一. 什么是Lambda [03$*BCq 3
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 f/t1@d!
在C++中,STL的很多算法都要求使用者提供一个函数对象。例如for_each函数,会要求用户提供一个表明“行为”的函数对象。以vector<bool>为例,如果想使用for_each对其中的各元素全部赋值为true,一般需要这么一个函数对象, [)V&$~xW
qdoJIP{
lhsd39NM
iM;7V*u
class filler 0j*-ZvE)30
{ N*6Y5[g!\
public : [t@
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} ~^*IP1.3
} ; OQ&?^S`8',
fC>3{@h}*
f`w$KVZ1!w
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: 1"J\iwN3
aa:Oh^AJy
__HPwOCG7
e;KZTH;
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); s[h& Uv"G
F(*~[*Ff
DJ?kQ
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 e573UB
ft oz0Vb
`9QvokD
ad^7t<a}<
二. 战前分析 \a]JH\T)Q
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 5~Vra@iab:
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 `p`)D6
~e,k71
d&K2\n
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); )SG+9!AbMZ
/* --------------------------------------------- */ l]Ozy@
Ib
vector < int *> vp( 10 ); =KfV;.&
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); u4QPO:,a4
/* --------------------------------------------- */ 0Lcd@3XL
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); vJ96qX
/* --------------------------------------------- */ ~IvAnwQ'
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); iHy=92/Ww
/* --------------------------------------------- */
kfaRN^
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); KLpu7D5(|
/* --------------------------------------------- */ w'[lIEP 2$
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); ]$ [J_f*x
ax{+7 k
;O=tSEe
p9]008C89
看了之后,我们可以思考一些问题: .>z)6S_G
1._1, _2是什么? n"YY:Gm;8
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。 nbM[?=WS
2._1 = 1是在做什么? ycAQHY~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。 ]jNv}{
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。
9?c0cwP?
tRU+6D
<w
_[|~(lDJl
三. 动工 -V@vY42
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: vZj:\geV
'PW~4f/m
JSXudz5c
,f0|eu>
template < typename T > nG<_&h
class assignment "&;>l<V
{ IQ_2(8Kv
T value;
}C1&}hZ
public : F9rxm
assignment( const T & v) : value(v) {} ssbvuTr
template < typename T2 > v%O KOrJ
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } 4DY\QvW5
} ; sE87}Lz
hKP7p
,!U._ic'B
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 pyA;%vJn
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment ^`ah\L
: vN'eL|#
*Dx&} "
b#;%TbDF
class holder f0rM 4"1
{ ^_FB .y%
public : {+~}iF<%
template < typename T > ;Z]i$Vi_r
assignment < T > operator = ( const T & t) const ?Fgk$WqC
{ hwkm'$}
return assignment < T > (t); oNHbQ&h
} WW33ZJ
} ; hl`4_`3y
h}PeXnRU
qN h:;`
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: },9Hq~TA
&,B\ig1Jf
static holder _1; -#Xo^-&
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 jd<`W
Cf@~W)K
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); Bw^*6P^l
而不用手动写一个函数对象。 $10"lM[
rro92(y
S?pWxHR]
olc7&R
四. 问题分析 &'{6_-kh
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 =6FA(R|QU
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 'Fi\Qk'D@
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 jWHv9XtW
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 C3EQzr`
下面我们可以对这几个问题进行分析。 #-S%aeB
ph*?y
五. 问题1:一致性 JJ\|FZN
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| ykFm$ 0m+I
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 ]PWK^-4P
'1'#,u!
struct holder K
q;X(&Z
{ 1?:/8l%V
// %j3XoRex><
template < typename T > Ox.6]W~
T & operator ()( const T & r) const AE`z~L,
{ $['_m~
2
return (T & )r; !S6zC >
} G 3))3]
} ; hSQ*_#
S ]_iobWK
这样的话assignment也必须相应改动: X@l>mAk
9H^$cM9C
template < typename Left, typename Right > a2J01B
class assignment 3>60_:+Zb
{ ZDHm@,d
Left l; f(}?Sp_
Right r; Mr/;$O{
public : X2CpA;#;7l
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} ~mAv)JK
template < typename T2 > vjNP
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } |~)!8N.{
} ; WI@l2`X
{D6lSj
同时,holder的operator=也需要改动: ]w7wwU^^*U
R@ksYC3 F
template < typename T > nPlg5&E
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const 05o +VF;z
{ TVy\%FP^L
return assignment < holder, T > ( * this , t); f]c{,LFvZ
} 1 Hw %DJ
[2h4%{R&
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 | ]#PF*
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 l@edR)n <
jL^3/0"o
return l(rhs) = r; |HT5G=dw
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 Cp!bsasj
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: e`]x?t<U4/
,O`a_b]
template < typename Tp > KK-}&N8
class constant_t VsIDd}~C%
{ <L!9as]w
const Tp t; d@d\9*mn
public : _]oNbcbt(
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} 42E%&DF
template < typename T > EV=/'f[++
const Tp & operator ()( const T & r) const L_@P fI
{ X
?
