一. 什么是Lambda l1^/Q~u
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 9tmYrhb$
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, |ubDudzp
`{fqnNJE
u9>zC QRO
*<*{gO?Q4
class filler 0'!v-`.
{ m#SDB6l
public : hQ&S*f&='
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} M0`nr}g
} ; $3BCA)5:
R
}M'D15
=jvM$
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: kR%bdN
WrhC
q6
+}c
'4hRv
#*uSYGdc
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); 65bLkR{0
?Dro)fH1
5T,Doxo
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 gwk$|aT@
ia15r\4j)
<{@?c
MdK!Y
二. 战前分析 .J' 8d"+
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 Ms5m.lX
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 87%t=X
Q\G8R^9j p
qq}EXq ^
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); <apsG7(7
/* --------------------------------------------- */ h: :'s&|
vector < int *> vp( 10 );
2V(ye9
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); A+%oE
/* --------------------------------------------- */ F\!;}z
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); =W)Fa6P3j(
/* --------------------------------------------- */ hGi"=Oud2
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); MfUG@
/* --------------------------------------------- */ xkR--/f
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); "-xm+7
/* --------------------------------------------- */ r{qM!(T
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); SeAokz>
uEQH6~\{Nl
I@P[}XS
kzr9-$eb
看了之后,我们可以思考一些问题: :@w
;no>=*
1._1, _2是什么? 21GjRPs\
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。 ,c"_X8Fkx$
2._1 = 1是在做什么? QytqO{B^
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。 FH}n]T
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。 ]g-(|X~>
#M*h)/d[A
f XxdOn.
三. 动工 sKIWr{D
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: b?7?iV4
&n|!
'/H
PETrMu<
V ~w(^;o@
template < typename T > pH.wCD:1n
class assignment 6}mbj=E`
{ "|RP_v2
T value; <4}zl'.
public : /b,M492
assignment( const T & v) : value(v) {} `L`*jA+_
template < typename T2 > ghd~p@4
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } <lZyUd
} ; AbUPJF"F
>FPE%X0+
|Q:$G!/
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 qgrRH'
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment I_.(&hMn
x{<WJ|'B
$7gzu4f
I z~#G6]M
class holder a`(6hL3IT
{ Woa5Ov!n0
public : x3>K{
template < typename T > CF9a~^+%
assignment < T > operator = ( const T & t) const b!SGQv(^M
{ 6NJ"ty9Bp
return assignment < T > (t); |$Dt6{h
} h8>7si
} ; u7G@VZ Ux5
'vj45b
L?&+*|VxI
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: .Tt \U
x3T)/'(
static holder _1; ,eOOV@3C
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 :bwdEni1P
{g\Yy(r
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); sLK J<=0i
而不用手动写一个函数对象。 Gm^@lWzG
EU]{S=T
H,txbJ
w/KHS#~
四. 问题分析 1g9Qvz3
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。 W%b<(T;
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。 %1SA!1>j
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 aq~hl7MTj
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 W?~G_4
下面我们可以对这几个问题进行分析。 q,VJpqQ
3 1KMn
五. 问题1:一致性 G/_#zIN`8M
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?| s4P8PDhz
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 nlXg8t^G
MBs]<(RJZ
struct holder WK0?$[|=r
{ \k0%7i[nZ/
// PXm{GLXRS;
template < typename T > 2G:)27Q-
T & operator ()( const T & r) const 7}-.U=tnP
{ v 2k/tT$t
return (T & )r; |\@e
} ?{%P9I
} ; meu\jg
5tHv'@
这样的话assignment也必须相应改动: OP]=MZP|
fJLlz$H
template < typename Left, typename Right > -(~Tu>KaH
class assignment l"o@.C}f/
{ QKc3Q5)@j
Left l; 6=A2Y:8
Right r; }M?GqA=
public : sY7:Lzs.,
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} D/:~#)
template < typename T2 > QR2J;Oj_
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } " jn@S-
} ; 7oA$aJQ
"UKX~}8T
同时,holder的operator=也需要改动: n|lXBCY7K
h'^7xDw
template < typename T > 2/=CrK
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const )`F?{Sg
{ #Bj{
4OeV
return assignment < holder, T > ( * this , t); LdR}v%EH
} *ntq;]
4Cke(G
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。 ~cy/\/oO
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 WRZi^B8@
`GC7o DL
return l(rhs) = r; dG.s8r*?M
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。 3ag*dBbs
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: MHVqRYz
cKh { s
template < typename Tp > tf|/_Y2
class constant_t #!rng]p
{ iHr{
VQ
const Tp t; VF!?B>
public : RO'MFU<g
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} ZJsc ?*@
template < typename T > wX8T;bo&
const Tp & operator ()( const T & r) const ~/Aw[>_;
{ Qc\JUm]
return t; ':!w%& \
} 6hXL`A&},
} ; y`:}~nUdT
T9KzVxHp5
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 '[I_Iu#,
下面就可以修改holder的operator=了 8HX(1nNj}
)+wBS3BC
template < typename T > 4LtFv)i
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const K6@QZc5.!
