一. 什么是Lambda M7DLs;sD
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 >4/L-y+
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, XalJo@%-
|jk-@ Z*
&QTeGn
43>9)t
class filler Pc(n@'m~
{ |[Ie.&)
public : ZS XRzH~0
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} WY"Y)S
} ; FKox0Jmh=
g. ?*F#2
TH>?Gi)"
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: +`*qlP;
[vWkAJ'K
eOehgU5x
)[^y
t0%
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); {jhmp\PN
2{e dW+
r]8x;v1
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 VyWYfPK
1BMB?I
5@czK*5
c6,s+^^
二. 战前分析 l
Io9,Ke
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。 A<SOT >m]
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 1l+kO,X]
5L-lpT8P
ACigeK^C}E
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); Q1`<fD
/* --------------------------------------------- */ 6F*-qb3
vector < int *> vp( 10 ); rFmKmV
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); /5Zp-Pq
/* --------------------------------------------- */ ]<kupaRQ
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); S jVsF1d_
/* --------------------------------------------- */ Jcz]J)|5v
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); @S}/g/+2
/* --------------------------------------------- */ b96t0w!cs
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); 7uPZuXHxcu
/* --------------------------------------------- */ NoCDY2 $
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); R9Sf!LR
5: daa
JF~1'"_f:
c62dorDqy
看了之后,我们可以思考一些问题: AH2_#\
1._1, _2是什么? /m`}f]u
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。 s\'y-UITi1
2._1 = 1是在做什么? \3Dk5cSDk+
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。 <<=e9Lh
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。 K(nS$x1G
C4QeDvpI
DX}B0B
三. 动工 Oj4v#GK]
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: 4\LZD{
TB7>s~)47E
gq'>6vOj
vBh;
template < typename T > Go>wo/Sb
class assignment @$qOW
{ d_Q*$Iz)3
T value; l0gY~T/#3
public : qWsylC23
assignment( const T & v) : value(v) {} b4>``n
template < typename T2 > XE_ir
Et
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } ?y~TC qV
} ; @#RuSc
Rn`ld@=p[
gNShOu
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 <9P4}`%)3
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment M|\^UF2e
z]kwRWe`j
Y3-gUX*w0
~xGoJrF\
class holder !FTNmyM~F
{ w8O" =},
public : g;pR^D'M5C
template < typename T > G&q'#3ieC
assignment < T > operator = ( const T & t) const +R-h ,$\=7
{ 'E4AV58.
return assignment < T > (t); eR:b=%T8
} opsQn\4DZ?
} ; *7ZGq(O
^Ye\u1n4
t\h$&[[l'z
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: pSHSgd~&
wV(AT$
static holder _1; [r)eP({
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 %Y~>Jl
dsJm>U)
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); *LANGQ"2(i
而不用手动写一个函数对象。 TZ[Zm
bS.s?a
4&QUh+F
[J^
四. 问题分析 5W/{h q8}}
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。 6{q;1-8j+j
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。 <,"4k&0Q>V
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 HPrq1QpK
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 !8sgq{x((
下面我们可以对这几个问题进行分析。 HPg3`Ul
C{EAmv'
五. 问题1:一致性 3jjMY
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?| # 05jC6
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 lVz9k
)qL&%xz
struct holder :ygWNK[6D
{ >ys[I0bo
// "(v%1tGk
template < typename T > VYZU eh
T & operator ()( const T & r) const r9#
\13-
{ bLzs?eos
return (T & )r; 8WL8/
} &-%>qB|*
} ; +TK3{5`!Ae
k.<3HU
这样的话assignment也必须相应改动: ?38lHn`FyQ
F]UQuOR)
template < typename Left, typename Right > %SrM|&[
class assignment M|q~6oM
{ ,R?np9wc
Left l; $&{ti.l
Right r; NQfYxB1Yr:
public : /kgeV4]zR
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} G O{.9_2
template < typename T2 > (a@?s$LG
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } W+Xz$j/u
} ; `:eU.
