一. 什么是Lambda `yf#(YP
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 ?>w%Lg{L}
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, tV T(!&(
_ '}UNIL
phNv^R+
J4JKAv~3
class filler Y`_6Ny="
{ p3-sEIw}Ru
public : EBn7waBS
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} _E1:3N|
} ; ul:jn]S*
eHv/3"Og
^
sz4rk
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: e06r5%|.%
8
/\rmf\
3cs'Oz<w
*l5/q\D
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); rSa3u*xB
\ET7
OW6i2 >Or
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 bclA+!1
z7GLpTa
oEfKL`]B
t<Og?m}(
二. 战前分析 h-6kf:XP%
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。 ;Neld #%J
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 PsTwJLY
qEywExdiu
J0{0B=d;
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); Er%nSH^"
/* --------------------------------------------- */ e\)PGjSI
vector < int *> vp( 10 ); k<AnTboa
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); /Jo*O=Lpo
/* --------------------------------------------- */ f):|Ad|
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); O* 7"Q&
/* --------------------------------------------- */ -()CgtSR
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); AJj6@hi2P
/* --------------------------------------------- */ p!HpqW
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); tQ*5[F,fm
/* --------------------------------------------- */ QupCr/Hs
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); zEa3a
`~gyq>Ik2
] @IzJz"R
\[Q,>{^
看了之后,我们可以思考一些问题: WJl&Vyl2FL
1._1, _2是什么? ZX'/[wAN)
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 1YQ|KJ*K
2._1 = 1是在做什么? {6RT&w
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 l.FkX
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 uNLA/hL+n
KecR jon ~
8*lVO2
三. 动工 'w&,3@Z
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: P0|V1,)
c!j$-Ovm
hX<0{pXM4
Sl{]Z,
template < typename T > 1*#64Y5F
class assignment qA5tMZ^w
{ 3!#d&
T value; 6=iz@C7r
public : Z+E@B>D7A^
assignment( const T & v) : value(v) {} YQ;?N66
template < typename T2 > p'!cGJL
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } qWy(f|:hYi
} ; V|DAw[!6N
iz&)FuOr
s)\%%CM
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 QYDSE
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment fyh9U_M);w
|&3[YZY
gP?pfFhG
a!]'S4JS
class holder :<!a.%=
{ +H8]5~',L%
public : 8L^5bJ
template < typename T > eqg|bc[i!t
assignment < T > operator = ( const T & t) const &KT*rL
{ REli`"bR
return assignment < T > (t); yd'>Mw
} 5hg:@i',
} ; iJT_*,P^
)Z,O*u*
g>cp;co9g
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: r_F\]68
%;~Vc{Xxt/
static holder _1; ;&oS=6$
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 P|l62!m<
S&q@M
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); Mnc9l ^
而不用手动写一个函数对象。 b:SjJA,HM
nd}[X[ay
w9G (^jS6
=#
<!s!
四. 问题分析 JgEPzHgx
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。 ">@]{e*
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。 `O5wM\Z
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 [RoOc)u
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 VG_ PBG(
下面我们可以对这几个问题进行分析。 AAb3Jf`UW
&gR)Y3
五. 问题1:一致性 B<%cqz@
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?| 0Q`Dp;a5&
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 !{>'jvH
jJml[iC
struct holder V:s$V.{!