{ =#^%; 6 6z
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); iOPv
% [
} '?E^\\"*
ldrKk'S,B
同时也要修改assignment的operator() P.3j |)NW
Im{50%Y
template < typename T2 > Vi23pDZ5
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } V;L^q?v
!
现在代码看起来就很一致了。 x8.7])?w
p&B98c
六. 问题2:链式操作 Me yQ`%
现在让我们来看看如何处理链式操作。 vi4u `
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。 2al%J%
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。 !Y!Cv %
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。 @JT9utct
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct 5(1Zj`>'
Ul^/Dh
template < typename T > Z*.fSmT8)
struct result_1 R3d>|`) +
{ yX$I<L<Suz
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; i]Lt8DiRq
} ; ,G
e7
9(
cn v4!c0
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: gHQ[D|zu
djS?$WBpU
template < typename T > b(_PCVC
struct ref ( u@[}!
{ .6xP>!E}Q
typedef T & reference; ,E3"AisI
} ; { r`l
template < typename T > zwN;CD1
struct ref < T &> -dsB@nPiUw
{ 2WIL0Siwl
typedef T & reference; Pr{? A]dQ
} ; ?Bq"9*q
$@FD01h.t3
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: m/|>4~
(Z=ziopDE
template < typename T > + G"=1sxJ
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const {0q;:7Bt
{ a~Sf~ka
return l(t) = r(t); 8*6vX! Z|
} DOaEz?2)
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。 Vs]+MAL
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 $/}*HWVZ
lzBy;i
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 w8wF;:>
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: ?1?^>M
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 PYkcGtVa_
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 k[6@\D-
最后的布局是: =8X`QUmT
Add v/c8P\
/ \ iH#~eg
Divide 5 VFT
G3,kI
/ \ +&jWM-T"-
_1 3 u
?7(A%
似乎一切都解决了?不。 sT[)r]`T
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。 pL]C]HGv
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。 C.C)&&|X
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: H4Ca+;
>^Klq`"?g=
template < typename Right > a^<
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const ({yuwH?tH
Right & rt) const Cmm"K[>Rx
{ d;Z<")
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); >T%Jlj3ZG
} ~cz]Rhq
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 Dn) =V.
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。 &9$0v" `H
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 fa=#S
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 SDcxro|8i
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 ZwAX+0
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? yHurt>8b[
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: y<m{eDV7
S6B(g_D|
template < class Action > k;3Bv 6
class picker : public Action GfUIF]X
{ (sW:^0 p
public : g.kpUs
picker( const Action & act) : Action(act) {} k~>9,=::d
// all the operator overloaded DifRpj I-0
} ; N;>>HN[bBP
fGcAkEstT!
