一. 什么是Lambda 'j`=if
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 bg!/%[ {M
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, P}Gj%4/G
GB23\Yv
K?6jXJseb
f/ U`
class filler n4O]8C'lW9
{ b:U$x20n$
public : [8Y:65
void operator ()( bool & i) const {i = true ;}
oI?3<M^
} ; [@&m4 7
9e<.lb^tP
hwPw]Ln/
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: RFi
S@.7
?qmRbDI
=J18eH!]
1jx:;j
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); _?-E7:Sw
`68@+|#
pI1-cV,`
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 Z-$[\le
XPavReGf
xzdf^Ce
yks__ylrl(
二. 战前分析 `}D,5^9]
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。 B?OFe'*
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 ;nI] !g:
1gE [v
^a/gBC82x
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); AgWa{.`f:
/* --------------------------------------------- */ g1;:KzVv
vector < int *> vp( 10 ); %2}-2}[>
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); a]$1D!Anc
/* --------------------------------------------- */ t*=CZE -
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); HSw;^E)1
/* --------------------------------------------- */ _jvxc'6
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); R a O-H
/* --------------------------------------------- */ 'S20\hwt-
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); -{KQr1{5UM
/* --------------------------------------------- */ T"(&b~m2b4
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); X1:V<,}"
>>QY'1Eu
<!&[4-;fU
~Sdb_EZ
看了之后,我们可以思考一些问题: )~&CvJ
1._1, _2是什么? Je';9(ZK
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 7dN*lks
2._1 = 1是在做什么? PoHg,n]
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 3>3 Kwc~E
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 |sa]F5
0^v`T%|fTX
gLb`pCo/
三. 动工 "0$a)4]
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: ,D5cjaX<
<NHH^M\N
W1WYej"
$ux,9H'[
template < typename T > 0!D4pvlt
class assignment a y4 %
{ ^Xz@`_I
T value; CYt?,qk-r
public : ?(xnSW@r
assignment( const T & v) : value(v) {} R%Hi+#/dr-
template < typename T2 > :Oy%a'w
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } Zj_b>O-V
} ; ZVW'>M7.
oph}5Krd)
Lk|hQ
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 D,FHZDt
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment 6S},(=
}?lrU.@zg
V[mT<Lc
G%BjhpL
class holder "RedK '7g
{ YP
6`L
public : 6=kEyJT'
template < typename T > PoNi"Pv
assignment < T > operator = ( const T & t) const :{{F *FM;
{ x;w6na
return assignment < T > (t); eFipIn)b
} X3(tuqmi
} ; uMUBh 80,L
hC:n5]K
57aXQ8u{
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: (XVw"m/ye
xP_cQwm`1
static holder _1; }I2wjO
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 PYiU_
3s5z
UT;
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); rUwZMli
而不用手动写一个函数对象。 o\BOL3H
UMv.{iEj
c>,KZ!
B{/R: Hm
四. 问题分析 WJ$bf(X*
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。 B`YTl~4
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。 ,NOsFO-`<
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 yUeCc"Vf
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 =MSr/ O2
下面我们可以对这几个问题进行分析。 ?:pP8/y
6wPaJbRtaM
五. 问题1:一致性 -O1>|y2rU
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?| tankR9(o
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 S3F;(PDzy
kd>hhiz|
struct holder ?e`^P
{ C\\~E9+
// \}+_Fo/
template < typename T > PZ2;v<
T & operator ()( const T & r) const Ld\R:{M"
{ y.anl
return (T & )r; 81](T<
} 2 X.r%&!1M
} ; ^b/ Z)3
H0:E(}@
这样的话assignment也必须相应改动: O&vVv _zh
nv GF2(;l
template < typename Left, typename Right > ccB&O _
class assignment M.Y~1c4f
{ LE&RY[
Left l; ~:0sk"t$1
Right r; qUh2hz:
public : %WSo b@f8
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} 1=t>HQ
template < typename T2 > U [*FCD!~
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } u_hD}V^x4
} ; 4h~iPn'Wl
zxMXXm;
同时,holder的operator=也需要改动: gaQdG=G8$
|P[w==AAf
template < typename T > 1jCLO}
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const a,xycX:U
{ PjZvQ\Z
return assignment < holder, T > ( * this , t); ?<V?wsp
} b$4"i XSQ
XnDUa3