{ *j6KQZ"
// 0}$Zr*|;Y
template < typename T > B<zoa=
T & operator ()( const T & r) const >g+yw1nC
{ OX-t#R`
return (T & )r; P{-j^'y
} 4YX/=
} ; o<cg9
1DLAfsLlj
这样的话assignment也必须相应改动: 6V-u<FJ
*t=8^q(K[
template < typename Left, typename Right > LDc?/
Z1
class assignment ~.7/o0'+
{ l|RBO+}
Left l; KPHtD4
Right r; K2|2Ks_CS
public : @cRR
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} lY
-2e>
template < typename T2 > 3dheT}XV?p
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } A#k(0e!O
} ;
!?)ky `S3
Di)%vU
同时,holder的operator=也需要改动: 3b{ 7Z 2
wz`\RHL
template < typename T > JbX"K< nQ
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const Mu: y9o95
{ }:+SA
return assignment < holder, T > ( * this , t); QP>tu1B|
} IyK^` y
6Ft?9
B(F:
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。 8z1#Q#5
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 WVZ](D8Gc]
[`J91=
return l(rhs) = r; Ec'Hlsgh&T
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。 X(_xOU)V
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: RRRF/Z;))
!B|Aq-
n,
template < typename Tp > ;YN`E
class constant_t ] MP*5U>;
{ .,h>2;f
const Tp t; LY:%k|L9
public : H1Jk_@b
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} LuW>8K\
template < typename T > x%_VzqR`
const Tp & operator ()( const T & r) const =
y@*vl
{ RG&t0%yj}
return t; ]w,:T/Z}
} Z=ZTSl
} ; pmwVVUEQ
=-bGH
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 )_C+\K*
下面就可以修改holder的operator=了 qTZ\;[CrP"
amTeTo]Tg
template < typename T > A4uKE"WE
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const u}r> ?/V!
{ @6lw_E_5
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); *qa.hqas
} JkShtLEr
2NMg+Lt8v
同时也要修改assignment的operator() p~'iK4[&6
>V%lA3
template < typename T2 > 6;:z?Q
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } =e)t,YVm
现在代码看起来就很一致了。 pq"Z,9,F%
zEVQ[y6BcM
六. 问题2:链式操作 OI^??joQ
现在让我们来看看如何处理链式操作。 ^ YOCHXg
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。 PfR|\{(
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。 v*";A
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。 ;NMv>1fI
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct !MXn&&e1
jFDVd;#CS
template < typename T > D~ogq]
struct result_1 mO=A50_&,Q
{ 'GI|
t
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; m>{a<N
} ; -=cxUDB
u4#YZOiY)A
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: lfw|Q@
0Ra%>e(I^
template < typename T > x{O) n
struct ref ]4ib^R~Z
{ 5^ck$af
typedef T & reference; H@xHkqan
} ; n!dXjInV
template < typename T > J Bgq2
struct ref < T &> ["fUSQ
{ tVv/G~(
typedef T & reference; ))%f"=:wt
} ; U)[LKO1
C:AD ZJL
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: Z=9<esx
skm~~JM^
template < typename T > 38 ]}+Bb
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const ;Rlf[](iL
{ Z;O!KsJ
return l(t) = r(t); t[r6 jo7
} Sa[?B
可能大家已经注意到我定义assignment的operator()的返回类型的时候,是直接将其定义为Left的operator()返回类型的引用形式,如果实际上处理的对象的operator=并不是按照常理来声明的,那么这段代码可能就编译不过。这的确是一个很麻烦的事情。实际上,在gcc下,使用typeof关键字可以很容易的得到该类型的operator=的返回类型,就可以让这段代码变得更有通用性。然而为了实现可移植性,我不得不放弃这个诱人的想法。 =X1oB,W{
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 5e3p9K`5
`w&?SXFO8
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 z:a7)z
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: =2t=Zyp0Y
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 wz..
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 %4wEAi$I
最后的布局是: aUF{57,<
Add 5X>K#N
/ \ %[, R Q">v
Divide 5 =8vNOvA
/ \ KE.O>M,I.