Picker<T>继承自T,唯一的作用就是给T添加上了各种操作符的重载函数。 d@b 0z$<s
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: tE]g*]o
,ZJI]Q=!
template < typename Right > COOazXtW
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const VCiJ]$`M
{ zid?yuP
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); #E2`KGCzW
} bS3qX{5
KunK.m
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > 'd]9u9u
使用picker还带来一个额外的好处。之前提到picker_maker要区分functor和常量,有了picker,区分的方法就非常简单了:凡是属于picker<T>的都是functor,否则就是常量。 4\pi<#X
*ys@'Ai?
template < typename T > struct picker_maker 5>t&)g
{ Tg&{P{$
typedef picker < constant_t < T > > result; B cX}[?c
} ; 2}'qu)
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > qDqIy+WR
{ b+'G^!JR
typedef picker < T > result; &vj+3<2
} ; Bg-C:Ok2'
=w?-R\
下面总的结构就有了: qRJg/~_h{
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。 "z69jxXo
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。 M/5/Tp
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 '/\@Mc4T
至此链式操作完美实现。 FZ #ngrT
WVftLIJ
ndOPD]A'
七. 问题3 U_ V0
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。 D=mU!rjr1
Lbq"( b
template < typename T1, typename T2 > _0)#-L>xKF
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const fNFdZ[qOd
{ ,yWTkql
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); ?6p6OB
} eE>3=1d]w
X@b$C~+
很明显,这个函数的返回类型会依赖于T1,T2,因此result_1已经无法适用,我们就只好再写一个result_2: :t(gD8 ;
b)en/mz
template < typename T1, typename T2 > C:hfI;*7
struct result_2 H
#J"'
{ :u'X
~ID[
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; DGC-`z
} ; 022YuqL<v
[NFg9y;{h
显然,各个functor似乎根本不理会各个参数那个是_1, 那个是_2, 那么最后是怎么选择的呢? 3rZFN^
这个差事就留给了holder自己。
s+[_5n~
k)[} 3oq
en=Z[ZIPO
template < int Order > ( iP,F]
class holder; =gGK24 3
template <> (u]ft]z,-B
class holder < 1 > *<x]gV
{ )"m FlS<I
public : *-ZD -B*?
template < typename T > C@buewk
struct result_1 hEl)BRJ
{ Bo`fy/x#
typedef T & result; go]d+lhFB
} ; )3.udx
template < typename T1, typename T2 > 6O"Vy
struct result_2 'M_8U0k
{ <eO 7b6_
typedef T1 & result; F@ZG| &
} ; 69cOdIt^D
template < typename T > t}cj8DC!
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const BC(f1
{ ]g IXG`
return (T & )r; jn^i4f>N
} Q&MZ/Nnf
template < typename T1, typename T2 > 6aM`qz)
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const L
FHyiIO
{ |O+R%'z'<
return (T1 & )r1; VDPqI+z
} k5w+{iOh
} ; ? Q.Y
CLQ \Is^]
template <> Yl&eeM
class holder < 2 > 5>j,P
{ k|BY 7C
public : Xvi{A]V
template < typename T > 56>Zqtp*
struct result_1 GE Xz)4[
{ sG}}a}U1
typedef T & result; 2a5yJeaIv*
} ; *W(b = u
template < typename T1, typename T2 > -3wg9uZ&
struct result_2 SQvicZAN)`
{ y3 LWh}~E
typedef T2 & result; 4J!1$
} ; QDBptI:
template < typename T > bTA<AoW9="
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const aMm`G}9n
{ 2YuaPq/
return (T & )r; 2EG"xA5%
} bkmX@+Pe
template < typename T1, typename T2 > @`%.\_
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const #@2 `^1
{ }=?r`J+Ev;
return (T2 & )r2; AW+4Vm_!l
} ClaYy58v
} ; p&Nw:S
Kl(}s{YFn.
