一. 什么是Lambda v#d3W|
~
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 y@}WxSK*0
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, Zp/P/97p
UaG&HGg]!
)l*3^kwL{U
Nl4uQ_"
class filler .D7Gog3^<
{ #}6~>A
public : P=_W{6
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} rXSw@pqZ&
} ; hB'rkjt
k'v+/6 Y
2x gk$E$ 7
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: 5> 81Vhc,
"Ml#,kU<T
k(`> (w
pw))9~XU
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); u$qasII
k-4z2qB
Yi-,Pb?
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 87pu\(,'
7iy 2V;}
uEsF 8
6Po{tKU
二. 战前分析 4tkb7D
q
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。 akj#.aYk
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 E?&YcVA
$LBgBH&z
t%y
i3
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); Yl1l$[A$
/* --------------------------------------------- */ Ut%{pc 7^F
vector < int *> vp( 10 ); U+-;(Fh~
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); f4`Nws-dP
/* --------------------------------------------- */ [+@T"2h2b
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); P e}
T
/* --------------------------------------------- */ "6~+-_:
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); A{3nz DLI
/* --------------------------------------------- */ K6F05h 5S
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); t[HsqnP
/* --------------------------------------------- */ pgUjje>#
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); cr18`xU
IUWJi\,
TPj,4&|
8XCT[X
看了之后,我们可以思考一些问题: ZP:+ '\&J
1._1, _2是什么? D3O)Tj@:}(
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。 ^]/V-!j
2._1 = 1是在做什么? Dl?:Mh
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。 #T>pu/EQX_
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。 kB?Uw#
Tv,ZS
3#uc+$[
三. 动工 f DXTedrG/
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: e ?Jgk$"
yJw.z#bB#
sVlQ5M oo(
P-Gp^JX8
template < typename T > H ~<.2b
class assignment IUG}Q7w5
{ X2 <fS~m
T value; ;+3@S`2r
public : /*6[Itm_h
assignment( const T & v) : value(v) {} L8pKVr
template < typename T2 > ihct~y-9W
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } ?5[$d{ Gjl
} ; !6 kn>447Y
3z k},8fu
K,bX<~e5
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 v# fny
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment _GoFwVO
T0o0_R
CQ{pv3)
QqC-ztz
class holder fndH]Yp
{ gd0a,_`M
public : \Jwc[R&x
template < typename T > 02[*b
assignment < T > operator = ( const T & t) const TD/ 4lL~(x
{ Wq25, M'
return assignment < T > (t); ayg^js2,
} V>4v6)N
} ; 8y4t9V
B;<zA' 1
a 4?c~bs
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: KO))2GET
e[QEOx/-h2
static holder _1; yx<-M
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 4^^=^c
jU{~3Gn?
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); pe!"!xJE
而不用手动写一个函数对象。 R$2\Xl@qQF
;Yt'$D*CP
`@&WELFv{
]0")iY_
四. 问题分析 EO/TuKt
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。 ,H/BW`rL]#
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。 u&j_;Y !6
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 $b) k
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 #Fh:z4
下面我们可以对这几个问题进行分析。 =s:Z-*vy!
V|2[>\Cv
五. 问题1:一致性 -;YhQxxC}L
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| h\6 t\_^\
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 4=njM`8Y'
[ mo9?
struct holder Nm#[ A4
{ Tog'3k9Uw
// }?6gj%$c
template < typename T > m-9ChF:U
T & operator ()( const T & r) const m>DJ w7<
{ Bl+PJ
0
return (T & )r; m*14n_m'
} o#-^Lg&
} ; -S%Uw
RV@mAw.T
这样的话assignment也必须相应改动: 7Y
4!
G#. q%Up
template < typename Left, typename Right > (Wn^~-`=+
class assignment F ^)(
7}ph
{ -{p~sRc&
Left l; cZ,}1?!
