一. 什么是Lambda /Kql>$I
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 h-q3U%R4}@
在C++中,STL的很多算法都要求使用者提供一个函数对象。例如for_each函数,会要求用户提供一个表明“行为”的函数对象。以vector<bool>为例,如果想使用for_each对其中的各元素全部赋值为true,一般需要这么一个函数对象, iT3BF"ZqBO
/R]U}o^/(%
tdBm
(CsN
N
+Yxz;Mg
class filler y" RF;KW>
{ [8 ]z|bM
public : @\0ez<.p}
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} bnf'4PAt
} ; /?5 1D@
+Vb.lH[av
U)fc*s
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: Rr&h!YMb
JjtNP)We
yVU^M?`#
:}'=`wa
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); #A1%gIw<v2
9-&Ttbb4)0
]b2p G'
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 ^a0um/+M}
EN<F# Y3E
_{I3i:f9X8
+"\sc;6m.
二. 战前分析 P+@/O
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 t<.)Z-Ii
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 n{n52][J]
dk[!V1x4\
yj 3cyLXw
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); CGW.I$u
/* --------------------------------------------- */ T*Y~\~Jhu
vector < int *> vp( 10 ); [kVS
O
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); a!6{:8Zi0
/* --------------------------------------------- */ >)fi^
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); q/4J.jL
/* --------------------------------------------- */ 9UdM`v)(
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); rK' L6o
/* --------------------------------------------- */ =upeRY@u5
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); u^@f&BIG]:
/* --------------------------------------------- */ }eCw6
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); H%qsjB^
'\l"
"jeb%k
j/323Za+
看了之后,我们可以思考一些问题: Vz~{UHH6
1._1, _2是什么? ?8npG]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。 tU }h~&M
2._1 = 1是在做什么? @K &GJ
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。 %a>&5V
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。 Si2k"<5U
@>r._~
>c1qpk/
三. 动工 `x+ B+)0X
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: [%"|G9
|GdUL%1hnC
n,vct<&z@
xK *b1CB
template < typename T > $p1(He0 2
class assignment I5k$H$
{ ^cOUQ33
T value; Xb|:vr\v
public : B]nEkO'a:
assignment( const T & v) : value(v) {} Y071Y:
template < typename T2 > : %lTU
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } }MJy
+Z8&
} ; w$3,A$8
.0zY}`
z`.<U{5
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 pNG:0
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment 7Od
-I*bt
'F+C4QAq
j+i\bks
G,&<<2{(f;
class holder 7-bd9uVK
{ F&!6jv
public : B~1_ 28\
template < typename T > j8v8uZ;x
assignment < T > operator = ( const T & t) const >8~.wXyoC
{ !a{^=#qq&I
return assignment < T > (t); LC,F
<>w1
} xT3BHnQ(
} ; k :(SCHf
ISYXH9V
k|e7a2Wwt
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: EaO6[E
2,DXc30I
static holder _1; lp.ldajN
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 K^
vIUZ>
Kf bb)?
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); u(z$fG:g
而不用手动写一个函数对象。 qk%;on&`
C8J[Up
{c6=<Kv
`!obGMTQ<
四. 问题分析 }s7$7
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 hr#M-K
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 {BP{C=p
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 "M<8UE \n
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 d`QN^)F0#
下面我们可以对这几个问题进行分析。 -R|,9o^
6hno)kd{=
五. 问题1:一致性 H`*LBqDk
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| EEEh~6?-e
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 =2`[&
Kr?TxhUHd
struct holder 5#HW2"7
{ iowTLq!?