eCK,
return t; '! \t!@I$
} \0)v5u
} ;
r Uau??
utSW>
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 2~ [
下面就可以修改holder的operator=了 <V}
ec1
,,}&
Q%5
template < typename T > t3P$UR%
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const Qs\m"yx
{ }\#u~ k!l
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); :'6vIPN5
} ;RR\ Hwix
$p(
同时也要修改assignment的operator() 7XM:4whw
;W~H|M
template < typename T2 > Bp:PAy
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } $kAal26 z
现在代码看起来就很一致了。 3Gk\3iU!
zG^|W8um_
六. 问题2:链式操作 b8FSVV
7@
现在让我们来看看如何处理链式操作。 }0okyGg>q
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。 lf`" (:./
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 obzdH:S
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 @zs.M-F
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct ~DJI Lc
uW 7Yem&
template < typename T > uO^,N**R#
struct result_1 \&XtPQ
{ c^F@9{I
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; jNbU{Z%r
} ; ^55q~DP}>
!(H
RP9
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: xI>HY9i)
<>shx;g^C
template < typename T > Pt=@U:
struct ref j|-{*t{/x
{ s#BSZP
typedef T & reference; )B$Uo,1
} ; X$A[~v
template < typename T > '.gLqm}%
struct ref < T &> mb GL)NI
{ xofxE4.
typedef T & reference; 2G&H[`
} ; HrK7qLw7
+~n"@ /
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: /ka "YU
q.:j
yj6
template < typename T > vp|.x |@
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const uY;7&Lw
y1
{ )u?^w
return l(t) = r(t); cgV5{|P
} c&"OhzzJK'
可能大家已经注意到我定义assignment的operator()的返回类型的时候,是直接将其定义为Left的operator()返回类型的引用形式,如果实际上处理的对象的operator=并不是按照常理来声明的,那么这段代码可能就编译不过。这的确是一个很麻烦的事情。实际上,在gcc下,使用typeof关键字可以很容易的得到该类型的operator=的返回类型,就可以让这段代码变得更有通用性。然而为了实现可移植性,我不得不放弃这个诱人的想法。 ET\>cxSp
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 werTwe2Q
4p6\8eytq.
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 8+mu'RZ X
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: Hfo/\\
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 |_\q5?S
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 4(mRLr%l@`
最后的布局是: J;5G]$s
Add ],|;
/ \ 2J &J
Divide 5 9i`MUE1Sh
/ \ pP)> x*1
_1 3 fn3DoD+I
似乎一切都解决了?不。 n2N:rP
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。 <Kk[^.7C;
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。 D6fGr$(N%
OK,我们的方法呼之欲出了。既然所有的functor都具有一样的产生方案,那么不如大家都不要实现,等到最后统一的在所有的functor里面加上这么一系列的产生代码吧。例如,如果要添加从某functor XXX到operator=的functor的产生代码: BJP^?FUd=,
}$oZZKS
template < typename Right > \R.Fmeko
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const Hd ${I",
Right & rt) const k vF[d{l
{ tGwQUn
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); OI)U c .
} h[& \OD,P
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 cnL@j_mb
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。
[P3
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。 WNp-V02l
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。 i Qa=4'9;
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。 ,|^ lqY
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? H=@S+4_bK
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{9<>28
\E8CC>Jd
template < class Action > S{S.H?{F
class picker : public Action 8,&pX ga
{ 1Gp|_8
public : 5e
>qBw8t
picker( const Action & act) : Action(act) {} rPx:o}&<
// all the operator overloaded oTb4 T=
} ; um=qT)/D
|>dqZ_)v
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。 K!O7q~s[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: -&0H Atc
js[H $
template < typename Right > 9RQw6rL
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const w9,w?%F
{ CuAA)B j
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); V\/5H~L
} yIf>8ed]#
J%1 2Ey@6
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > i{MzQE+_^
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。 IJ2>\bW_p
f}:W1&LhI?