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 K:!"+q
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 ~kQA7;`j$
N2B|SO''
return l(rhs) = r; 'U1R\86M
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。 ADS9DiX/
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: Qi^Z11
<L`KzaA
template < typename Tp > Hcl(3>Jn2
class constant_t --PtZ]Z
{ ?sab*$wG
const Tp t; 4
K!JQ|9
public : r) HHwh{9
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} )+l\w3^6
template < typename T > nKS7Q1+
const Tp & operator ()( const T & r) const B{|8#jqY
{ o1Ph~|s*8
return t; l H#u
} |L-]fjBbF
} ; $AfM>+GQ`n
RLw;(*(g
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 h^?\xm|
下面就可以修改holder的operator=了 os,* 3WO
8s"%u )
template < typename T > 4^TG>j?M
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const aAJU`=uq
{ O]lSWEe
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); &Nj3h(Ll
} DKne'3pH
9)}[7Mg:C
同时也要修改assignment的operator() ;-9=RI0
b@rVo;
template < typename T2 > eb.O#Y
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } k,'L}SK
现在代码看起来就很一致了。 y&Mr=5:y
BbW^Wxd3
六. 问题2:链式操作 kgnmGuka
现在让我们来看看如何处理链式操作。 M*z~gOZ
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。 e}Cif2#d~
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 [pl'| B
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 v\!Be[ ?
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct TcIcS]w%
)^m%i]L_
template < typename T > ]e^c=O`$
struct result_1 z*kutZ:6Y
{ (^@ra$.
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; p;._HJ(
} ; >_o}
6I1,:nLL<
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: ^.#jF#u~
Qj,]N@7
template < typename T > q[HTnx
struct ref 'qjeXqGH$
{ h!&prYx
typedef T & reference; K%"5ImM
} ; O$IEn/%+
template < typename T > 9/hrjItV
struct ref < T &> w9NHk~LHKF
{ |p><'Q%*
typedef T & reference; ? i( %
} ; 0(mkeIzJt/
&GlwC%$S
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: X=hYB}}nu
lz"OC<D}(
template < typename T > /wP@2ADB
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const :Qumb
{ !'mq ?C=
return l(t) = r(t); V>R8GSx
} +w.JpbQ&
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。 Rniq(FAx
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 ;cPy1
P^w#S
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 h<Ft_#|o[
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: uM_#
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 Z7_m)@%;kk
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 DTaN"{
最后的布局是: t*>R`,j
Add |`lzfe
/ \ s}jHl8
Divide 5 UVw~8o9s
/ \ G`\f
_1 3 .2>p3|F
似乎一切都解决了?不。
KnsT\>[K
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。 VJdIHsI
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。 ^go7_y
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: po$ /7
|4T!&[r
template < typename Right > oo=Qt(#
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const i?fOK_d
Right & rt) const PI`jExL
{ =dII- L=`
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); B>GE9y5
} mnmP<<8C,
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 >B2:kY F
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。 =!`j7#:
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。 ``OD.aY^s
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。 2I&o69x?
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。 b@S Cn9
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? #B:hPZM1
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: tQH+)*
:_t}QP"
template < class Action > G}FIjBE
class picker : public Action #m[|2R
{ G(~;]xNW+
public : nWMmna.5
picker( const Action & act) : Action(act) {} LE*h9((
// all the operator overloaded ]p;FZ4-T
} ; f-5:wM&
fH)YFn/
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。 x-?{E
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: cOPB2\,
1[jb)j1
template < typename Right > cIp
D~0\
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const PJ2qfYsH=>
{ 7DIIx}A
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); *Mw_0Y
} 7^Ns&Q
Oi:<~E[kz.
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > [-)r5Dsdq
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。 _L@2_#h!