// 4GkWRu1
template < typename T > C'>|J9~Gz
T & operator ()( const T & r) const !S$:*5=&
{ z 9vInf@M
return (T & )r; 3U<cWl@
} e),q0%5
} ; dcDyK!zz"
!8TlD-ZT/
这样的话assignment也必须相应改动: ${<%" hR$
W =D4r
template < typename Left, typename Right > 6|gCuT4
class assignment rlML W
{ j
b!x:
Left l; mUNn%E:7@{
Right r; bHY=x}Hv
public : }fp-pe69z
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} (o 5s"b
template < typename T2 > Q7HRzA^-
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } Sgeh %f
} ; i[O& )N,c
'K$[^V
同时,holder的operator=也需要改动: B al`y
r )Ma3FL0;
template < typename T > |J1$=s
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const
vHgi<@u
{ >Rl"
return assignment < holder, T > ( * this , t); 8+~
>E
} wy<\Tg^J
b(,M1.[qt
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。 -"R2
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 ?j'7l=94A
;!>rnxB?4
return l(rhs) = r; x,'(5*
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。 &u]8IEv}u
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: } +TORR?
TYy?KG>:'
template < typename Tp > eVEV}`X
class constant_t 4n#M
{ 3$9s\<j
const Tp t; O\
GEay2
public : l3{-z4mw
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} ?U%qPv:
template < typename T > KWq+PeB5TS
const Tp & operator ()( const T & r) const B?OFe'*
{ o8 IL$:
return t; WO7z
} )!3V/`I
} ; /}((l%U E.
u0}vWkn\4
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 L 8c0lx}Nn
下面就可以修改holder的operator=了 B |5]Jm]
kGH }[w
template < typename T > s%vis{2
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const /Y/UM3/
{ u]g%@3Pn
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); )1Y{Q Y}l
} *1ilkmL%
>,v`EIg
同时也要修改assignment的operator() eln)BW#
HSw;^E)1
template < typename T2 > [ZNtCnv
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } FVMD>=k
现在代码看起来就很一致了。 /{EP*,/*
w0[6t#$F
六. 问题2:链式操作 ZFA`s
qT
现在让我们来看看如何处理链式操作。 *2ZjE!A
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。 N&.H|5
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 `:ArT}F
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 Yc`o5Q\>
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct Fh)IgzFj
48J@CvU
template < typename T > -$t{>gO#Y
struct result_1 ^gN6/>]qrY
{ @T@<_ ?)
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; J9..P&c\
} ; ISzqEi
:W"~
{~#?
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: ?3/qz(bM
Je';9(ZK
template < typename T > gl~ecc
struct ref Z< 1
{ 3BzNi'
typedef T & reference; !-g{[19\
} ; ]dF
,:8
template < typename T > 9G9t" {
struct ref < T &> ?Lx24*5%
{
|{&{
typedef T & reference; d}OTO10
} ; ,xw#NG6
Mhm@R@
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: #"}JdBn
3(``#7
template < typename T > `b?R#:G
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const Av$]|b
{ Vk`h2BV
return l(t) = r(t); 5v[*:0p'
} I^* Nqqq
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。 0!D4pvlt
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 u6J8"<
-W
c\/=iVw,
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 :vYYfs&
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: seba9y
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 CYt?,qk-r
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 N'F77
.