template < typename T > struct picker_maker W~?mr!`
{ K{__rO
typedef picker < constant_t < T > > result; 4>Y\Y$3
} ; Rf#t|MW*#
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > osPrr QoH
{ :rnj>U6<>
typedef picker < T > result; s}Q*zy
} ; v]U0@#/p
TIVrbO\!o
下面总的结构就有了: mApl}I
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。 @YI-@
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。 BE,H`G #h
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 sSsRn*LN-:
至此链式操作完美实现。 I`[s(C>3@
Y/`*t(/5
Qg5-I$0
七. 问题3 ^T_2s
如何使用多参数的函数对象呢?考虑_1=_2,这个functor必须接受2个参数,因此所产生的assignment对象的operator()必须能接收2个参数。 QmY1Bn?s
xf4`+[
template < typename T1, typename T2 > T`K4n U#
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const }^Ky)**
{ 9RnXp&w
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); Na>?1F"KHk
} qAirH1#
a{4RG(I_
很明显,这个函数的返回类型会依赖于T1,T2,因此result_1已经无法适用,我们就只好再写一个result_2: . *c%A^>
l^4!
template < typename T1, typename T2 > la*c/*
struct result_2 (nt=
{ !~a1xI~s
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; {f[X)
} ; O;SD90
V"W)u#4,
显然,各个functor似乎根本不理会各个参数那个是_1, 那个是_2, 那么最后是怎么选择的呢? b:YyzOqEu
这个差事就留给了holder自己。 MzCZj
vF.Ml
A9C
template < int Order > "V:E BR
class holder; "Rq)%o$Z
template <>
{U7A&e0eW
class holder < 1 > mqKr+
{ ZfSAXr "(
public : |<w
Z;d
template < typename T > 4<l&cP
struct result_1 p WLFJH}N
{ {aYCrk1
typedef T & result; /+{1;}AT
} ; O
K2|/y
template < typename T1, typename T2 > +EP=uV9t
struct result_2 \"AzT{l!;
{ Vv~:^6il
typedef T1 & result; `ILO]+`5
} ; +i6XCN1=
template < typename T > MP%pEUomev
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const 07qL@![!
{ Q0-}!5`E1$
return (T & )r; $+Zj)V(
} -?PXj)<
template < typename T1, typename T2 > -A;4""
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const 7?EC
kuSv
{ 2:Rxyg@'
return (T1 & )r1; g@B,0JRh
} oK{H
<79
} ; =d`/BDD
q3$;lLsb;j
template <> wwh)B92Y5
class holder < 2 > g9oYK
{ p'`pO"EO
public : O"~BnA`dJ
template < typename T > ey! {
struct result_1 Hpq?I-g<^
{ d}_%xkC
typedef T & result; [I4&E >
} ; c&u~M=EW
template < typename T1, typename T2 > =VM4Q+'K
struct result_2 z9IJ%=R
{ ;'xd8Jf
typedef T2 & result; =EdLffU[J
} ; XbL\l
template < typename T > /8tF7Mmr
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const A3c&VT6Q
{ 6<+ 8[o
return (T & )r; (N` x
} d@0&
template < typename T1, typename T2 > *m9,_~t
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const [sweN]b6F
{ n;,>Fv
return (T2 & )r2; s2M|ni=
} {rWFgn4Li
} ; h!UB#-
/ng+IC3
Q^z&;%q1
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> >。 "8YXFg
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: +\@WOs
首先 assignment::operator(int, int)被调用: ;yVT:qd
%
Ij}k>qO/2
return l(i, j) = r(i, j); +/Q?<*[
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) zMW[Xx!
!
fSM6Vo
return ( int & )i; a54qv^IS
return ( int & )j; D?<R5zp
最后执行i = j; c
DO<z
可见,参数被正确的选择了。 dLIZ)16&
c<n <!!vi
-L)b;0%
-)2sR>`A%
:KL5A1{
八. 中期总结 1xF<c<
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: 6fr@y=s2:
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 'AjDB:Mt$
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 UM QsYD)
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor 56Gc[<nR
("$ ,FRTQ:
mFu0$N6]H
iQnIk|8
0nV|(M0lu?
