一. 什么是Lambda si0jXue~j\
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 X=_N7!
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, QfRt3\^`
mLKwk6I
liPUK #
7S),:Uy[\
class filler naW}[y*y;
{ G$Z8k,g+<7
public : d(42ob.Tr
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} O" n /.`
} ; P#"vlNa
Qq^>7OU>Co
m`E8gVC
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: ]@>bz
]`]m41+w
cD]{ Nn
L@9"6&
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); bZ:w_z[3=
ZN',=&;n'
5H`k$[3V
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 ?ZE1>L7e
m>:3Ku
(H0nO7Bk
"P'W@
二. 战前分析 cMIQbBM
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。 G)iV
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 "VB-=. A
:8jHN_u
_K8ob8)m
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); PtwE[YDu
/* --------------------------------------------- */ :W 8DgL>l
vector < int *> vp( 10 ); B?$pIG^Mn
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); YM/^-[k3
/* --------------------------------------------- */ gey`HhZp)
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); s3Y
\,9\
/* --------------------------------------------- */ |'b=xeH.^<
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); jW"C: {Ol;
/* --------------------------------------------- */ NA !;#!
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); )nTOIfP2
/* --------------------------------------------- */ ?RA^Y N*9
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); Azq,N@HO
;Rt?&&W
Skq%S`1%Q
Ri"3o
看了之后,我们可以思考一些问题: z9u"?vdA
1._1, _2是什么? }"2
0:
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 O83vPK
3
2._1 = 1是在做什么? ^1Y0JQ
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 LH3PgGi,
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 _Z@- q
0ppZ~}&
#p6#,PZ
三. 动工 5<Xq7|Jt
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: &iId<.SiJ
CXb)k.L
lpj$\WI=
%koHTWT+
template < typename T > `` 6?;Y
class assignment b-;+&Rb
{ B}C"Xc
T value; VD<W
public : 0".pw; .}
assignment( const T & v) : value(v) {} F]0O4p~fl
template < typename T2 > [x'xbQLGd
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } vB#&XK.aW
} ; Cn[`]
U8\[8~Xftn
w f,7
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 eICk}gfun
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment NUX0=(k
#xNLr
ZS4lb=)G
{ P&l`
class holder qWfG@hn
{ AN\:
public : '&xv)tno
template < typename T > K\`L>B. 1
assignment < T > operator = ( const T & t) const mflH &Bx9
{ !/BXMj,=
return assignment < T > (t); ezY
_7
} "'~'xaU!=a
} ; JD^(L~ n]
N;9@-Tb
wh<+.Zp
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: R]0awV1b
e3yBB*@
static holder _1; "nf.kj:>
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 kz@@/DD/9
o2He}t2o
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); EdhT;!
而不用手动写一个函数对象。 )ZEUD] X
I?.$
.|NF8Fj
O\,n;oj
四. 问题分析 Rq%g5lK
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。 ?PO~$dUc]
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 +FP*RNM
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 YYzj:'
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 Q
*![u5#
下面我们可以对这几个问题进行分析。 \`-/\N
>sv|
五. 问题1:一致性 -%I]Q9
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| }:5AB93(
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 sZ/~pk
eva-?+n\q
struct holder =cs;avtL
{ )Fe-C
// F0t!k>
template < typename T > !?`5r)K
T & operator ()( const T & r) const ZTfs&5
{ D0Oh,Fe#M\
return (T & )r; <(TTYf8lS
} (f,D$mX
} ; 0Y,_
DU
7?:7}xb-
这样的话assignment也必须相应改动: GU8b_~Gk?