最后的布局是: gBd]B03
Add %3s1z<;R[S
/ \ *}Xf!"I#]N
Divide 5 :Oy%a'w
/ \ f<-Jg
_1 3 pLl(iNf]
似乎一切都解决了?不。 Eu0akqZ
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。 We)xB
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。 oph}5Krd)
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-O]c
.7^c@i[
template < typename Right > '"`IC\N^
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const R1PkTZP&
Right & rt) const =WyDp97@+
{ %Wg'i!?cB
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); C:GK,?!Jn'
} 9U7nKJ+iby
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 } FE>|1
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。 k3~}7]O)
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。 b jy Zk_\
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。 OwuE~K7b{
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。 aasoW\UG
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? 5b5x!do
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: |Yx~;q:
+u.1 ;qF
template < class Action > \c,ap49RC
class picker : public Action >3ZFzh&OYQ
{ f}6s
Q5
public : G3txj
picker( const Action & act) : Action(act) {} }#3V+X
// all the operator overloaded B)$| vK=
} ; y@1+I~@
>d@&2F TO
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。 uMUBh 80,L
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: 9X[kEl
.GbX]?dN
template < typename Right > GXcJ< v
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const eJ,/:=QQ{
{ 6e (Qwt
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); 8<5]\X
} a@8v^G
AW%50V
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > [<7@{;r
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。 0mpX)S
#akpXdXs
template < typename T > struct picker_maker RPwbTAl}
{ ycc4W*]
typedef picker < constant_t < T > > result; }q`ts=dlGt
} ; t9nqu!);
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > H[m:0eF'5
{ 3^IpE];+:u
typedef picker < T > result; Gq+z /Be
} ; WJ$bf(X*
2iHUZzz\
下面总的结构就有了: !NIhx109q
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 B|Du@^$
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。 d^@ dzNv
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 I?]ohG K
至此链式操作完美实现。 yUeCc"Vf
()2I#
4hO!\5-w:
七. 问题3 V08?-Iz$
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。 ]5mn ew
Jlri*q"hE
template < typename T1, typename T2 > x`U^OLV
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 'g6\CZw(#
{ tG:25 T0
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); ,ly\Ka?zO
} =FlDb
5t{
}bs+-K
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: YA''2Ii
kd>hhiz|
template < typename T1, typename T2 > j1^I+j)
struct result_2 k@\ iGqo
{ VX].3=T8
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; cIUHa
} ; \}+_Fo/
R}'bP
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? R(!s
这个差事就留给了holder自己。 B+Rm>^CBm
yu;+o3WlK
eds o2
template < int Order > Z"Zmo>cV4
class holder; 3Ko/{f
template <> pqk?|BvpK_
class holder < 1 > H0:E(}@
{ gGvz(R:y
public : gRrL[z
template < typename T > |^0XYBxQ
struct result_1 H]P.
x!I
{ T,7Y7c/3V
typedef T & result; _7<FOOM%8y
} ; J{'>uD.@
template < typename T1, typename T2 > .nB0 h
struct result_2 83E7k]7]
{ uya.sF0]9B
typedef T1 & result; u0 P|0\
} ; bmJ5MF]_fG
template < typename T > _|iSF2f,X
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const KmMzH`t}`
{ wi;Br[d
return (T & )r; 6{x(.=
} wE[]6\_x1
template < typename T1, typename T2 > ]|!OP
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const b+,';bW
{ }e!x5g
return (T1 & )r1; N+++4;
} ! _f9NK
} ; gaQdG=G8$
48c1gUwoP
template <> .|hf\1_J
class holder < 2 > fo5iJz"Z
{ hq%?=2'9?
public : %+f>2U4I
template < typename T > >,TUZ
struct result_1 V:qSy#e
{ %kv0Wefs
typedef T & result; 3XL#0\im?s
} ; Qr1 "Tk7s
template < typename T1, typename T2 > ~Am,%"%\
struct result_2 Cf TfL3(J
{ (^s>m,h
typedef T2 & result; O9vQp
} ; 5pj22 s
template < typename T > E'G4Y-
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const w0ht
{ BZ:H`M`n
return (T & )r; --PtZ]Z
} A$<.a'&T!
template < typename T1, typename T2 > gMY1ts}Z
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const Lilr0|U+
{ l%[EXZ
return (T2 & )r2; M*!agh
} lU@]@_<
} ; Xp >7iX!:
C3*gn}[
I2TaT(e\
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。
>[MX:Yh
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: `)`
n(B
首先 assignment::operator(int, int)被调用: 0C1pt5K
" |Xk2U
return l(i, j) = r(i, j); Gnf~u[T6
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) O?)3VT*
y603$Cv
return ( int & )i; ^X0P'l&D2
return ( int & )j; $8;R[SU6Y
最后执行i = j; `Zf^E
>)
可见,参数被正确的选择了。 ~$ng^D
*;1,5L
p=;=w_^y
O]lSWEe
~5_Ad\n9
八. 中期总结 pv*,gSS
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: 18~>ZR
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 (}a8"]Z
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 9bP^`\K[N
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor #i@;J]x(
gGr^@=;YC
HIQ_%L4]
0KYEb%44
8C[C{qOJ
nTuJEFn{
九. 简化 }'""(,2
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。 ,-izEr
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 D&/kCi= R
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: }vZ+A
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 ' qWALu
+-*/&|^等 =o
Xsb
2. 返回引用。 ZNf6;%oGG
=,各种复合赋值等 .uuO>:
3. 返回固定类型。 r
YogW!