|?d#eQ9a
同时,holder的operator=也需要改动: j%L&jH6@
fmfTSN(Q~`
template < typename T > K=dR%c(
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const !d,8kG
{ \\,f{?w
return assignment < holder, T > ( * this , t); n`ViTwd]MQ
} *)<B0SjT
S4N(cn&
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 ('O}&F1
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 ZrO!L_/
6sJw@OaJ
return l(rhs) = r; ?^i1_v7 Bi
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 >G~mp<L
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: 'OkGReKt
xe4Oxo
template < typename Tp > FdzNE
class constant_t ST5V!jz
{ -#In;~
const Tp t; 'm3t|:nMU
public : !ErH~<f%K
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} W=JAq%yd<
template < typename T > !8
-oR6/$%
const Tp & operator ()( const T & r) const %'
$o"
{ ujFzJdp3k
return t; [kV;[c}
} fpWg R4__
} ; Os&n
vAb^]d
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 FOwnxYGVf
下面就可以修改holder的operator=了 YO+{,$
~YP Jez
template < typename T > Es5f*P0
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const m/B6[
{ D}3T|N
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); UlcH%pxTt1
} >&,[H:Z
4dawg8K`9
同时也要修改assignment的operator() #3$\Iu
K+Y^>N 4m
template < typename T2 > -d+aV1n
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } oVvc?P
现在代码看起来就很一致了。 2S"Nf8>zp
D&G"BZx|
六. 问题2:链式操作 s 5WqR8
现在让我们来看看如何处理链式操作。 JL=U,Mr6
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。 bWWXc[O2&(
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 %FZ2xyI.
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 6e,xDr
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct .IarkeCtb
K+*Q@R D
template < typename T > ;5_{MCPM
struct result_1 m)v''`9LU
{ mLh kI!4[
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; =( v^5
} ; O.G'?m<:#
O.`Jl%
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: ko;>#::
=U8Ek;Drp
template < typename T > XV3C`:b
struct ref V7d)S&*V
{ Z@a9mFI?
typedef T & reference; E/M_lvQ
} ; o*WY=
template < typename T > =Prb'8 W
struct ref < T &> : _e#
{ =m89z}Ot
typedef T & reference; _VE^/;$"l
} ; 3`E=#ff%
pM;vH]|
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: &H}r%%|A
gTl<wo +
template < typename T > S$TmZk=
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const fyTAou6hI
{ Vd^g9
return l(t) = r(t); E 99hlY~1:
} 5|3e&
可能大家已经注意到我定义assignment的operator()的返回类型的时候,是直接将其定义为Left的operator()返回类型的引用形式,如果实际上处理的对象的operator=并不是按照常理来声明的,那么这段代码可能就编译不过。这的确是一个很麻烦的事情。实际上,在gcc下,使用typeof关键字可以很容易的得到该类型的operator=的返回类型,就可以让这段代码变得更有通用性。然而为了实现可移植性,我不得不放弃这个诱人的想法。 zGKyN@o
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 vo>d!rVCV
~Q{QM: k
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 [.se|]t7X
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: 5=Xy,hmnC
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 :Z`:nq.a
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 zgx&Pte
最后的布局是: @NhvnfZ
Add K<?nq0-
/ \ Y8M]Lwj
Divide 5 <q*oV
/ \ **9x?s
_1 3 n0Y+b[+wj
似乎一切都解决了?不。 ,B?~-2cCz
你可以想象一下一个完整的Lambda库,它必然能够重载C++几乎所有的操作符。假设其重载了10个操作符,那么至少会有10个代表这些操作符的functor类。大体上来讲,每一种操作符所对应的functor都应当能够由链式操作产生别的任意一种操作符所对应的functor。(例如:*_1 = 2既是由operator*的functor产生operator=的functor)。可想而知这样一共能产生10*10=100种产生方式。这是对编码的一个大挑战。 Q!-
0xlx
如何简化这个问题呢?我们不妨假定,任意一种操作符的functor,都能够产生任意一种操作符的functor,这样,每一种操作符的functor都拥有一样的产生方案。如果某种转换确实是不合法的(例如:A/B=C无论如何也不可能合法),那么在试图产生新functor的时候会出现编译错误。幸好C++的模版是如果不使用就不编译的,因此这种编译错误不会干扰到正常的使用,这正是我们所要的。 P-F)%T[
OK,我们的方法呼之欲出了。既然所有的functor都具有一样的产生方案,那么不如大家都不要实现,等到最后统一的在所有的functor里面加上这么一系列的产生代码吧。例如,如果要添加从某functor XXX到operator=的functor的产生代码: ^b: (jI*l
.2d9?p3Y
template < typename Right > O~j> ?
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const ahx>q
Right & rt) const dS^T$sz.co
{ Vk<
LJ
S
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); infl.