rZ/,^[T
template < typename Left, typename Right > E5w.wx
class assignment 0(iTnzx0
{ ,Drd s"H
Left l; )cNG)F
Right r; N|EH`eu^i
public : g7res
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} 12M&qqV
template < typename T2 > _%Sorr
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } g4cmYg3
} ; *z!!zRh3x
2-Y%W(bEzs
同时,holder的operator=也需要改动: -x=abyD
S 0eD
2
template < typename T > 6UXa
5t
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const (Hb
i+IHV
{ US A!N
return assignment < holder, T > ( * this , t); X2hV)8Sk
} x]&V7Y
$`W.9
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 U$@p"F@P
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 )sWdN(E3
oM/(&"
return l(rhs) = r;
#"&h'V
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。 8;mn7 XX
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: *lRP ZN
/Y_F"GQ
template < typename Tp > L']EYK5
class constant_t ))^rk6
{ oqH811
const Tp t; 2T3v^%%j
public : {|c
<8
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} |v#N
template < typename T > Adp:O"-H1o
const Tp & operator ()( const T & r) const 3U9]&7^
{ ^B8%Re%
return t; $p30?\
} ^o}!=aMr
} ; Pf5RlpL:p
&2C6q04b
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 ~gQ$etPd
下面就可以修改holder的operator=了 n&Bolt(tO
e;\g[^U
template < typename T > -} \g[|
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const C2NJrg4(
{ 12n5{'H2%
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); J;,6ydf8!
} D ksSD
%B5.zs]Of
同时也要修改assignment的operator() )F4H'
s.&ewf\
template < typename T2 > C8>zr6)1
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } M/C7<?&
现在代码看起来就很一致了。 Aq@_^mq1A
q[`)A?Ae
六. 问题2:链式操作 7Gd)=Q{uur
现在让我们来看看如何处理链式操作。 AD^9?Z
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。 9kss)xy
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。 :SUPGaUJ"
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。 0Po",\^
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct 4vKp341B
Bh$hgf.C
template < typename T > 0i/l2&x*k]
struct result_1 ??0C"8:[
{ ]BGWJ A5
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; 0(\ybppx
} ; S^'?sfq
(dn(:<_$
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: dmI,+hHtL
;S5*n:d
template < typename T > h^h,4H\r
struct ref A@-nn]
{ ~?4'{Hc'
typedef T & reference; l&2A]5C
} ; 5RCQ<1
template < typename T > c'B6E1}sx
struct ref < T &> v1%rlP
{ )X2=x^u*U
typedef T & reference; u~FXO[b
} ; rt)70=
<cm,U)j2
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: a]XQM$T$
c+chwU0W
template < typename T > t &XH:w&j
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const
)u?pqFH
{ +X6xCE
return l(t) = r(t); P6V_cw$
} 8wz%e(
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。 t:NTk(
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 vn<z\wVbf
g]?&qF}
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 {E`[`Kf
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: m?bd6'&FR
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 :#W40rUb
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 xp-.,^q\w
最后的布局是: p.^glz >B
Add ]7" W(
/ \ 5W_u|z+/g
Divide 5 S\=j; Uem
/ \ jq#gFt*
_1 3 tj/X7|
似乎一切都解决了?不。 &TYTeJ]
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。 q8%T)$!
如何简化这个问题呢?我们不妨假定,任意一种操作符的functor,都能够产生任意一种操作符的functor,这样,每一种操作符的functor都拥有一样的产生方案。如果某种转换确实是不合法的(例如:A/B=C无论如何也不可能合法),那么在试图产生新functor的时候会出现编译错误。幸好C++的模版是如果不使用就不编译的,因此这种编译错误不会干扰到正常的使用,这正是我们所要的。 B@g 0QgA
OK,我们的方法呼之欲出了。既然所有的functor都具有一样的产生方案,那么不如大家都不要实现,等到最后统一的在所有的functor里面加上这么一系列的产生代码吧。例如,如果要添加从某functor XXX到operator=的functor的产生代码: G;:n*_QXE
1M+o7HO.mG
template < typename Right > epM;u
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const /.{4
KW5
Right & rt) const .U|irDO
{ nI4Kuz`dF
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); =>nrU8x
} ??eSGQ|
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 "`]G>,r_
XXX指的是原来的functor的类型,picker_maker<T>是一个类型变换的trait,如果T是一个常量,那么他会返回constant_t<T>,否则返回T本身。 ) *Mr{`
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 |hms'n0
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 Ks
8
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 G?D7R/0)
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? l",JN.w
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: *6D0>F
_aa3;kT_
template < class Action > J60XUxf
class picker : public Action 5u
+U^D
{ 'q%56WAJ
public : pleLdGq
picker( const Action & act) : Action(act) {} xL8r'gV@
// all the operator overloaded 6UK{0\0
} ; mYLqT$t.+
l_bvwo
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。 h8@8Qw
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: 2Zt :]be
e~]3/ 0
template < typename Right > Za68V/Vj
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const y)iT-$bQ
{ wBz?OnD/D
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); +-tvNX%IJ
} .^6;_s>FN
a+A^njk
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > +oa\'.~?