各种逻辑/比较操作符(返回bool) &0='r;*i
4. 原样返回。 o}W%I/s
operator,
`dFq:8v
5. 返回解引用的类型。 E5)b
operator*(单目) P\w\N2
6. 返回地址。 eCN })An
operator&(单目) [<-
7. 下表访问返回类型。 Anscr
operator[] <0H"|:W>I]
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 ]DOX?qI
i
operator<<和operator>> mX\TD0$d
whpfJNz
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 TT'[qfAI
例如针对第一条,我们实现一个policy类: 8dZ0rPd?
fBalTk;G{U
template < typename Left > z8QAo\_I(
struct value_return WX=Jl<
{ '$|[R98
template < typename T > *+-}P|S:
struct result_1 &{>cZh}\
{ ~p1j`r;
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; ]%|GmtqZs,
} ; #bMuvaP~
Qj,]N@7
template < typename T1, typename T2 > 7[I}*3Q'
struct result_2 4kG,*3&2
{ :,Pn3xl
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; y=`2\L" O
} ; N$h{Yvbn
} ; wT `a3Ymm
Q7R~{5r>W
ZT,B(#m
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait T?
tG~
j:k[90
下面我们来剥离functor中的operator() '`eO\huf
首先operator里面的代码全是下面的形式: & @s!<9$W
I2 j}Am
return l(t) op r(t) 4G$|Rx[{,
return l(t1, t2) op r(t1, t2)
l7W 6qNB
return op l(t) Pdt6nzfr
return op l(t1, t2) ZkA U17f
return l(t) op &GlwC%$S
return l(t1, t2) op U4gF(Q
return l(t)[r(t)] _{r=.W+w
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] v'VD0+3[H
-sw
.
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: \<y`!"c
单目: return f(l(t), r(t)); Fe]B&n
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); c%&:6QniZ
双目: return f(l(t)); !'mq ?C=
return f(l(t1, t2)); _acE:H
下面就是f的实现,以operator/为例 I
6<*X
Bm"KOr$}-
struct meta_divide 1jy9lP=
{ I 4,K43|
template < typename T1, typename T2 > 2C/$Ei^t
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) /h*>P:i].
{ P^w#S
return t1 / t2; v1%uxthW
} kB'Fkqwm
} ; Eve.QAl|
mMb'@
这个工作可以让宏来做: UG)8D5
QS{1CC9$
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ W0epAGrB
template < typename T1, typename T2 > \ Ys,{8Y,7
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; 3jlh}t>$l
以后可以直接用 zY|t0H
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) `0P$#5?