} B9p?8.[
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 s { #3r
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。 7Q\|=$2
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 #/PA A
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 f#+el
y
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 EY*(Bw
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? F,
U*yj
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: l/;X?g5+
mF` B#
template < class Action > (c0A.L)
class picker : public Action ;iDPn2?6?x
{ N0hE4t
public : dJ$"l|$$
picker( const Action & act) : Action(act) {} fXrXV~'8
// all the operator overloaded d%l{V6
} ; ^u3V
E
OL4z%mDZi
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。 %$%&m1Y
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: {U&.D
[{&
vJAZ%aW
template < typename Right > <ZU=6Hq
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const Gt9&)/#
{ /cc\fw1+
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); 06jqQ-_`h
} Aw&tP[N[
U,nEbKJgk
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > +`?Y?L^
J
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。 WJI[9@^I~
pr%nbl
template < typename T > struct picker_maker hiNEJ_f
{ SG6sw]x
typedef picker < constant_t < T > > result; j*~T1i
} ; ySI~{YVM
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > 9 \^|6k,
{ Mq';S^
typedef picker < T > result; cuOvN"nuNj
} ; %Uz(Vd#K
=8U&[F
下面总的结构就有了: g{5A4|_7
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。 C8F 7bG8c
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。 sz9L8f2
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 3fN.bU9_
至此链式操作完美实现。 t&?im<
}9nDo*A"}
9"g6C<
七. 问题3 c- .t>r&
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。 Jx'i2&hGN
0uBl>A7qhn
template < typename T1, typename T2 > wEzKqD
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const i<pk6rO1
{ )BRKZQN
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); +F
dB '
} j0@[Br %7
ca+[0w@S
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: ~'R(2[L!;
S_~z-`;h!
template < typename T1, typename T2 > Nj("|`9"
struct result_2 fu~+8CE.
{ Bn>8&w/P
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; ^ns@O+Fk
} ; mrX^2SR
WxF:~{
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? aL\nT XakX
这个差事就留给了holder自己。 L~ s3b
_{M\Bs2<
QBR=0(giF
template < int Order > kI%%i>Y}
class holder; \>Efd
template <> GguFo+YeZ
class holder < 1 > 52o x`t|
{ 2)j0Ai%
public : 41fJ%f`
G
template < typename T > {[+2n]f_G
struct result_1 j(~ *'&|(
{ (%`QhH
typedef T & result; 02Ia2e.f
} ; <})'Y~i
template < typename T1, typename T2 > 7
[g/TB
struct result_2 EM\'GW
{ Q,80 Hor#J
typedef T1 & result; IgC}&
} ; s|D>-
template < typename T > Ld B($4,
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const %Q!`NCe+[
{ x\QY@9
return (T & )r; 2.d| G`
} ]THPSw_y8
template < typename T1, typename T2 > Z{H5oUk
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const 5O`dO9g}$
{ Hk|0HL
return (T1 & )r1; ^ "\R\COQ
} _D|^.)=U|
} ; C)cwAU|h#
/Wf^hA
template <> F4e:ZExJ
class holder < 2 >
TT-h;'nJ
{ ApjOj/
public : zq%D/H6J,
template < typename T > frBX{L
struct result_1 !Kv@\4
{ Uo-`>7
typedef T & result; pC_O:f>vJ
} ; nVJPR
template < typename T1, typename T2 > Pzb|t+"$
struct result_2 J+f!Ar
{ WKSPBT;
typedef T2 & result; "] \+?
} ; ,~?YBLw@c
template < typename T > RN@ctRS
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const h`3eu;5)
{ =w$}m_AM
return (T & )r; w}CmfR
} 5^j45'%I
template < typename T1, typename T2 > xzx$TUL
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const T,$WlK
Wj
{ kCXdGhb
return (T2 & )r2; `l*;t`h
} I<A6Z&*un
} ; gR@C0
T\r@5Xv
~/_SMPLo
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> >。 `~cuQ<3Tn
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: 1nu^F,M
首先 assignment::operator(int, int)被调用: Ka`=WeJ|
WAn'kA
return l(i, j) = r(i, j); 9+keX{/c
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) > ,DbNmi
(L`j0kPN
return ( int & )i; WMj}kq)SY)
return ( int & )j; CSCN['x
最后执行i = j; B7"PIkk;
可见,参数被正确的选择了。 n!qV> k9Y
H}:LQ~_2
)>c>oMgl
[=|jZVhT
IVW1]y
八. 中期总结 ,<2DLp%%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: w/L `
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 TFcT3]R[rL
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 }E_#k]#*
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor \8uIER5)
`N5|Ho*C
K x~|jq
A7c/N=Cp^
$O^v]>h
X*L;.@xA
九. 简化 &
=/
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。 ti &J
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 q5L51KP2
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: vaon{2/I
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 gI8Bx ]
+-*/&|^等 TYA~#3G)
2. 返回引用。 w eQYQrN
=,各种复合赋值等 tBct
3. 返回固定类型。 6b!F 1
各种逻辑/比较操作符(返回bool) OnWx#84
4. 原样返回。 w4LScvBg
operator, (@#M!'