使用picker还带来一个额外的好处。之前提到picker_maker要区分functor和常量,有了picker,区分的方法就非常简单了:凡是属于picker<T>的都是functor,否则就是常量。 ,#&\1Vxf
KwGk8$ U
template < typename T > struct picker_maker A&EVzmj-+X
{ ;UuCSfs{
typedef picker < constant_t < T > > result; 7<{g+Q~7*
} ; 533n
z8&9@
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > '
>a(|
{ {
FVLH:{U^
typedef picker < T > result; }diB
} ; n0|oV(0FE
\Tf[% Kt x
下面总的结构就有了: ~)>O=nR
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。 fik*-$V`
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 GIXxOea1
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 1k-YeQNe
至此链式操作完美实现。 VB
53n'
h'*>\eC6
ZlaU+Y(_[
七. 问题3 7ux0|l
如何使用多参数的函数对象呢?考虑_1=_2,这个functor必须接受2个参数,因此所产生的assignment对象的operator()必须能接收2个参数。 {OFbU
cp D=9k!*K
template < typename T1, typename T2 > 0($@9k4!/
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const \@G
7Kk*l
{ g\9I&z~?
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); _dQVundH
} mocR_3=Q?
CjtBQ5
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: <1")JDW
},r30` )Q
template < typename T1, typename T2 > :cDhqBMNr`
struct result_2 <}e2\x
{ fTQ_miAlP
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; IQn|0$':Z
} ; `qP <S
"},0Cs
显然,各个functor似乎根本不理会各个参数那个是_1, 那个是_2, 那么最后是怎么选择的呢? ODS8bD0!i
这个差事就留给了holder自己。 X|o;*J](
:r5DR`Rfm
K)NB{8 _
template < int Order > B[XVTok
class holder; {+D
6o
template <> E?$|`<o{|`
class holder < 1 > o1jDQ+
{ J\7ukm"9
public : tG!ApL
template < typename T > 06hzCWm#
struct result_1 zj~(CNE
{ =&Dt+f&
typedef T & result; "ecG\}R=
} ; -nBb -y
template < typename T1, typename T2 > ZR|)+W;
struct result_2 q. zBm@:
{ n*%o!=
typedef T1 & result; +7yirp~`K
} ; >lyX";X#
template < typename T >
pwj ?
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const w5j6RQml
{ *g0} pD;r
return (T & )r; %V40I{1
} a4'KiA2r
template < typename T1, typename T2 > SVr3OyzI
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const vTrjhTa\
{ k7o49Y(#
return (T1 & )r1; =m<; Jx5
}
=+I~K'2
} ; QU`M5{#
NO(^P+s
template <> %BdQ.\4DS
class holder < 2 > &b!L$@6
{ !m7`E
public : ].E89 _|O
template < typename T > jZRf{
struct result_1 *t_"]v-w
{ "EA6RFRD
typedef T & result; N?Wx-pK
} ; X<pg^Y0
template < typename T1, typename T2 > >[,ywRJ#_}
struct result_2 'brt?oZ%
{ !v^{n+
typedef T2 & result; d!BQ%a
} ; C!]R0L*
template < typename T > KyQO>g{R
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const JnC$}amr
{ /O,>s
return (T & )r; ,'FH[2
} G9`;Z^<L
template < typename T1, typename T2 > i5f8}`w
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const $P=B66t
^
{ +
F{hFuHV
return (T2 & )r2; D'{NEk@
} Z%h _g-C
} ; <>gX'te
TH;kJ{[}
ny(`An
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 _J|TCm
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: [#+yL
首先 assignment::operator(int, int)被调用: Se0!-NUK0
2kP0//
return l(i, j) = r(i, j); y.xt7
F1
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) R?%J
h=:*cqp4
return ( int & )i; :htz]
return ( int & )j; bc+~g>o
最后执行i = j; JbV\eE#KrC
可见,参数被正确的选择了。 (d>
M/x?W
cRR[ci34k
{6_M$"e.