Right r; Cv<
s|
public : ^= qL[S6/M
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} 1Uc/r>u9
template < typename T2 > C)&BtiUN/
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } =]L ALw
} ; fHgvh&FU
CeUC[cUQU
同时,holder的operator=也需要改动: !dwa. lZ&X
WFfn:WSWU
template < typename T >
: !wt/Y
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const l(Uwci
{ rrs0|=
return assignment < holder, T > ( * this , t); pvdCiYo1r
} G9~ 4?v6:
/!pJ" @
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。 Yo}QW;,g
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 CH0Nkf
Aot9^@4])
return l(rhs) = r; nx5I
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。 q]Af I(
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: 6&"GTK
{Ok]$0L
template < typename Tp > -=2V4WU~
class constant_t $g
}aH(vf
{ V17!~
const Tp t; =DXN`]uN
public : 4
udW6U
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} ufocj1IU
template < typename T > 4V'HPD>=V
const Tp & operator ()( const T & r) const be
HEAQ
{ E_#?;l>
return t; rs0Wy
} ^K:-r !v^
} ; ,-SWrp`f
\$xj>b;
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 ?:i,%]zxC
下面就可以修改holder的operator=了 lPg?Fk7AP
-o@L"C>
template < typename T >
=tc!"{
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const )<
p
~
{
^]?juL
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); bg^<e}{<H
} T1(*dVU?
JD]uDuE
同时也要修改assignment的operator() sY&Z/Y
G
BM8:IG \
template < typename T2 > IJD E{)
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } pL2{zW`FDh
现在代码看起来就很一致了。 c'wU$xt.w
"-Wb[*U;
六. 问题2:链式操作 I
MG^L
现在让我们来看看如何处理链式操作。 NJg )S2]7
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。 4-oaq'//BT
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。 x!n8Wx
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。 ]$I}r=
Em
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct /z: mi
=G`g-E2
template < typename T > 8"o@$;C
struct result_1 W@D./Th
{ rbrh;\<jM
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; ?$VkMu$2k
} ; M<P8u`)>4H
:a9
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: N t\ZM
VPb8dv(a3
template < typename T > Qw<&N$
struct ref xcH&B%;f
{ #tA/)Jvi
typedef T & reference; W"&,=wvg2
} ; }d%Fl}.Ez
template < typename T > x
kdC-S
struct ref < T &> d-TpY*v
{ (QQkXlJ
typedef T & reference; 6i%Xf i
} ; i ;^Ya
S1U[{R?,
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: `i<Z<
<c>
?@;#|^k9
template < typename T > $dG:29w
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const U_WO<uhC
{ IRTD(7"oyp
return l(t) = r(t); wZWAx
} pj7v{H +
可能大家已经注意到我定义assignment的operator()的返回类型的时候,是直接将其定义为Left的operator()返回类型的引用形式,如果实际上处理的对象的operator=并不是按照常理来声明的,那么这段代码可能就编译不过。这的确是一个很麻烦的事情。实际上,在gcc下,使用typeof关键字可以很容易的得到该类型的operator=的返回类型,就可以让这段代码变得更有通用性。然而为了实现可移植性,我不得不放弃这个诱人的想法。 1:J+`mzpl
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 IL`=r6\
t8`wO+4@
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 wOsg,p;\'
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: I{=Yuc
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 45WJb+$
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 fg4mP_
最后的布局是: K|I<kA~!H
Add |qBcE
/ \ JX{_,2*$
Divide 5 ]'pL*&"X
/ \ 7mE9Zo1
_1 3 n}c~+0`un
似乎一切都解决了?不。 W6B"QbHYz
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。 ?$l|];m)-
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。 tHK>w%|\R
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: "F[7b!>R
bP> Kx-%q
template < typename Right > tS-gaT`T
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const 73Hm:"Eqd
Right & rt) const /Q_Dd
{ <. *bJ
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); l>KkAA
} h J0U-m
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 $tej~xZK
XXX指的是原来的functor的类型,picker_maker<T>是一个类型变换的trait,如果T是一个常量,那么他会返回constant_t<T>,否则返回T本身。 %r8;i
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 r-.>3J