8Ral%I:gr
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> >。 ;f?OT7>kN
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: d^ipf*aLC
首先 assignment::operator(int, int)被调用: A
|NX"
OTN"XKa$
return l(i, j) = r(i, j); U=Z@Ipu5T
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) %04>R'mN
Y
+HVn0~qz
return ( int & )i; -<ZzYQk^h
return ( int & )j; tDy1Gh/c
最后执行i = j; RvDqo d
可见,参数被正确的选择了。 "9LPq
`dEWP;#cp
[<wy@W
/PPk
p9H{
BAX])~_
八. 中期总结 bTO$B2eh|
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: d`({z]W;
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 *'d5~dz=
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 IdzF<>;W
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor %m+Z rH(
+=\S "e[F
SkvKzV.R;
uKpl+>
%{zM> le9
8y|(]5
'r
九. 简化 fQOaTsyA
很明显,要支持一个操作符所要做的工作太多了,而且在每个functor中申明result_1至result_n,可见如果n发生变化,维护的开销极大。 %6Hn1'7+v
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 Gps
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: t:m
t9}$d
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 =xG9a_^v
+-*/&|^等 s15f <sp
2. 返回引用。 H#w?$?nIWu
=,各种复合赋值等 KgAc0pz{7H
3. 返回固定类型。 AuO%F
YKY
各种逻辑/比较操作符(返回bool) 07/5RFmJ
4. 原样返回。 -BEPpwb<g
operator, QfcW
5. 返回解引用的类型。 gMHH3^\VH)
operator*(单目)
9FWn
6. 返回地址。 tG%R_$*
operator&(单目) <9@VY
7. 下表访问返回类型。 1/HPcCsHb
operator[] uA}asm
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 ZJR{c 5TE
operator<<和operator>> b#82G`6r
N|[a<ut<
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]!|\]
例如针对第一条,我们实现一个policy类: 2cy{d|c
v7&$(HJ>]L
template < typename Left > ?KS9Dh
struct value_return *}[@*
{ M~"]h:m&'v
template < typename T > +XY}-
struct result_1 dW:
{ r 9*{)"
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; XZKOBq B]
} ; ghms-.:b8
<<UlFE9"
template < typename T1, typename T2 > k{@z87+&
struct result_2 Ch7eUTqA@
{ AiO,zjM =
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; i"_f46rP
} ; tH W"eag
} ; YI\^hP#
oiFtPki
n`^</0
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait (TnYUyFP`
v- {kPc=:#
下面我们来剥离functor中的operator() `P# h?tZ
首先operator里面的代码全是下面的形式: *YtITyDS3>
0_&oMPY
return l(t) op r(t) `bH Eu"(,
return l(t1, t2) op r(t1, t2) uQ8]j .0
return op l(t) :+-s7'!4
return op l(t1, t2) mtTJm4
return l(t) op _a.Q@A4'
return l(t1, t2) op *qpmI9m
return l(t)[r(t)] -nHc52,
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] /iukiWeW
F,lQj7
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: xX|-5cM;
单目: return f(l(t), r(t)); Jwa2Y0
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); g$]9xn#_[
双目: return f(l(t)); VF[]E0=u6
return f(l(t1, t2)); '4O1Y0K
下面就是f的实现,以operator/为例 3}N:oJI$z
Kt`0vwkjvI
struct meta_divide E~N}m7kTl/
{ =)y=M!T2
template < typename T1, typename T2 > X7n~Ws&s@
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) B*?v`6
{ ueqR@i
return t1 / t2; qbT].,?!U
} $(_i>&d<
} ; c\RDa|B,
v$,9l+p/
这个工作可以让宏来做: 5gEUE {S
!hJKI.XH
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ ,:;_j<g`e
template < typename T1, typename T2 > \ VqYe0-^=P
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; cdEZ
Y
以后可以直接用 q@^=im
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) e|{6^g<ru
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 Xw![}L>
(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。。。) 7H./o Vl
K}a[ ~
l(<o,Uv[`
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 IS8ppu&E
fQe- v_K
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > {@C+Js5
class unary_op : public Rettype R%5\1!Fl=G
{ mD0pqK
Left l; KU$.m3A>
public : Q+uYr-
unary_op( const Left & l) : l(l) {} %Rg84tz
<0lfkeD
template < typename T > rb,&i1
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const *8MU,6
{ b$M? _<G
return FuncType::execute(l(t)); ]Oe#S"-Oo
} B)Gm"bLCOZ
XmXHs4
template < typename T1, typename T2 > MMcHzRF
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const GJH6b7I
{ #n0P'@d,r
return FuncType::execute(l(t1, t2)); `U?;9!|;6
} `cf&4Hn
} ; |\,e9U>
}rOO[,?Y
[kn`~hI
同样还可以申明一个binary_op oOSw>23x
sLB{R#Pt
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > ;pC-0m0Y
class binary_op : public Rettype ]Nm_<%lT
{ {mI95g&
Left l; E8)C_[QJ`
Right r; s>_n e0
public : z3>}(+
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} kgYa0 e5
YSeXCJ:Iy
template < typename T > 8)M .W
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ^i@t OtS
{ C}W/9_I6Uo
return FuncType::execute(l(t), r(t)); B Q".$(c
q
} s8 3_Bd
)eUb@Eu
template < typename T1, typename T2 > UWmWouA
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 8R-?x/:
{ .F> cZ,
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); fr:RiOPn
} Yuh t<:`
} ; 5 {'%trDEy
y37n~~%
]D(%Ku,O%
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 DBVe69/S
比如要支持操作符operator+,则需要写一行
@(oz`|*
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) 8l)^#"ySA
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。 $ V}s3
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! .D>%-
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。。。 \@tt$ m%
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 f{ENSUtCrR
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) ESb
下面是修改过的unary_op %*:-4K
n,n]V$HFGh
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > 7GE.>h5
class unary_op a^~l[HSF
{ MW`q*J`Yo
Left l; "r.pU(uxt
%6*xnB?