_1 3 U!{~L$S
似乎一切都解决了?不。 .-'_At4g
你可以想象一下一个完整的Lambda库,它必然能够重载C++几乎所有的操作符。假设其重载了10个操作符,那么至少会有10个代表这些操作符的functor类。大体上来讲,每一种操作符所对应的functor都应当能够由链式操作产生别的任意一种操作符所对应的functor。(例如:*_1 = 2既是由operator*的functor产生operator=的functor)。可想而知这样一共能产生10*10=100种产生方式。这是对编码的一个大挑战。 w`DcnQK'
如何简化这个问题呢?我们不妨假定,任意一种操作符的functor,都能够产生任意一种操作符的functor,这样,每一种操作符的functor都拥有一样的产生方案。如果某种转换确实是不合法的(例如:A/B=C无论如何也不可能合法),那么在试图产生新functor的时候会出现编译错误。幸好C++的模版是如果不使用就不编译的,因此这种编译错误不会干扰到正常的使用,这正是我们所要的。 @HzK)%@
OK,我们的方法呼之欲出了。既然所有的functor都具有一样的产生方案,那么不如大家都不要实现,等到最后统一的在所有的functor里面加上这么一系列的产生代码吧。例如,如果要添加从某functor XXX到operator=的functor的产生代码: j8oX9
Yo0=
;Fo7 -kK
template < typename Right > Yy~xNj5OS
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const ?W_8X2(`
Right & rt) const R;w$_1
{ !1ZItJ74#
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); <&^[?FdAa
} Im?/#t X
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 k8\KCKql
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。 3@nIoN'z
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。 '>ASr]Q
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。 (*M0'5
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。 cTW$;Fpc+
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? 2D(sA
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: >/Gw)K}#E
7+88o:G9
template < class Action > tPa(H;
class picker : public Action ScjeAC)
{ rK3KxG
public : .sc80i4
picker( const Action & act) : Action(act) {} ^W(ue]j}o
// all the operator overloaded [,MaAB
} ; L8q#_k
` ZZ3!$czR
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。 ,SPgop'
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: }3,
4B-8!
ub!lHl
template < typename Right > "n{';Q)
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const ZbiC=uh
{ x ;~;Ah.p
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); ;HBKOe_3
} rb}fP
#j
fWC(L s
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > +PnuWK$
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。 HE{UgU:tY
E,F^!4 rJ$
template < typename T > struct picker_maker Rp;"]Q&b
{ 2}7 _Y6RS*
typedef picker < constant_t < T > > result; _k :BY
} ; fs yVu|G
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > w_V A:]j4
{ s$zm)y5
typedef picker < T > result; [ #ih
o(/
} ; fN@ZJ~F%j
P*i'uN
下面总的结构就有了: Zn0a)VH%
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 KWeE!f 7G
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 GGo~39G
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 e|W;(@$<
至此链式操作完美实现。 H0 Zo.Np
!vSq?!y6*P
tAo$;|
七. 问题3 C:t?HLY)fG
如何使用多参数的函数对象呢?考虑_1=_2,这个functor必须接受2个参数,因此所产生的assignment对象的operator()必须能接收2个参数。 }
xA@3RT
s FJ:09L|
template < typename T1, typename T2 > *- ~GVe
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const N iu
|M@
{ N
p*T[J
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); vz#-uw,O:
} ;
wxmSX9
Nmd{C(^o
很明显,这个函数的返回类型会依赖于T1,T2,因此result_1已经无法适用,我们就只好再写一个result_2: St(jrZb
}A]eC
template < typename T1, typename T2 > R!%HQA1U
struct result_2 ~ o2Z5,H
{ *iY:R
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; 8(&6*-7=
} ; yY!)2{F+
j!kJ@l bP
显然,各个functor似乎根本不理会各个参数那个是_1, 那个是_2, 那么最后是怎么选择的呢? z R'EQ
这个差事就留给了holder自己。 }ng?Ar[
T`pDjT
`&.qHw)
template < int Order > '<vb_8.
class holder; [E%g3>/mt
template <> */JYP +
class holder < 1 > z .\r7
{ ]b]J)dDI
public : CS(XN>N
template < typename T > 6FJ*eWPC
struct result_1 mI{Fs|9h
{ JWaWOk(t=?
typedef T & result; l53Q"ajG
} ; Ywv\9KL
template < typename T1, typename T2 > +."|Y3a
struct result_2 hr&&b3W3p
{ T)%6"rPL3!
typedef T1 & result; sV-PR]
} ; 63%V_B|
template < typename T > 5-ED\-
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const {tl{j1d|
{ ]cv|dc=
return (T & )r; B6;>V`!