8R3x74fL
pUGFQ."\
八. 中期总结 W6e,S[J^FY
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: i~};5j(
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 ]lX`[HX7
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 xz$-_NWW
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor C:*=tD1
%anY'GK
4AIo,{(
{Xw6]d
X.q,
TFfV?rBI
九. 简化 cO8':P5Q
很明显,要支持一个操作符所要做的工作太多了,而且在每个functor中申明result_1至result_n,可见如果n发生变化,维护的开销极大。 :.k1="H~@
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 {V8yJ{.G
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: 3"*tP+H
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 fbTq?4&Q
+-*/&|^等 _u[2R=h
2. 返回引用。 O/(QLgUr
=,各种复合赋值等 Po)!vL"
3. 返回固定类型。 }?\8%hK"a7
各种逻辑/比较操作符(返回bool) m1 tYDZ"i
4. 原样返回。 ab}Kt($
operator, 6`c5\G+
5. 返回解引用的类型。 C`J> Gm
operator*(单目) Qkvg85
6. 返回地址。 J]!&E~Y
operator&(单目) VW$a(G_h
7. 下表访问返回类型。 Gu#Vc.e
operator[] O(R1D/A[
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 TR<M3,RG#%
operator<<和operator>> q&DM*!Jq
6YHQ/#'G~
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。 5 O't-'
例如针对第一条,我们实现一个policy类: $fzO:br5WJ
rexNsKRK_
template < typename Left > [%uj+?}6O
struct value_return ,+d\@ :
{ PeX^aEc
template < typename T > H|.cD)&eYy
struct result_1 &'V1p4'
{ j`D%Wx_
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; nrF5^eZ#
} ; IjPCaH.:t
wHR# -g'
template < typename T1, typename T2 > O)aWTI
struct result_2 rA\6y6dFs
{ Z!& u_
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; /<R[X>]<F
} ; j; MQ_?"iN
} ; L0Ycf|[s,
+W%3VV$
%tE#%;Z
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait 4:I'zR5
^pysoaZCT_
下面我们来剥离functor中的operator() :~{Nf-y0`1
首先operator里面的代码全是下面的形式: Hrg~<-.La
@2`$ XWD
return l(t) op r(t) zR!p-7_w
return l(t1, t2) op r(t1, t2) jU9\BYUg
return op l(t) )Jaq5OMA/
return op l(t1, t2) iLbf:DXK(
return l(t) op n/6qc3\5i
return l(t1, t2) op W^k|*Y|
return l(t)[r(t)] *}P=7TuS
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] M%z$yU`ac
W7` fI*lc
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: ,\RZ+kC>~
单目: return f(l(t), r(t)); s# 9*`K
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); aGml!N5'
双目: return f(l(t)); Pm/Rc
return f(l(t1, t2)); ,+>JQ82
下面就是f的实现,以operator/为例 PC<[$~
s L=}d[
struct meta_divide Bln($lOz
{ v,d
bto0
template < typename T1, typename T2 > @OGHS}-\
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) N\t( rp
{ t)l
return t1 / t2; 'JRYf;9c
} >X_5o^s2s
} ; =#>F' A
}{S+C[:_
这个工作可以让宏来做: h0aK}`/a
0}3Xry,{
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ VK>Cf>
template < typename T1, typename T2 > \ (Zoopkxw
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; ^1-Vd5g
以后可以直接用 iF*L-
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) J|aU}Z8m
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 *hIjVKTu79
(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。。。) V%Ww;Ca]I
:[J'B4>9
mv{bX|.