+3&zN(
template < typename T > struct picker_maker glDh([
{ i:Zm*+Gi
typedef picker < constant_t < T > > result; c wOJy>
} ; ZeEWp3vW
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > fwBRWr9
{ !w H'b
typedef picker < T > result; z8[yt282
} ; l2&`J_"
^k
Cn*&
下面总的结构就有了: P(;?kg}0
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。 gt/zpiKmV
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。 {U84 _Pi
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 Rcawc
Y
至此链式操作完美实现。 $DZHQH
{O+Kw<d
h(F<h_
七. 问题3 0d3+0EN{
如何使用多参数的函数对象呢?考虑_1=_2,这个functor必须接受2个参数,因此所产生的assignment对象的operator()必须能接收2个参数。 l27\diKPJ
?X5]i#j[
template < typename T1, typename T2 > ;/0 Q1-
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const fPR$kch
{ sg8/#_S1i
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); Raw)9tUt
} fd#jY}
3
E3qd'
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: PC qZNBN
de]z T^&C
template < typename T1, typename T2 > A"aV'~>
struct result_2 5BR2?hO4
{ MgC:b-&5_
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; q|%(3,)ig
} ; k64."*X
qiZO _=0
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? Uh'#izm[l
这个差事就留给了holder自己。 ^0#;YOk
af|5n><~A
!I\!;b
template < int Order > 720)VzT
class holder; .@"q$\
template <> WsFk:h'r
class holder < 1 > #eN{!Niy&U
{ 9z
I.pv+]
public : kqb0>rYa
template < typename T > Q`#4W3-,
struct result_1 ?DH"V7bs
{ X]loJoM9
typedef T & result; y}v+c%d
} ; ^ZM0c>ev=l
template < typename T1, typename T2 > SSBg?H 'T
struct result_2 4 V1bLm
{ kF;5L)o
typedef T1 & result; \*\R1_+
} ; !WkIi^T
template < typename T > Uu 7dSU
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const ez3Z3t`
{ s!+"yK
return (T & )r; f(D_FTTO
} a{[+<8=@1
template < typename T1, typename T2 > +uWYK9
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const XCsiEKZ_i
{ O g%U
return (T1 & )r1; >O/D!j|
} `Y40w#?uW
} ;
LzDI0a.
%~NH0oFO
template <> -xg2q
V\c
class holder < 2 > INSkgOo
{ CnN9!~]"
public : Q>qFM9Z
template < typename T > ^")F7`PF
struct result_1 $[@0^IJq=K
{ QO{y/{
typedef T & result; "tS'b+SJ-S
} ; ":Edu,6O
template < typename T1, typename T2 > Hqz?E@bc@
struct result_2 (IbW;bV
{ :`vP}I ^
typedef T2 & result; <uP^-bv;(
} ; w'7R4
template < typename T > HjWq[[Nz
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const $mA5@O~C5\
{ !.5),2
return (T & )r; 1U\$iy8}
} /"qcl7F
template < typename T1, typename T2 > 7yI@"c#O
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const w-N1.^
{ k /EDc533d
return (T2 & )r2; smAC,-6]~
} zGcqzYbuA
} ; TB
aVW
[IM%b~j(^
7q9gngT1LA
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 -dTLunv
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: }b["Jk\2
首先 assignment::operator(int, int)被调用: Y^ve:Z
":?T%v>
return l(i, j) = r(i, j); \6j^kY=
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) _.18z+
{GqXP0'
return ( int & )i; &;q<M_<
return ( int & )j; nX%AeDBAT
最后执行i = j; eTE2J~\
可见,参数被正确的选择了。 msTB'0
0??Yr
v1[_}N9f>H
)xl6,bq3
yDd[e]zS`
八. 中期总结 \x\.
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: ]= x
1`j
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 j^u[F"
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 89eq[ |G_
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor
~Nh&.a
'
lo.h""
M?:\9DDd
%JoxYy-
L=1~ f-
8cr NOZS6
九. 简化 Z^6#4Q]YC
很明显,要支持一个操作符所要做的工作太多了,而且在每个functor中申明result_1至result_n,可见如果n发生变化,维护的开销极大。 Gi$gtLtNh
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 Q)6va}2ai
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: ]if;A ) '
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 ,w\ wQn>]K
+-*/&|^等 U}P,EP%p
2. 返回引用。 O2#S: ~h
=,各种复合赋值等 u(vw|nj`
3. 返回固定类型。 gL]'B!dGd
各种逻辑/比较操作符(返回bool) =:5<{J OG
4. 原样返回。 _nX%#/{
operator, ?V+wjw
5. 返回解引用的类型。 %-^}45](q
operator*(单目) cF.mb*$K
6. 返回地址。 wu^q`!ml
operator&(单目) EzP#Mnz^
7. 下表访问返回类型。 q) _r3
operator[] -Cj_B\
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 [h", D5
operator<<和operator>> {E~l>Z88
m3?e]nL4W
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.k|bh8
例如针对第一条,我们实现一个policy类: YC)hX'A\
uX0
Bp8P
template < typename Left > hZF(/4Z2
struct value_return C={mi#G[/
{ #<}kISV0
template < typename T > 3:" &Z6t#
struct result_1 YX `%A6
{ 22IYrk
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; OX)BP.h#
} ; RIo'X@zb
<UK5eVQn
template < typename T1, typename T2 > $B ?? Ip?P
struct result_2 ;&`:|Hf*
{ <,-,?
