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 8\ :T*u3
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 ;#j/F]xG
最后的布局是: Y}Qu-fm
Add }S42.f.p
/ \ XE>XzsnC
Divide 5 +$<m ;@mZ
/ \ *?i~AXJm
_1 3 h"<rW7z
似乎一切都解决了?不。 *np%67=jO
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。 12rr:(#%s
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。 @w|~:>/g
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: k'u2a
8taaBM`:
template < typename Right > OY@/18D<>
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const u37+B
Right & rt) const ;xj^*b
{ ?EtK/6dJZt
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); 4lz9z>J.V
} duwZe+
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 $%!]tNGS
XXX指的是原来的functor的类型,picker_maker<T>是一个类型变换的trait,如果T是一个常量,那么他会返回constant_t<T>,否则返回T本身。 61wGIN2,
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 u/,m2N9cL
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 jdoI)J@9H
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 <
Gu
s9^_
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? UDxfS4yI
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: Pu}2%P)p
`[`eg<xj
template < class Action > b9"Q.*c<Z^
class picker : public Action jI y'mGaG
{ Q4Cw{2r
public : `VS/Xyp
picker( const Action & act) : Action(act) {} "\e9Y<
// all the operator overloaded XLOk + Fn
} ; TT29LC@
%3~jg
Picker<T>继承自T,唯一的作用就是给T添加上了各种操作符的重载函数。 _\u'~wWl
现在所有参与行动的functor都要套上一层picker, _1被声明为 picker<holder>, 并且holder中所重载的操作符除了operator()之外全部被移到了picker内。而picker中的操作符重载的返回的functor也必须套上一个picker: :@n e29,}
/)v X|qtIY
template < typename Right > -1U]@s
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const okfhd{9
{ 2.2 s>?\
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); |qZ4h7wL
} Aw >DZ2
!$&K~>`
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > U?.VY@
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。 n.Ekpq\
,@GI3bl
template < typename T > struct picker_maker jagsV'o2
{ =G*<WcR
typedef picker < constant_t < T > > result; m}8c.OJ>K`
} ; Thz&wH`W
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > ]Wfnpqc^
{ X4 xnr^
typedef picker < T > result; 0naegy?,
} ; l$z-'
C
!uwD
下面总的结构就有了: a N_M
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 NO;+:0n
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 .,feRK>3
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 Vbz$dpT
至此链式操作完美实现。 ;B!&( 50e
[{'` |
X&(1DE
七. 问题3 ]BX|G`CCc
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。 a^|mF#
z
ld}-}W-cq
template < typename T1, typename T2 > ,@(lYeD"
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ~kF^0-JZY
{ \iO
,y:
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); ql^n=+U
} @#;~_?$?C
= q;ACW,z
很明显,这个函数的返回类型会依赖于T1,T2,因此result_1已经无法适用,我们就只好再写一个result_2: qJrK?:O;
ys09W+B7
template < typename T1, typename T2 > ~
M@8O
struct result_2 _18) XR
{ *<]ulR2
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; Fb.wm
} ; UG 9uNgzQ/
k${25*M!3
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? )g+~"&Gcx
这个差事就留给了holder自己。 O &;Cca
Un@d Wf6'
A"d=,?yE
template < int Order > yP6^&'I+
class holder; 7'CdDB6&.
template <> THkg,*;:
class holder < 1 > }-! 0d*I
{ qgDd^0
public : j%Usui<DL
template < typename T > HZ )z^K?1
struct result_1 f6u<.b
{ f{G
^b&x
typedef T & result; AwUc U;"9>
} ; h 5<46!P
template < typename T1, typename T2 > !w{4FE74
struct result_2 Wi)Y9frE
{ |+f@w/+
typedef T1 & result; F7x]BeTM
} ; /Rf:Z.L
template < typename T > <D%.'=%pZ
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const PsaKzAg?