5. 返回解引用的类型。 5 Qoew9rA
operator*(单目) !u]1dxa
6. 返回地址。 4Yl;
operator&(单目) X(7qZ
P~
7. 下表访问返回类型。 (mlzg=szW
operator[] KeNL0_Pw
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 &[hLzlrg
operator<<和operator>> vp(;W,ba:|
A0%}v*
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。 +,2Jzl'-
例如针对第一条,我们实现一个policy类: p^iRPI
RQFI'@Ks
template < typename Left > 0KD]j8^
struct value_return D13Rx 6b
{ rcGb[=B f
template < typename T > "}Me}S<
struct result_1 .]
`f,^v<c
{ 2c/Ys4/H4]
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; y^;l*qq
} ; _f6HAGDN
J6<rX[
yZe
template < typename T1, typename T2 > C.kxQ<
struct result_2 ~n/
$
{ N 75:5
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; `EtS!zD~b
} ; MaD3[4@#
} ; FE o269Ur
R=Tqj,6
iZZ (4
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait 0 P[RyQI
?2Kt'1s#
下面我们来剥离functor中的operator() 7r{83_B
首先operator里面的代码全是下面的形式: *9p |HX=
VAC iVKk
return l(t) op r(t) +1~Z#^{&
return l(t1, t2) op r(t1, t2) 2!Bd2
return op l(t) X";@T.ZGut
return op l(t1, t2) w}{5#
return l(t) op zm,@]!wI
return l(t1, t2) op a" H WGY
return l(t)[r(t)] Skz|*n|eY
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] <94_@3
GQ_p-/p
R
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: \cLSf=
单目: return f(l(t), r(t)); 0<TD/1wN
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); GHQ;hN:
双目: return f(l(t)); kPjd_8z2n
return f(l(t1, t2)); QORN9SY
下面就是f的实现,以operator/为例 ?:Y#Tbi3
S!{t6'8K
struct meta_divide Jl "mL
{ n8hRaNHl2
template < typename T1, typename T2 > Zatf9yGD
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) qT/Do?Y
{ 6{qIU}!
return t1 / t2; 0qrqg]
} 6:%
L![FX
} ; JH7Ad (:
2Dd|~{%
这个工作可以让宏来做: <[GYLN[0Q
v=95_l
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ MZ+e}|!4,
template < typename T1, typename T2 > \ 8J)xzp`*)
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; LJ VG~Yeo
以后可以直接用 A^2L~g[^Q
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) % },Pe
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 B4XZko(
(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。。。) gKg-O
[j4v]PE
*MI*Rz?4
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 kbPE "urR
7a=S
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > 4Z*U}w)
class unary_op : public Rettype OUP?p@%]<
{ ,^8 MB.
Left l; NU(AEfF
public : RmI1`
unary_op( const Left & l) : l(l) {} b6E<r>q
t\v+ogbk)
template < typename T > PIXL6
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const |Oag,o"
{ *4|Hqa
return FuncType::execute(l(t)); ] xd^% q*
} u
=gt<1U
1b9hE9a{j
template < typename T1, typename T2 > 6bBdIqGb}
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 'lZ.j&
{ V\K<$?oUb
return FuncType::execute(l(t1, t2)); T#Z%y!6
} LEEC W_:
} ; /+e~E;3bO
S-+M;@'Rl
gK|R =J
同样还可以申明一个binary_op O--7<Q\
IaFr&
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > ;W:6{9m ze
class binary_op : public Rettype h8jD}9^
{ o/o:2p.