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; H
/%}R
} ; P' FKk<
} ; \)GR\~z0h
^6&_|f
C,='3^Nc
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait a^/K?lAB8
dk4D+*R
下面我们来剥离functor中的operator() i0i`k^bA
首先operator里面的代码全是下面的形式:
r4S=I
M/)B" q
return l(t) op r(t) NCxn^$/+>9
return l(t1, t2) op r(t1, t2) kraVL%72
return op l(t) M)tv;!eQ
return op l(t1, t2) 2@5A&b
return l(t) op .hgH9$\
return l(t1, t2) op $%;jk
return l(t)[r(t)] e9}8RHy1$
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] iGQ n/Xdo
\@:j
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: /6smVz@O
单目: return f(l(t), r(t)); Fi/jR0]e2
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); Bj+wayMi
双目: return f(l(t)); $BaK'7=3*
return f(l(t1, t2)); iU,/!IQ
下面就是f的实现,以operator/为例 ?}v}U^
LAos0bc)w\
struct meta_divide |thad!?
{ lf;~5/%wMG
template < typename T1, typename T2 > 7NeDs$
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) k|l5 "&K~.
{ tz3]le|ml
return t1 / t2; Slo9#26
} dUZ$wbV%h
} ; +{'lZa
q< b"M$
这个工作可以让宏来做: .dt#2a_5q
^b:Xo"q#H
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ GIK
u
template < typename T1, typename T2 > \ kO jEY
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; e7h\(`J0lj
以后可以直接用 nQ!N}5[z'
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) x}_rnf_
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 S'|lU@PCl
(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。。。) 3V"dG1?
hl*MUD,
h<GyplG
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 V;P1nL4L
%;'~%\|dZM
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > d8D yv#gT
class unary_op : public Rettype +BU0 6lLD
{ rtcJ=`)0`
Left l; RFhU#
public : Vn@A]Jx^
unary_op( const Left & l) : l(l) {} m9%yR"g9
;g&7*1E
template < typename T > 0PR4g}"
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 8rla0d@
{ :fl*w""V@
return FuncType::execute(l(t)); gQu\[e%mVo
} zwK g
(H'_KPK
template < typename T1, typename T2 > =;kRk.qzy
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const IvPA|8(
{ unx;m$-c
return FuncType::execute(l(t1, t2)); D%6ir*%T
} =ltbS f7
} ; @ARAX\F
K!pxDW}
;JMOsn}8
同样还可以申明一个binary_op @hE7r-}]
Uh<H*o6e 9
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > 1"mnzbf8*
class binary_op : public Rettype AaJ,=eQ
{ @SX%?
mk8G
Left l; iuvtj]/
Right r; WiPM <'
public : }Z~pfm_S
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} 8Sd?b5|G~
" 8~f
template < typename T > V#n?&-{V
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 1^n5CI|7u
{ iKP\/LR<n
return FuncType::execute(l(t), r(t)); pZni,<Q
} SQz$kIZR
g?k#wj1uH
template < typename T1, typename T2 > ,Y78Q
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const YzforM^F
{ Gnuo-8lb
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); u *#-7
} GQEI f$
} ; X3&SL~&>g
(h'$3~
[wXwKr
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 /6Jy'"+'0
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 3G:NZ) p
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) ,"v)vTt
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。 #dxJ#
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! 2zmQp
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。。。 mR!&.R?