{ :)p\a1I[*
return (T & )r; :tdN#m6&
} #8i DM5:EQ
template < typename T1, typename T2 > !%?O`+r
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const nD{o8;
{ :[kfWai #(
return (T1 & )r1; GO2mccIB
} #Ipi 3
} ; Vo"Wr>F
Z8%?ej`8
template <> pE,2pT2>
class holder < 2 >
E{k$4
{ 9$$dSN\&
public : 3 f@@|vZF
template < typename T > |6v
$!wBi
struct result_1 A+de;&
{ @>cz$##`
typedef T & result; UQc!"D
} ; FC@h6\+a
template < typename T1, typename T2 > kUGOkSP8[
struct result_2 C.].HQ
{ k{d]
typedef T2 & result; N:x--,2
} ; [MhKR }a
template < typename T > w;W# 'pE
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const ]l>LU2 sx
{ %PM&`c98z7
return (T & )r; "ngULpb{R
} JlR$"GU
template < typename T1, typename T2 > {7'Wi$^F
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const }IEwGoDwNs
{ =h0vdi%{
return (T2 & )r2; :e/*5ix
}
h!=h0
} ; cD6S;PSg
hz:h>Hwy
i'V("
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> >。 =HMa<"-8
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: M#nlKj<
首先 assignment::operator(int, int)被调用: *,& 2?E8
J/LsL
k
return l(i, j) = r(i, j); Kv0V`}<Yc
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) lg"aB
5.1z9[z
return ( int & )i; <yl%q*gls
return ( int & )j; z_93j3#
最后执行i = j; O,6Wdw3+-3
可见,参数被正确的选择了。 MH=7(15R
;NU-\<Q{
`6$|d,m5
)Zf1%h~0r
5EU~T.4C<
八. 中期总结
b:Z&;A|"{
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: $vrkxn
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 c+D<
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 TyDh\f!w
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor =PU($
qv& Bai[
*5IB@^<
vd?Bk_d9k,
8Cs;.>75[
m??Py"1y
九. 简化 G %'xEr0n
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。 L!>nl4O>`
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 ~8s2p%~
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: <d @9[]
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 >-w(P/
+-*/&|^等 $=iw<B r
2. 返回引用。 _%q~K (::
=,各种复合赋值等 Jsl2RdI
3. 返回固定类型。 c
{/J.
各种逻辑/比较操作符(返回bool) sUF9_W5z
4. 原样返回。 ]{oZn5F
operator, gk6UV2nE?
5. 返回解引用的类型。 v3#,Z!
operator*(单目) {j=`
6. 返回地址。 fuzB;Ea
operator&(单目) P q$0ih
7. 下表访问返回类型。 N_IKH)
operator[] Cb1w8l0
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 D"J',YN$
operator<<和operator>> I)tiXcJw
]?pQu '-(
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。 (`S^6-^
例如针对第一条,我们实现一个policy类: M@#T`aS
9.8%Iw
template < typename Left > vfc:ok 1
struct value_return XEQTT D<
{ ;-6-DEL
template < typename T > |GtvgvO,
struct result_1 V(_1q
{ B*N1)J\5
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; y(o)}m*0
} ; p}^5ru
-QroT`gy
template < typename T1, typename T2 > 3V<@Vkf5
struct result_2 .4p3~r?=S
{ AH|gI2
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; @^A5{qQ\
} ; =hkYQq`Q
} ; '`3#FCg
@@)2 12
odCt6Du
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait MfP)Pk5
PD)"od
下面我们来剥离functor中的operator() ,;_+o]
首先operator里面的代码全是下面的形式:
;%9]G|*{
T1]?E]m{
return l(t) op r(t) 7Ml4u%?
return l(t1, t2) op r(t1, t2) h:nybLw?
return op l(t) ikW[lefTq
return op l(t1, t2) t
N{S;)q#X
return l(t) op Gq^vto
return l(t1, t2) op N ~{N Nf Y
return l(t)[r(t)] H_X^)\oJ
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] B1V{3
-}#HaL#'K
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: ")T\_ME
单目: return f(l(t), r(t)); z5kAf~A
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); $iu[-my_
双目: return f(l(t)); .!x&d4;,q
return f(l(t1, t2)); fbNzRXw
下面就是f的实现,以operator/为例 X` zWw_i
gv''A"
struct meta_divide unLhI0XW
{ TIWR[r1!
template < typename T1, typename T2 > j{@6y
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) Mf1(4F
{ d~Z\%4
return t1 / t2; b6bs .
} yO q@w!xz
} ; ;f[lq^eV
E5w;75,
这个工作可以让宏来做: 9af.t
{'5"i?>s0>
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ O`B,mgT(
template < typename T1, typename T2 > \ <h/%jM>9/
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; {~3QBMx6
以后可以直接用 `7CK;NeT
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) jN\u}!\O
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 Cf
2@x
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) i"WYcF|
*'?7OL
%2?+:R5.