Left l; S=3^Q;V/1
Right r; zX{ .^|
public : EC<b3
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} D=RU`?L
TCvSc\Q[:1
template < typename T >
fE,9zUo
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const *5,c Rz
{ hnWo|! ,O$
return FuncType::execute(l(t), r(t)); #=}$OFg
} &W }<:WH~
^6p'YYj"5
template < typename T1, typename T2 > ~2u\
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const buk=p-oi
{ @U -$dw'4
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); +rWZ|&r%
} G%#05jH
} ; Ml>( tec
(Y(E%
@;wzsh >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 >u J/TQU
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 x O7IzqY
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) rsa&Oo
D>
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。 )R{UXk3q}
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! H^1gy=kdj
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。。。 7 gB{In0
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 /)uM[ dnai
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) NE|[o0On
下面是修改过的unary_op GbU@BN+_
^+?|Qfi
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > )y7_qxwbV
class unary_op em2_pq9q
{ t^EhE
Left l; d`Q7"}uZ
wb"RB
A9
public : LZ*R[
f"&Xr!b.h
unary_op( const Left & l) : l(l) {} /&ygi H{^
}fhHXGK.
template < typename T > 0'$p$K
struct result_1 3}&ZOO
{ UEz i*"-v2
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; !d9AG|
} ; 9>,Qgp,w
>{Rb 3Z]
template < typename T1, typename T2 > &d`^E6#
struct result_2 m(sXk}e;1
{ xk~Nmb}
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; <M[U#Q~?~e
} ; $M"0BZQ?y!
O2-M1sd$
template < typename T1, typename T2 > L&Qi@D0P
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 6!EYrX}rI[
{ <8(?7QI
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); (&&87(
} : cp
w\|Ei(
template < typename T > i~qfGl p6)
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const .6T6 S
v
{ "EftN5?/
return OpClass::execute(lt(t)); qg,Nb
} zXc}W*ymj
`hB1b["(
} ; k ~6-cx
?)tK!'
#w3ru6*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 VTe.M[:
好啦,现在才真正完美了。 :X .,
现在在picker里面就可以这么添加了: Na!za'qk[o
2f:Mm'XdB
template < typename Right > 0|)19LR
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const oJaAM|7uv
{ QV,E#(\5
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); nx4P^PC
} tGqCt9;<
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。 7$b?m6fmK
+p/1x'J
Nh)[rx
ekzjF\!y
4u:0n>nJ1
十. bind #7z|mVzH
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 q/6UK =
先来分析一下一段例子 K%,$ V,#
uzorLeu
dhR(_
int foo( int x, int y) { return x - y;} = hX[
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 Z6=~1'<X
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 &`:rp!Lc
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。 ~y\:iL//E
我们来写个简单的。 +*EKR
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: K=kH%ZK
对于函数对象类的版本: , Fytk34
EZ% .M*?
template < typename Func > No W!xLI
struct functor_trait B/YcSEY;
{ 3;BvnD7
typedef typename Func::result_type result_type; VbxAd 2')
} ; jL4>A$
对于无参数函数的版本: By)3*<5a_
]O@"\_}
template < typename Ret > Xm[Czd]%
struct functor_trait < Ret ( * )() > Hql5oA
{ `facFt[\
typedef Ret result_type; {fG|_+tl3o
} ; -Z?Ck!00
对于单参数函数的版本: Ku%6$C!,
|>sv8/!
template < typename Ret, typename V1 > 44C+h
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > )W9_qmYd"
{ >rRf9wO1l
typedef Ret result_type; H%.zXQ4}n
} ; |[w^eg
对于双参数函数的版本: ul}'{|4
q,,j',8kq/
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > (UW6F4:$
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > (
Yi=v'd
{ t.z$j
typedef Ret result_type; T7GQ^WnA
} ; ;nf&c;D
等等。。。 Iu6W=A
然后我们就可以仿照value_return写一个policy +L6" vkz
rdI]\UH
template < typename Func > )<LI%dQ:'l
struct func_return +2O=s<fp
{ MuSaK %
template < typename T > Es:6
struct result_1 u`p_.n:5)
{ 1jOKcm'#
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; Qk7J[4
} ; v!!;js^
"8t\MKt(
template < typename T1, typename T2 > J8h7e}n?
struct result_2 B "n`|;r5
{ rU*q@y
Px
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; 6~:+:;
} ; >x?2Fz.
} ; \L#QR
}*-u$=2
D%
@KRcp^b
最后一个单参数binder就很容易写出来了 j1F w
U
]|BojSL_
template < typename Func, typename aPicker > E(/ sXji!
class binder_1 A5+5J_)*
{ T/7vM 6u
Func fn; !c_u-&b)
aPicker pk; iwkJ~(5z
public : U 1F-~{r
7%op zdS#
template < typename T > #[,= 1Od(q
struct result_1 d
qpgf@
{ =jG?v'X
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; G:hU{S7
} ; r:#Q9EA
uri*lC
template < typename T1, typename T2 > _jDS"
struct result_2 5l&j