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 YrV@k*O*
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 d</F6aM\
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? nv\K!wZI=b
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: dT[JVl+3=
pTXF^:8
template < class Action > A0:rn\$l3
class picker : public Action uqLP$At
{ dCeLW
public : Nd&UWk^
picker( const Action & act) : Action(act) {} qG ? :Q
// all the operator overloaded n>w<vM
} ; ]Y!x7
V:vqt@
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。 !F.h+&^D;
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: zTc*1(^
Qj*.Z4ue
template < typename Right > Q<gUu^rq
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const `.J17mQe"
{ >H ?k0M`L
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); %D5F7wB
} [:cvy[}v@
2TNK
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > EC 1|$Co
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。 6|~^P!&
9\c]I0)3p
template < typename T > struct picker_maker ? ^W1WEBm
{ ,[)l>!0\H
typedef picker < constant_t < T > > result; ~?FhQd\Q
} ; gn&Zt}@[
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > )BvMFwQG
{
Hf\sF(, (
typedef picker < T > result; kguZ AO6
} ; gu+zfvkcY
6su~SPh
下面总的结构就有了: |<5F08]v
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。 6uT*Fg-G
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。 `j(._`8%a
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 /R&h#;l
至此链式操作完美实现。 Gx6%Z$2n
zRou~Kxi
gdA2u;q
七. 问题3 =/`]lY&
如何使用多参数的函数对象呢?考虑_1=_2,这个functor必须接受2个参数,因此所产生的assignment对象的operator()必须能接收2个参数。 Tjhy@3
cR_ pC
9z
template < typename T1, typename T2 > D}LM(s3li7
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 6 dV )pJd
{ R TpNxr{[
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); D>-r `
}
-0x Q'1I
8-Y*b89
很明显,这个函数的返回类型会依赖于T1,T2,因此result_1已经无法适用,我们就只好再写一个result_2: L!lmy&1
28`s+sH
template < typename T1, typename T2 > 3%5a&b
struct result_2 p @nj6N.--
{ -5 D<zP/
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; %1.F;-GdsW
} ; "ayV8{m^3
%9a3$OGZX
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? BdF/(Pg
这个差事就留给了holder自己。 5af0- hj
brs`R#e \
ninWnQq
template < int Order > -v.\W y~\
class holder; &i(Ip'r
template <> 5l
3PAG
class holder < 1 > ]B?M3`'>
{ Uq$/Q7
public : .<F46?HS
template < typename T > Dzf\m>H[
struct result_1 >%om[]0E
{ )Wr_*>xj
typedef T & result; !Yv_V]u=
} ; UaF~[toX
template < typename T1, typename T2 > }`g-eF>p
struct result_2 mXOI"B9Sq
{ ]i$0s
typedef T1 & result; !@F { FR
} ; f|FS%]fCxk
template < typename T > "`V@?+3
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const BB\GrD
{ @$ Zh^+x!
return (T & )r; Z17b=xJw
} BZ1wE1 t
template < typename T1, typename T2 > R`Z"ey@C
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const nOvR, 6
{ .i
I{
return (T1 & )r1; T+ZA"i+
} hdHz", )
} ; 1o%#kf
3Iv^
template <> CqlxE/|
class holder < 2 > Y?NL|cW4
{ 9hfg/3t('
public : suwR`2
template < typename T > "!V`_ S;
struct result_1 ]s AuL!
{ c
'wRGMP
typedef T & result; G?'^"ae"Z
} ; H.ksI;,
template < typename T1, typename T2 > ,3Q~X$f
struct result_2 w;`Jj-
{ $|- Lw!)D
typedef T2 & result; m0TV i] v
} ; JM,%|
E
template < typename T > _d5:Y
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const Y
b3ckktY
{ p%>sc
return (T & )r; 2Rk}ovtD[
} zm_8a!.
template < typename T1, typename T2 > *;<fh,wOk
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const ,B <\a
{ (5yM%H8:
return (T2 & )r2; S$mv(C
} !=[Y yh
} ; q}{E![ZTu
) c@gRb~
tLE8+[
SU
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> >。 Rh="<'d
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: k&Pt\- 9on
首先 assignment::operator(int, int)被调用: &YhAB\Rw
w~3X
m{
return l(i, j) = r(i, j); il0K ^i
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) O. * 0;5
(v]%kXy/G
return ( int & )i; v rs
return ( int & )j; v:O{"s
最后执行i = j; '/\
可见,参数被正确的选择了。 `+H=3`}X
A7p4M?09
jv)+qmqo!