public : 1<ZvHv
}vp\lKP
unary_op( const Left & l) : l(l) {} <7u*OYjA
_
@ \
template < typename T > !^B`7
struct result_1 .4.zy]I
{ RqH"+/wR
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; Rs5G5W@"A
} ; nj
#Ab
&!m;s_gi
template < typename T1, typename T2 > 2hu;N
struct result_2 :DQHb"(
{ (x#4BI}L9)
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; ;^t<LhN:
} ; QH#|R92:
@P[Tu; 4
template < typename T1, typename T2 > qnruatA
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const X[BKF8,
{ &LHQ)?
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); [V}I34UN
} Mg-Kh}U
iK'bV<V&7
template < typename T > S}ZM;M
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const }U%2)M
{ jjEkz 5
return OpClass::execute(lt(t)); ;o"}7'4*R%
} O_(/uLH
tAc[r)xFw
} ; LlX 7g_!
El]Rrku
c,4UnEoCR
该方法避免直接使用RetType的result_x,而自己申明一个对应的result_x做一次中转,虽然其实毫无意义,却恰好避开了vc的bug EC&w9:R
好啦,现在才真正完美了。 uiM*!ge
现在在picker里面就可以这么添加了: rhwY5FD?
d%5QEVV
template < typename Right > 5\RKT)%X
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const pA4oy
{ ;lnh;0B
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); ;R 'OdQ$o
} d;V
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。 |"vqM)V$
Y0aO/6
e{c%o;m(
jK3% \`o
j`ggg]"&$
十. bind S1*n4w.H
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。 :!'aP\uE
先来分析一下一段例子 4LJUO5(y@
|oC&;A
xgnt)&7T
int foo( int x, int y) { return x - y;} #Ubzh`v
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 z(K[i?&
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 1k3wBc5<
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{A=Wk
我们来写个简单的。 ?VO*s-G:J
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: M*}C.E!
对于函数对象类的版本: pZ%/;sxYa
95[yGO>ZYz
template < typename Func > ~'=s?\I
struct functor_trait T&X*[kP
{ F=$2Gz
'RT
typedef typename Func::result_type result_type; ={YW*1Xw
} ; 9Clddjf?c
对于无参数函数的版本: <eI7xifD
f-tjMa /_
template < typename Ret > thl{IU
struct functor_trait < Ret ( * )() > # ]&=]K1V
{ <Y9((QSM4
typedef Ret result_type; )pW(Cp
} ; 03iO4yOu
对于单参数函数的版本: ^SVdaQ{7
W2qW`Ujo{
template < typename Ret, typename V1 > -U'6fx) +
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > L&][730
{ z?Hvh
typedef Ret result_type; _<=U.T`
} ; b~y1'|}g
对于双参数函数的版本: B/c_pRl;
`GUj.+u
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > G@BF<e{
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > !2>gC"$nv
{ "ALR)s,1,
typedef Ret result_type; Z,!
w.TYo
} ; g\OPidY
等等。。。 AhiZ0W"
然后我们就可以仿照value_return写一个policy M)!8`]
C>4y<