U*7Yi-"/*
九. 简化 K
oF4e:2>
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。 m6D]
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 HLml:B[F(
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: >!7 \Rx
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 JSOgq/\
+-*/&|^等 ,@]rvI6x
2. 返回引用。 E8QY6 gKF
=,各种复合赋值等 Hjtn*^fo^
3. 返回固定类型。 ,F)9{ <r]
各种逻辑/比较操作符(返回bool) t)hAD_sf
4. 原样返回。 :Kt'Fm,s?
operator, hB:}0@l6p=
5. 返回解引用的类型。 aE'nW@YL.
operator*(单目) GDMg.w4Yk
6. 返回地址。 U`h> [9
operator&(单目) b08s610fk
7. 下表访问返回类型。 2|C(|fD4
operator[] "/MA.zEl0,
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 v1Wz#oP
operator<<和operator>> 16N+
/5Zt4&r
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。 MU/3**zoW
例如针对第一条,我们实现一个policy类: _RcFV
CYCG5)<9
template < typename Left > L[s8`0
struct value_return 'YaD=""
{ [esR!})
template < typename T > $<N!2[I L
struct result_1 _jr'A -M
{ ^Td_B03)
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; OKH4n/pq
} ; ?U;KwS]%
; OpN&q+
template < typename T1, typename T2 > CS<,qvLpL
struct result_2 }F~4+4B^
{ JO `KNI
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; ZXR#t?D
} ; `43X? yQ
} ; YLEa;MR
^KeJ=VT
].C4RH
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait jg7WMH"`
zu@5,AH
下面我们来剥离functor中的operator() z#!}4@_i3
首先operator里面的代码全是下面的形式: ub* j&L=
Pb(XR+
return l(t) op r(t) .h;PMY+
return l(t1, t2) op r(t1, t2) *+wGXm
return op l(t) Pfv| K;3i
return op l(t1, t2) @Pt,N
qj:
return l(t) op _poe{@h!
return l(t1, t2) op AM ZWPU
return l(t)[r(t)] 'l| e}eti>
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] dmkd.aP4
&S8Pnb)d
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: zAxscDf'
单目: return f(l(t), r(t)); g[d.lJ=Q-N
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); V?*\ISB`}
双目: return f(l(t)); AKbrXKx
return f(l(t1, t2)); *Ou )P9~-L
下面就是f的实现,以operator/为例 |Qe#[Q7
V#Px
struct meta_divide T.57Okp
{ g,0u_$U
template < typename T1, typename T2 > Z.]=u(=a
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) WE hDep:
{ wCwJ#-z.=
return t1 / t2; C25r3bj
} mx'!I7b(L/
} ; Qmk}smvH
ba-J-G@YW
这个工作可以让宏来做: 0gEtEH+
Hik :Sqpox
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ OZ/!=;
template < typename T1, typename T2 > \ keBf^NY
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; A* =r~T5B
以后可以直接用 Y8Bc
&q}
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) hLZ<h7:
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 opKk#40
(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。。。) ia!b0*<
/_`f b)f
&3nbmkM
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 @4'bI)
Q^iE,_Zq
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > $\DOy&e
class unary_op : public Rettype dHtbl\6
{ ygvX}q
Left l; l^ @!,Z
public : Eep*,Cnt0
unary_op( const Left & l) : l(l) {} eoC@b/F4
`Z}7G@ol
template < typename T > pnvHh0ck_
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const )<kId4E
{ ;-OnCLr
return FuncType::execute(l(t)); hSO(s
} ,.cNs5[t
WP@IV;i
template < typename T1, typename T2 > t#Q" ;e
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const .!kO2/:6
{ f~RS[h`:
return FuncType::execute(l(t1, t2)); y~w -z4
} e+!+(D
} ; D?v)Xqw=
lDQ'
Zw)*+> +FV
同样还可以申明一个binary_op T.fmEl
FuiEy=+
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > Nf#8V|
class binary_op : public Rettype RcASFBNpS
{ !F|mCEU
Left l; (&w'"-`
Right r; lR^OS*v
public : rT2gX^Mj&
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} Z=B6fu*
fcuU,A
template < typename T > fY|Bc<,V9)
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const |b@H]c;"
{ fVU9?^0/)9
return FuncType::execute(l(t), r(t)); yN0!uzdW*
} AX Y.80+
nZfU:N
template < typename T1, typename T2 > V>{G$(v$
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const Bc/'LI.%
{ H9x,C/r,
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); "71,vUW
} Ag>E%N
} ; A?DgeSm
&nc0stuL
urlwn*!^s
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 (|6Y1``
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 LEq"g7YH
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) W-QBC-
3
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。 Y1?"Ut
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! /-#1ys#F=
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{bT]
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 ^l UV^%f
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 ,Fj|}S
下面是修改过的unary_op oBA]qI
4>uy+"8PO
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > 6N{Vcfq
class unary_op P <$)v5f
{ Wz}8O]#/.
Left l; X}Ey6*D:
~\4B 1n7
public : aKLA_-E
Zy}Qc")Z
unary_op( const Left & l) : l(l) {} D^?jLfW8
`m~x*)L#
template < typename T > cB;:}Q08#
struct result_1 4@K9%
{ 6I$laHx?