sx,$W3zI'G
FYAEM!dyy
八. 中期总结 &^=Lr:I
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: s QDgNJbU
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 'HA{6v,y
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 #6 M]tr
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor 5y#,z`S
E_,/)U8
*^?tr?e%I<
.LzA'q1+z
N ,~O+
{cK<iQJ
九. 简化 Y>x{ [er
很明显,要支持一个操作符所要做的工作太多了,而且在每个functor中申明result_1至result_n,可见如果n发生变化,维护的开销极大。 @*;x1A-]V
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 wkg4I.
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: rj4@
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 <8r"QJY/
+-*/&|^等 8Pn
2. 返回引用。 Q):#6|u+
=,各种复合赋值等 |x}TpM;ni
3. 返回固定类型。 1XGg0SC
各种逻辑/比较操作符(返回bool) w-|Rb~XT
h
4. 原样返回。
@|gG3
operator, UHl3/m7g
5. 返回解引用的类型。 !0{SVsc)
operator*(单目) %4~"$kE
6. 返回地址。 Jqoo&T")
operator&(单目) Yh<F-WOo2
7. 下表访问返回类型。 -E-#@s
operator[] N_Us6X
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 G]lGoa}]`u
operator<<和operator>> w2LnY1A
.S` q2C\
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。 :V/".K-:J
例如针对第一条,我们实现一个policy类: 6H#:rM
wE
.H:q4&
template < typename Left > Ev fvU:z
struct value_return w{ja*F6
{ _){|/Zd
template < typename T > g/GI'8EMj
struct result_1 y0%@^^-Ru
{ } z'Jsy[s
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; De$~ *2
} ; (5T>`7g8
*i"9D:
template < typename T1, typename T2 > xm m,-u
struct result_2 o/AG9|()4
{ ~j!n`#.\
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; ?9 huuJs7
} ; AR |4^
} ; 91R#/i
YidcV lOsO
!HTOE@
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait {gD ED
`d <`>
下面我们来剥离functor中的operator() Q{/z>-X\x
首先operator里面的代码全是下面的形式: )%C.IZ_s2
4$-R|@,|_
return l(t) op r(t) I;4quFBlMu
return l(t1, t2) op r(t1, t2) gawY{Jr8I
return op l(t) !j!w$
return op l(t1, t2) Y9.3`VX
return l(t) op ,%pCcM)
return l(t1, t2) op [@i:qB>B
return l(t)[r(t)] >.<VD7p
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] 6[m~xegG
%"
iX3
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: }dc0ZRKgx
单目: return f(l(t), r(t)); A
mZXUb
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); !W}sOK7#
双目: return f(l(t)); \h
~_<)
return f(l(t1, t2)); N{Sp-J>
下面就是f的实现,以operator/为例 @IG's-
!)a_@d.;i
struct meta_divide )fJ"Hq
{ Du_5iuMh
template < typename T1, typename T2 > y|LHnNQ
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) /^=1]+_!