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 Q6s5#7h'"
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) Kt/+PS
下面是修改过的unary_op iA1;k*)q
W(]E04
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > Mp DdJ,
class unary_op < e7<t9
{ s$2l"|h>B
Left l; LZZ:P
y~4SKv
$
public : ebl)6C
V'f&JQA
unary_op( const Left & l) : l(l) {} b7>,-O
[~Z'xY
y
template < typename T > $Hl+iF4j<
struct result_1 l&e5_]+%
{ zx_O"0{5
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; -Ib+#pX
} ; auyKLT3C
?-RoqF
template < typename T1, typename T2 > N4Fy8qU;
struct result_2 ci{9ODN
{ FBwncG$]F*
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; ;?O883@r8
} ; xqi*N13
]IbPWBX
template < typename T1, typename T2 > r=iMo7q
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const @?^LxqAWA
{ d
=B@EyN
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); J;Z>fAE7
} yccuTQvz
6S&=OK^
template < typename T > 9wDBC~.
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const u]>>B>KOJ7
{ Ok~W@sYST
return OpClass::execute(lt(t)); 7B:ZdDj
} :+?W
yjM@/b
} ; 08d_DCR
+|}K5q \
#<PA-
y
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 &Curvc1fm
好啦,现在才真正完美了。 TJ%]{%F
现在在picker里面就可以这么添加了: q|]0on~]
foP>w4pB
template < typename Right > Ql6ai
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const DS,FVh".|
{ 8y4D9_{
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); D-b2E6o6
} 5shu76
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。 _ \y0 mc4
!>Qc2&ZV
Uf2v$Jl+Yh
Kn!0S<ssR
z
kX-"}$8
十. bind dbq{a
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 k,*#I<($
先来分析一下一段例子 L@k;L
*|,ykb>
w;SH>Ax:
int foo( int x, int y) { return x - y;} /Vm}+"BCS
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 (Q+:N;
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 BHJ'[{U*w
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。 sY;gh`4h
我们来写个简单的。 Oih2UrF
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: {i%xs#0h
对于函数对象类的版本: %3l;bR>
^Mvsq)
template < typename Func > 1f pS"_}
struct functor_trait 4gkV]"
H!
{ #Wc #fP
typedef typename Func::result_type result_type; T
m@1q!G
} ; 3}#XA+Z
对于无参数函数的版本: @;n$ caw
VgZaDd;
template < typename Ret > 5q_OuZ/6
struct functor_trait < Ret ( * )() > Uh|__DUkh
{ r)#"$Sm
typedef Ret result_type; )`+@j.75
} ; @aV~.!!
对于单参数函数的版本: Vg,>7?]6h
yL3<X w|
template < typename Ret, typename V1 > 7U[L\1zS
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > | 8L`osg
{ %d[xr h
typedef Ret result_type; rX>y>{w~
} ; ZV q
对于双参数函数的版本: <
8 Y<w|Hh
n-b<vEZw#
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > P7k$^n
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > k@";i4}A
{ Rn~Xu)@e
typedef Ret result_type; ME10dr
} ; yDkDtO`K
等等。。。 61rh\<bn
然后我们就可以仿照value_return写一个policy *"QE1Fum'
>5@vY?QXO
template < typename Func > })0 7u
struct func_return %M,d/4=P
{ `jQ}^wEgu
template < typename T > &<P^Tvqq&
struct result_1 v yLAs;
{ v.2Vg
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; `Ig2f$}
} ; 5f*'wA
vsz^B
:j
template < typename T1, typename T2 > b;{"lJ:+Z
struct result_2 zI:5I @ X
{ d,rEEc Y
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; *JC{G^|Y
} ; C.B}Py+
} ; WKIiJ{@L
.SV3<)
X@AkA9'fq
最后一个单参数binder就很容易写出来了 7@cvy?
v{
^YJ^+:D(
template < typename Func, typename aPicker > @oc%4~zl
class binder_1 ]vkHU6d
{ /e?ux ~f|
Func fn; HJ1\FO9\
aPicker pk; +$QL0|RL
public : '/Cz{<,
Ce'2lo
template < typename T > . nF
struct result_1 2l(j
4~g
{ AW&s-b%P
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; l
75{JxZX
} ; O-lh\9{'R
OZ14-}Lr5
template < typename T1, typename T2 > U>-#('
struct result_2 ;ld~21#m
{ 2[&-y[1
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; $~@096`QL<
} ; PW//8lsR
>Wit"p
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} Ww
tQ>'R"
jzA8f+:q
template < typename T > g7LW?Ewr
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const )zt4'b\)v
{ RrpFi'R
return fn(pk(t)); "sx&