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; $=x1_
} ; 0Cox+QJt
K+0&~XU
template < typename T1, typename T2 > YWV"I|Z
struct result_2 U{IY
F{;@
{ 7j>NUx=j3
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; ^4+ew>BLSv
} ; Q^&oXM'x/i
S~dD ;R
template < typename T1, typename T2 > Bf72 .gx{0
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const wD|3Czc
{ *4i)aj
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); O8;`6r
} A`=;yD
.4M8
template < typename T > )HrFWI'Y
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const m])!'Pa(=
{ !)jw o=l}J
return OpClass::execute(lt(t)); W+A-<Rh\
} tQSj[Yl
Qy)+YhE
} ; Xq3n7d.
LvWl*:z
thoAEG80
该方法避免直接使用RetType的result_x,而自己申明一个对应的result_x做一次中转,虽然其实毫无意义,却恰好避开了vc的bug ")/TbTVu
好啦,现在才真正完美了。 hX-([o
现在在picker里面就可以这么添加了: vv2N;/;I
y_^w|
template < typename Right > AL%gqt]
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const E8TJ*ZU
{ U
Hej5-B
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); yIab3/#`
} 9uXu V$.
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。 U>q&p}z0H
AN!MFsk
Sv*@ 3x
ISQC{K']J
}Pm>mQZ},
十. bind -S7PnR6
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。 ]!u12^A{
先来分析一下一段例子 QHt;c
49)A.Bh&!
@%4MFc0`!
int foo( int x, int y) { return x - y;} jpL'y1@Ut
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 Q^^.@FU"x
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 \5+?wpH
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。 k,EI+lC X
我们来写个简单的。 {U$qxC]M
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: v&6=(k{E@R
对于函数对象类的版本: -mSiZ
_%HpB=
template < typename Func > 81\$X
struct functor_trait J{GtH[
{ L{v^:
typedef typename Func::result_type result_type; w#?@ulr]d
} ; 8q)wT0A~
对于无参数函数的版本: TY|5O!
<
fI{ZElPp
template < typename Ret > b.qp&2 A
struct functor_trait < Ret ( * )() > nI1DLVt
{ CYr2~0<g
typedef Ret result_type; G1;.\ i
} ; S(7_\8h
对于单参数函数的版本: b&LfL$
G2FP|mf,
template < typename Ret, typename V1 > ; Nw.
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > -Jo8jE~>V
{ -IBf;"8f
typedef Ret result_type; Sm(QgZO[4
} ; _$<Q$P6y
对于双参数函数的版本: M`W%nvEDE
(S:+#v
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > (BtavE
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > 5lp
L$
{ L*ZC`
.h
typedef Ret result_type; {x{/{{wzv
} ;
G P"(+5
等等。。。 7g-#v'.N
然后我们就可以仿照value_return写一个policy btq`[gAF\
KFCL|9P
template < typename Func > aBPaC=g{HO
struct func_return yOn +Y
{ `O-LM e
template < typename T > F{1;~Yg%
struct result_1 }$K2h*
{ %-~W|Y
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; +39Vxe:Oy
} ; uV]4C^k;`[
,hj5.;M
template < typename T1, typename T2 > >U~B"'!xV
struct result_2 ?[4!2T,Ca
{ Ua.7_Em
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; )PC(1Zn
} ; u-W6 hZ$
} ; :Zy7h7P,lT
)"
H$1
]Gw? DD|Gn
最后一个单参数binder就很容易写出来了 S~"1q 0
32_{nLV$[
template < typename Func, typename aPicker > SnK j:|bV
class binder_1 {(}Mu R
{ O*3x'I*a
Func fn; ={9G.%W
aPicker pk; [\o+I:,}wi
public : gf!hO$sQ3
uN`{; Av
template < typename T > `{g8A P3
struct result_1 ^}XKhn.S'
{ ?Gq'r2V
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; CIt>D'/YT
} ; K\ww,S
2Wlk]
template < typename T1, typename T2 > {~g(WxE
struct result_2 6qA48:/F=
{ _=c>>X
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; +"Pt? k
} ; RU!j"T
5
G"CV
S@
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} Sd;/yC 8
0G/VbS
template < typename T > _(J 7^rN
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const |H67ny&K^&
{ C24[brf
return fn(pk(t)); W~GbB:-
} 8?S32Gdu
template < typename T1, typename T2 > QMI&?Q:=
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const V:h-K`~/
{ ,s'78Dc$
return fn(pk(t1, t2)); KWU
~QAc
} &Z682b$
} ; eTI<WFRc_
b _fI1f|
z\Y+5<