} j24DL+
template < typename T1, typename T2 > LLT6*up$
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const !'rdHSy
{ ,Y6]x^W
return (T1 & )r1; 7sQHz.4
} us ~cIGm
} ; rM,f7hm[S*
^&C/,,U
template <> AX%}ip[PC
class holder < 2 > ,52Lm=n
{ Tn/Z s|
public : RM,aG}6M)M
template < typename T > tFc<f7k
struct result_1 ]LZ#[xnM7
{ R) :Xs .
typedef T & result; *k; bkd4x
} ; +6l#hO7h
template < typename T1, typename T2 > z/h]Jos
struct result_2 GDC@s<[k
{ @[?ZwzY:9
typedef T2 & result; j0X^,ot@m
} ; F .Zk};lb
template < typename T > [zm@hxym
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const ~]RfOpq^w
{ uF|_6~g
return (T & )r; i/n
ee_
} *k_<|{>j(
template < typename T1, typename T2 > WEX7=^k9
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const 8f[ztT0`g
{ [ dVBsi
return (T2 & )r2; fCN+9!ljG`
} LxGD=b
} ; kvbW^pl
Jn d_cJ ]a
52j3[in
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> >。 OI6Mx$
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: RQ[/s
lg
首先 assignment::operator(int, int)被调用: iX{2U lF7
6;:D!},'c
return l(i, j) = r(i, j); .%7Le|Fb"
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) g(X`.0
<QFayZ$
return ( int & )i; +>1?ck
return ( int & )j; t3?I4HQ
最后执行i = j; T%&vq6
可见,参数被正确的选择了。 zj]
g^c;
8<T~AU8'*
sRZ<c
F(."nUrf
_0gdt4
八. 中期总结 dmXfz D
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: wT- <#+L\
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 =H23eOS_#
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 J
;z`bk^
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor l3ogMRq@
u6?9#L(
r<n:o7
Ns1n|^9
et~D9='E
K-\wx5#l/
九. 简化 b?KdR5
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。 )\:IRr"
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 r ~UDK]?V
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: )sdHJ
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 >KP,67
+-*/&|^等 DpA)Vdj
2. 返回引用。 o!~XYEXvUa
=,各种复合赋值等 4t
}wMOR
3. 返回固定类型。 *_YR*e0^nN
各种逻辑/比较操作符(返回bool) L5zCL0j`
4. 原样返回。 0 AffD:
operator, a?nK|Q=e
5. 返回解引用的类型。 YJHb\Cf.
operator*(单目) `Rfe*oAf
6. 返回地址。 5NN;Fw+
operator&(单目) (!5Pl`:j"
7. 下表访问返回类型。 \/j,
operator[] C{^I}p
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 R!"|~OO
operator<<和operator>> ,9jk<)m]L
"u4x#7n|
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。 QgYt(/S
例如针对第一条,我们实现一个policy类: hGrX,.zj
R\&z3<-S
template < typename Left > X>uLGr>
struct value_return |O>e=HC#q8
{ d7r!<u&/
template < typename T > +FadOx7X$
struct result_1 yv]|Ce@8A
{ )h 6 w@TF
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; ?.F^Oi6
u
} ; uQn1kI[y
n!~ $Z/
template < typename T1, typename T2 > M \k[?i
struct result_2 u&S0
{ G;vj3#u?