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 #;%JT
(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。。。) kMtwiB|7j
x9;gT&@H
J]&y$?C
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 4F{)i
fcNL$U&-,i
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > .2>p3|F
class unary_op : public Rettype >p.O0G
gg
{ uoHNn7 W
Left l; %,D<O,N
public : &jsVw)Ue
unary_op( const Left & l) : l(l) {} 7PANtCFb&
4g
:>[q
template < typename T > 5e$~)fL
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const F8;dKyT?q
{ dl~%MWAVb
return FuncType::execute(l(t)); ?gJy3@D
} 6`]$qSTS
A8pIs
template < typename T1, typename T2 > D9FJ 1~
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const n@U n
{ ~ECD`N<YF
return FuncType::execute(l(t1, t2)); r6&54f
} iMs5zf<M
} ; hRty [
WHjUR0NZ
R}lsnX<
同样还可以申明一个binary_op SE),":aY
``OD.aY^s
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > 'bo~%WA]n
class binary_op : public Rettype agjv{
{ [1F*bI
Left l; 'ow.=1N-
Right r; =li |
public : 'g$(QvGF9
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} -5T=:2M
:_t}QP"
template < typename T > J2j U4mR
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const i { \%e
{ (;q\}u
return FuncType::execute(l(t), r(t)); P#fM:z@[
} qUxRM_7U
"g'jPwFG
template < typename T1, typename T2 > J41G&$j(
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const z.Y$7bf)
{ d)pV;6%[$q
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); QF&W`c
} nS&3?lx9_
} ; .!G94b
xA9:*>+>
>lBD<;T
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 (HSgEs1d
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 g_G6~-.9I
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) lWqrU1Sjl
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。 # g_Bx
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! RB+N
IoQQ|
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。。。 hWKJ,r%9;
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 (y M^
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) Er{#ziN+
下面是修改过的unary_op * 1Od-3
uPRQU+
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > Ay
!G1;
class unary_op *Mw_0Y
{ 9:e YU
=
Left l; z,VD=Hnz
jK' N((Hz
public : ^D<r
Ur5FC r
unary_op( const Left & l) : l(l) {} Zc!@0
e'=MQ,EWd
template < typename T > C-Ht(x |
struct result_1 *X4PM\ck
{ !}4MN:r
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; ,:`ND28V7
} ; JB>b`W9
A0fFv+RN3
template < typename T1, typename T2 > $*kxTiG!7
struct result_2 6<$Odd
{ ND5`Q"k
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; 1&P<
} ; cKn`/\.H
'w14sr%
template < typename T1, typename T2 > 1*dRK6
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const r" K':O6y
{ lRveHB&V
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); g7&9"
} E=cwq"
;s~X
template < typename T > ^qC;Nh4F
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 4WE6fJ2X
{ Y;)dct
return OpClass::execute(lt(t)); Dc+'<"
} ixV0|P8,c
r YF #^
} ; }=|!:kiE
?_ dIIQ
!H2QjW
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 +Y
V|ij
好啦,现在才真正完美了。 yB3;
现在在picker里面就可以这么添加了: KL ?@@7
:Dd$i_3=
template < typename Right > +n7?S~R$
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const l27\diKPJ
{ E"L2&.
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); 1Jj Y!
} jZ%TJ0(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。 rYp3(k3
wQ%mN[
Uz7^1.-g4
d oB
4&HXkRs:
十. bind b9"jtRTdz
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。 3
E3qd'
先来分析一下一段例子 l9Q(xuhv
j+^oz'q
1-PoZ[p-R
int foo( int x, int y) { return x - y;} $-c!W!H
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 n=,\;3Y=
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 !sRngXCXk?
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 >+mD$:L
我们来写个简单的。 )NO<s0?&
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: MgC:b-&5_
对于函数对象类的版本: &bhq`>
h1(j2S`:
template < typename Func > 8v71e>
struct functor_trait 93<:RV
{ LPwT^zV&N
typedef typename Func::result_type result_type; 0Hs|*:Y1D
} ; S=xA[%5
对于无参数函数的版本: XUF\r]B,9
[lk'xzE
template < typename Ret > "7v-`i
struct functor_trait < Ret ( * )() > rS0DSGDq
{ VqE~c
typedef Ret result_type; } %'bullT
} ; .^bft P\
对于单参数函数的版本: 5qf
BEPJ
87WBM;$&s
template < typename Ret, typename V1 > m{7^EF
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > yi^b)2G
{ U;n*j3wT
typedef Ret result_type; r|*&GHo L
} ; S2>c#BQ
对于双参数函数的版本: 5VO;s1
|8bq>01~
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > fgj^bcp-
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > '<R>E:5
{ !6G?zipB
typedef Ret result_type; j&