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 rO'DT{Yt
5~L]zE
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > 9
r!zYZ`)
class unary_op : public Rettype J@s>Pe)
{ K#0TD("
Left l; j]Jgz<
public : BAf$tyh
unary_op( const Left & l) : l(l) {} 8]ZzO(=@{
.T|
}rB<c
template < typename T > 0zaK&]oY0
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const A&Y5z[p
{ ;mkkaW,D*
return FuncType::execute(l(t)); iwotEl0*{
} ,`@pi@<"#
7?$?Yu
template < typename T1, typename T2 > j/FLEsU!R
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ={qcDgn~C
{ eU[g@Pq:Y
return FuncType::execute(l(t1, t2)); 4:`D3
} D 2X_Yv
} ; xN 1P#
O
G`8::S
,/42^|=Z6O
同样还可以申明一个binary_op /Mqhx_)>A
9iA rBL"
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > K^Awf6%
class binary_op : public Rettype 0l!#u`cCI
{ Cn{Hk)6
Left l; l":W@R
Right r; c3$T3Lu1
public : mj~:MCC
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} LeKovt%
&*C5Nnlv
template < typename T > M]x>u@JH
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const W>K^55'
{ XKoY!Y\
return FuncType::execute(l(t), r(t)); rUiYR]mV
} Lc*>sOm9
<ql,@*Y
template < typename T1, typename T2 > kT%wt1T4
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const (l{vlFWd
{ '![oLy
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); *g/klK
} =[6^NR(
} ; a`xq
h2P
,>GHR{7>(
~b f\fPm
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 LdPLC':}x|
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 _BczR:D*
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) wA)
Hot
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。 Lc3&\q
e
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! 8-q^.<9
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。。。 Harg<l
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 }E'0vf/
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) uDf<D.+5Ze
下面是修改过的unary_op #Y'eS'lv4
j(;^XO Y#
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > ,,H "?VO
class unary_op :|S zD4Ag
{ A#{63_H
Left l; bsIG1&n'T
K\Ea\b[
public : p_FM 2K7!
nhV"V`|d
unary_op( const Left & l) : l(l) {} wQ}r/2n|^
RBX<>*
template < typename T > .E4*>@M5
struct result_1 E5k)~P`|
{ ex3Qbr
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; ']_2@<XW)
} ; rQ;w{8J\t
5)[~
T2j!
template < typename T1, typename T2 > f6Qr0Op
struct result_2 ZN[<=w&(cB
{ \br!77
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; ?#xl3Z ;I
} ; sX>u.
9d(\/
7
template < typename T1, typename T2 > h^M_yz-f
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const
bGRt
{ qQ@| Cj
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); 9U8M|W|d
} S,Y|;p<+^
c}(WniR-"
template < typename T > *@U{[J
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const hHs/Qtq
{ #6`5-5Ks;
return OpClass::execute(lt(t)); P3M$&::D-
} 6{Wo5O{!\
f:c'j`
} ; F:{*4b
_z\/{
pLMt2G
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 Sg#XcTG
好啦,现在才真正完美了。 G7Nw}cVJ)
现在在picker里面就可以这么添加了: / 3A6xPOg
i\R0+O{
template < typename Right > OM*_%UF
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const ua\t5M5
{ kaG/8G(
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); BZR{}Aj4pa
} 0[;2dc
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。 ^t>mdxuq
;KeU f(tH
]hl*6
12$0-@U
>)><u4}
十. bind . "Ms7=
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 1{}p_"s>
先来分析一下一段例子 U&?hG>
SI (f&T(
|,8z"g
int foo( int x, int y) { return x - y;} -<iP$,bq72
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 @[GV0*yz$
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 6j#JhcS+
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。 d2\!tJm
我们来写个简单的。 Ni$'#
W?t
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: Epzg|L1)
对于函数对象类的版本: fFQ|dE;cF
TlG>)Z@/
template < typename Func > N&9o 1_}
struct functor_trait T j$'B[cv
{ eUPa5{P
typedef typename Func::result_type result_type; 9&mSF0q
} ; bO~y=Pa\
对于无参数函数的版本: mHD_cgKN
eP{srP3 9
template < typename Ret > J-W9B amx
struct functor_trait < Ret ( * )() > ^-o{3Q(w
{ /:dLqyQ_V
typedef Ret result_type; l|5 h
} ; m</m9h8
对于单参数函数的版本: b@CB +8$
n1[c\1
template < typename Ret, typename V1 > t,/ G
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > )"?4d[ 5
{ SV7;B?e%Y
typedef Ret result_type; (?FH`<
} ; Hv,|XE@Y
对于双参数函数的版本: LoF/45|-<
^r}c&@
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > ?R`S-
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > QcegT/vO
{ 0K!3Ny9(
typedef Ret result_type; eJDZ|$
} ; lExQp2E
等等。。。 WQ|:TLQ
然后我们就可以仿照value_return写一个policy J^!;$Hkd
;vx5 =^7P
template < typename Func > 1gI7$y+?
struct func_return P.~UUS
{ | dQ>)_
template < typename T > kVnRSg}R
struct result_1 X>(1fra4
{ Ky3mzw|
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; ('J/Ww<
} ; o3WOp80hz
ChBf:`e
template < typename T1, typename T2 > ,H7X_KbFD4
struct result_2 Ee>VA_ss
{ dQ:,pe7A
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; z]7 WC
} ; r>mBe;[TX
} ; u6iW1,#
#^FM~5KK
+qi&