{ :Xw|v2z%3
return t1 / t2; -2.7Z`*(
} jKUEs75]
} ; |\(uO|)ju
a`wjZ"}'[
这个工作可以让宏来做: 3kxo1eb
Sca"LaW1
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ Ts!'>_<Je
template < typename T1, typename T2 > \ ')xOL=w
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; L;V8c
以后可以直接用 juEPUsE
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) Q<sqlh!h
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 J2O,wb)U
(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。。。) KjGu !B
tLzLO#/n
eRUdPPq_d
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 <Jgcj4D
YZ~MByu
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > 6A"$9sj6
class unary_op : public Rettype GvVkb=="
{ 5]O{tSj
Left l; $N?8[
public : /k'7j*t Z
unary_op( const Left & l) : l(l) {} EL,k z8
ztVTXI%Kz
template < typename T > 5=o ^/Vkc
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const KVZB`c$<t
{ R3B+vLGX
return FuncType::execute(l(t)); qO{z{@jo55
} ` GF w?G
v ,")XPY
template < typename T1, typename T2 > 8maWF.xq
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const x/,;:S
{ 12 p`ZD=
return FuncType::execute(l(t1, t2)); 9E7 G%-
} '5h`="
} ; 9=>q0D2
:^7w
ZvRa"j
同样还可以申明一个binary_op JxIJxhA>
Nbl&al@"
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > O3 sV)
class binary_op : public Rettype (?e%w}
{ g Wtc3
Left l; '| i?-(f)
Right r; 0B.Gt&Oal
public : uj.i(Us
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} P%|~Ni_BTX
2cCiHEL #
template < typename T > +M"j#H
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const wR%Ta -
{ 3aW<FSgP
return FuncType::execute(l(t), r(t)); ImN'o4vo
} /8GdCac
/1OCK=
template < typename T1, typename T2 > 4aO/^Hl
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const =:rg1wo"c
{ $tZ
{>!N
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); 5`^@k<
} f|{iW E2d
} ; 868X/lL
Mj@2=c
7
$y;-[E[
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 4en3yA0.w
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 Gxw1P@<F:
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) 4!dc/K
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 XPd mz !,b
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! kqBZsfF
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 U3_${
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 }n^Rcz6HeO
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) TIGtX]`
下面是修改过的unary_op $d*9]M4
"\wMs
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > kY)Vr3uGA
class unary_op k8D_
{ K1@Pt}
Left l; </ [.1&S+\
S= 4o@3%$
public : 9xR5Jm>k
wQSan&81Q
unary_op( const Left & l) : l(l) {} .!3e$mhV
zsp%Cz7T
template < typename T > %7ngAIg
struct result_1 hTDK[4e
{ Qu|CXUk
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; =F+v+zP7P
} ; v~mVf.j1
?+]=|hN
template < typename T1, typename T2 > ZDW9H6ux
struct result_2 i<Z%
{ ?Bf>G]zx
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; Yc[umn^K
} ; `w!XO$"]Z
c5ij2X|I
template < typename T1, typename T2 > Y5aG^wE[:
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const JI>Y?1i0O
{ $cSUB
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); }a;xs};X;
} R1zt6oY
#Y=^4 U`
template < typename T > gH//@`6
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const T]tP!a;K
{ +p%3pnj:K
return OpClass::execute(lt(t)); syw1Z*WK
} b6-N2F1Fs
L;3%8F\-.
} ; AYn65Ly
6ld4'oM
">[#Ops-;$
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 WZ' Z"'
好啦,现在才真正完美了。 zM0}(5$m
现在在picker里面就可以这么添加了: sT?{
e"hfeNphz
template < typename Right > RBQ8+^
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const +(*HDa|
{ 8 W
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); gKh*q.
} .I^4Fc}&4
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 :-RB< Lj
!+SL=xy!{
70qEqNoC
owIpn=8|Q
fOi
Rstci
十. bind ]?}>D?5
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 VlV
X
先来分析一下一段例子 h%EeU
3
S70#_{
[QnN1k
int foo( int x, int y) { return x - y;} <@Q27oEuA
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 d]0:r]e
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 w;,34qbf
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 T?RY~GA
我们来写个简单的。 m}l);P^
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: <H^jbK
对于函数对象类的版本: VukbvBWPN
cy^=!EfA
template < typename Func > }2]|*?1,
struct functor_trait =F@
+~)_
{ *H/>96
typedef typename Func::result_type result_type; X7$]qE K
} ; t=Oq<r
对于无参数函数的版本: PaKa bPY
i%o%bib#
template < typename Ret > rn-bfzoDS
struct functor_trait < Ret ( * )() > NO~G4PUM0C
{ ~9]vd|
typedef Ret result_type; 5M>h[Q"R
} ; j-9)Sijj{
对于单参数函数的版本: cM%?Ot,mK"
k7U.]#5V
template < typename Ret, typename V1 > *tv&