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; y0T#Qq
} ; 65O 8?I
} ; t CO?<QBE
1Dhe!
n#
VK*`&D<P
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait ke;=Vg|
c;"e&tW
下面我们来剥离functor中的operator() KFO
K%vbM
首先operator里面的代码全是下面的形式: <Fx%P:d
W<#!H e
return l(t) op r(t) <XDnAv0t
return l(t1, t2) op r(t1, t2) :NWIUN
return op l(t) /*BU5
return op l(t1, t2) Z&iW1
return l(t) op YuVlD/
return l(t1, t2) op s#a`e]#?
return l(t)[r(t)] /Ta-3Eh!
return l(t1, t2)[r(t1, t2)]
~XWBLU<
)SZ#%OE*
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: 2SlL`hN>Z
单目: return f(l(t), r(t)); MbInXv$q2/
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); l(_|CkcZ
双目: return f(l(t)); F7b%
x7b
return f(l(t1, t2)); =X5w=(&
下面就是f的实现,以operator/为例 >m;nt}f'+
PknKzrEG:>
struct meta_divide 6S{F4v2/0
{ Uvc$&j^k
template < typename T1, typename T2 > t}Td$K7
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) z?Z"*z
{ d(^HO~p
return t1 / t2; 6A.%)whI;
} Z}vDP^rf
} ;
Pvt!G
&v;fK$=2C
这个工作可以让宏来做: .s4v*bng
F Xr\
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ D bi ^%
template < typename T1, typename T2 > \ 7R79[:uwJ
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; `'XN2-M8
以后可以直接用 v%2Dz
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) j-**\.4a~
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 oidK_mU9q
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) n!8W@qhew
@VIY=qh
wY%t# [T3
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 t@MUNW`Q
0`WFuFi^o
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > j8 2w
3
class unary_op : public Rettype SYsO>`/ )
{ WH39=)D%u
Left l; ey9hrRMR
public : mP6}$D
unary_op( const Left & l) : l(l) {} 5+oY c-
8:S+*J[gSn
template < typename T > {t!
&x:
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const $]};EI#
{ SKNHLE}
return FuncType::execute(l(t)); Rsq EAdZw[
} kjsj~jwvv
-
(((y)!
template < typename T1, typename T2 > ~Yl.(R
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const TTa3DbFp%
{ Rm)hgmZ
return FuncType::execute(l(t1, t2)); VrfEa d
} ?Q"<AL>Z
} ; (X5y%~;V5a
{2T u_2>
X|!@%wuGC
同样还可以申明一个binary_op > vXJ9\
T;{}bc&I
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > L.-qTh^P
class binary_op : public Rettype AsuugcN*
{ z(.,BB[
Left l; ^["D>@yIR
Right r; s.;'-oA
public : kxEq_FX
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} wexX|B^u
[Rq|;p
template < typename T > II _CT=
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const XA>uCJf
{ rB]2qk`/'
return FuncType::execute(l(t), r(t)); ~rjK*_3/
} tQT<1Q02i
baTd;`Pn
template < typename T1, typename T2 > lg
)xQV
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const %rlqq*
{ SQU@JKi;g
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); ARnq~E@1
} ^jS1g*nrN
} ; $39TP@?:Z)
Dt7z<1-)l
Lh-Y5(c
o
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 SCMvq?9
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 %q;y74
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) V(LfFO{^>?
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 ZR|s]'
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! u^]Gc p
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 W]bytsl
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 AEWrrE
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) D(|+z-}M
下面是修改过的unary_op N`H`\+
<Tbl|9
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > p^w)@^f
class unary_op rbv
{ J~`!@!
Left l; jJvd!,=)
D_ej%QtB@
public : )`Qr=DIsW
/GJL&RMx
unary_op( const Left & l) : l(l) {} p(4B"[ !S
T.;U~<
template < typename T > doX`NbA
struct result_1 C-,#t5eir
{ tp!eF"v=
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; Q
(gA:aQ
} ; (NfB+Ue}
g co;8e_
template < typename T1, typename T2 > n,-*$~{
struct result_2 Mkt_pr
{ %M8Q6
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; #a|r
^%D
} ; o,J8n;"l
V^n=@CZT9C
template < typename T1, typename T2 > %)dp
a
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const x+'Ea.^
{ kDQE*o
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); l$HBYA\Qh
} /']`}*d
&ns??:\+T
template < typename T > cR55,DR,#W
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const [;-;{
*{G
{ 5__B
M5|
return OpClass::execute(lt(t)); V}2[chbl
} Lq6nmjL
~SA>$
} ; bh\2&]Di/
x2b
t^!t.