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 -d4|EtN
H7{I[>:
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > $]<wQH/?_
class unary_op : public Rettype ]99@Lf[^f
{ )>(ZX9diV
Left l; x(+H1D\W
public : b V&"jjEx
unary_op( const Left & l) : l(l) {} 6qd?&.=r
=mYwO=:D
template < typename T > Y=ksrs>w
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 80%L!x|
{ @q"HZO[
return FuncType::execute(l(t)); y#{v\h
Cz
} _KJ!C!
n+57# pS7
template < typename T1, typename T2 > NHQi_U
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const
rK[;wD<
{ }0}=-g&
return FuncType::execute(l(t1, t2)); LaX<2]Tx:
} m0p%R>:5
} ; Fv-~v&
\A 5Na-/9
uqv S
同样还可以申明一个binary_op )?{jD
R.KznJ
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > 6E{(_i
class binary_op : public Rettype 2&zklXuo:
{ (9Of,2]&E
Left l; X$*]$Ge>
Right r; K/0Wp %
public : b ;>?m
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} Kz"&:&R"
r1BL?&X-
template < typename T > bJcO,M:2
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const Al+}4{Q+?
{ z#B(1uI
return FuncType::execute(l(t), r(t)); d*_rJE}B
} 6w4HJZF~
)fl+3!tq
template < typename T1, typename T2 > O t{~mMDp
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 5><T#0W?
{ f0{j/+F_o
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); xri(j,mU
} cHC4Y&&uZ
} ; mLfY^&2Pr
@=6oB3tQA
bT^(D^
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 ^B!()39R?
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 _+OCI%=:
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) Zi}jf25
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 EE-wi@
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! phR:=Ox|1
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 89j*uT
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 q[(1zG%NbA
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) 05Q4$P
下面是修改过的unary_op Gkm{b[
W~FU!C?]
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > w:ASB>,!
class unary_op $Lz!04
{ _
glB<r$
Left l; 7Vuf4Z5
f!F5d1N
public : V
n+a-v
m'-QVZ{(M%
unary_op( const Left & l) : l(l) {} rv c%[HfW;
QO:Z8{21So
template < typename T > [6Q1yNE
struct result_1 S`Z[MNY
{ ~UHjc0
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; xDNXI01o
} ; p6&<eMwFA
$/
g<h
template < typename T1, typename T2 > ^<_rE- k
struct result_2 %Fx^"
{ ix"BLn]YZ
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; 51-'*Y
} ; ~14|y|\/
RKZBI?@4
template < typename T1, typename T2 > b~2LD3"3
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const y
t7 >,
{ I+(
b!(H
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); _9dW+
} @?RaU4e
_5S||TuNS
template < typename T > nzZs2
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const jz Siw z
{ ]L2b|a3
return OpClass::execute(lt(t)); iRx `Nx<@
} qMoo#UX
i(;.Y
} ; bk&kZI.D
t|s(V-Wq
4 Dy1M}7
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 Vl3-cW@p
好啦,现在才真正完美了。 #U4
f9.FY*
现在在picker里面就可以这么添加了: )!U@:x\K
B`||4*
template < typename Right > y}is=h3
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const |Qcj+HH.
{ @n=&muC}
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); T]/5aA4
} fP6\Ur
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。 YQyI{
ZpMv16
$:# :"
59p'U /|
vxug>2
十. bind _q}Cnp5
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。 RNQq"c\
先来分析一下一段例子 vexF|'!}0#
j9yOkaVEg
ng~LCffpY
int foo( int x, int y) { return x - y;} NpCQ4K
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 P{BW^kAdH
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 zbr^ul r
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。 f mJK+
我们来写个简单的。 c##tP*(
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: +>%51#2.Q
对于函数对象类的版本: !
2knSS
fJ0V|o
template < typename Func > M,X)rM}Q
struct functor_trait Kv9FqrDj
{ ]N;nq
typedef typename Func::result_type result_type; =HJ7tele
} ; .t8hTlV?<B
对于无参数函数的版本: c5uC?b].
4 P=1)t?tX
template < typename Ret > Ke3~o"IQ
struct functor_trait < Ret ( * )() > Z_edNf}|
{ [b&