0/z$W.!
该方法避免直接使用RetType的result_x,而自己申明一个对应的result_x做一次中转,虽然其实毫无意义,却恰好避开了vc的bug *h5L1Eq
好啦,现在才真正完美了。 ;8e}X6YU
现在在picker里面就可以这么添加了: %g>k0~TRf#
/yUKUXi
template < typename Right > /9D
mK%d
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const (&V*~OR
{ tv`c"Pb
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); z([HGq5
} ,*x/L?.Z!
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 LKZ<\%
X
%|R]nB
wJgGw5
fcohYo5mh
KNP^k$=)3c
十. bind [;D1O;c'W.
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。 W_/$H_04+
先来分析一下一段例子 hQL@q7tUr
+zo\#8*0MF
jzi^OI7
int foo( int x, int y) { return x - y;} Yyw3+3
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 `tKs|GQf
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 ^foCcO
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。 DI-CC[
我们来写个简单的。 4QiV@#o:
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: ,CqGO %DY
对于函数对象类的版本: Lke!VS!P&
81I9xqvSd~
template < typename Func > Ib/e\+H\
struct functor_trait z<yqQ[
{ 7o*~zDh@fH
typedef typename Func::result_type result_type; /6 x[C
} ; &wkbr2P
对于无参数函数的版本: k#V\O2lb
"1DlusmCCB
template < typename Ret > r=RiuxxTq
struct functor_trait < Ret ( * )() > (v}l#M7w
{ R"F: (
typedef Ret result_type; 0Uk;&a0s
} ; 8f'r_,"
对于单参数函数的版本: v.,D,6qZ
1^WkW\9kO
template < typename Ret, typename V1 > ):L0{W{
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > (J(SwL|
{ YXU2UIY<~
typedef Ret result_type; ]yFO~4Nu
} ; }^odUIj
对于双参数函数的版本: ^Vc(oa&;
/kO%aN
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > RWJyd=
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > 1dy"
{ 4a.8n!sys
typedef Ret result_type; LTb#1JC
} ; iWe'|Br
等等。。。 ue!4By8T
然后我们就可以仿照value_return写一个policy f/,8sGkX;
qyY/:&E, Z
template < typename Func > n2'XWbMaL
struct func_return bK!uR&i^l
{ hb)83mH}
template < typename T > [4PiQyr
struct result_1 q((%sWp
{ X:(t,g*7
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; iE
,"YCK
} ; 2ryg3%+O
9wC='
template < typename T1, typename T2 > NZXCaciG
struct result_2 -Ji uq
{ PL3oV<\4s>
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; 1n>AN.nI
} ; |B\76Nk
} ; {q);1Nnf
W{]r_`=:6S
m='_O+ $
最后一个单参数binder就很容易写出来了 @.QuIm8,
B/JMH 1r
template < typename Func, typename aPicker > MBol_#H
class binder_1 Fj&8wZ)v)
{ [bBPs&7u
Func fn; oPF
n`8dQ
aPicker pk; (S&D
public : `cRRdD:dA
ORIXcj]
template < typename T > ;s$
P?('
struct result_1 ECuNkmUI
{ *E/CNMn=E
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; EPEn"{;U
} ; I$fm"N
=u5( zaBe
template < typename T1, typename T2 > R]S!PSoL
struct result_2 lt0byn$vz
{ LdX'V]ITh
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; reNUIDt/c
} ; !F$o$iq
92/_!P>
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} G8b`>@rZ
?Vi U%t8J5
template < typename T > gI+dyoh
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const *!}bU`
{ !~}@Eoii4
return fn(pk(t)); r{Z4ifSl(
} AIM<mU
template < typename T1, typename T2 > p,mKgL63
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ]_! .xx>
{ 6k ]+DbT
return fn(pk(t1, t2)); R w!_j!
} d!4:nvKx
} ; DC'L-]#<