一. 什么是Lambda 5W48z%MN
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 6M9rC[h\
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, H6eGLg={
#Grm-W9E
gr=`_k4~1
XTJ>y@
class filler BSY#xe V
{ m @%|Q;
public : >vU
Hf`4T
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} 1DP)6{x
} ; yN.D(ZwF:
ik*_,51Zj
@n(In$
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: YB|9k)Z2[
kes'q8k
ihVQ,Cth
Ah`dt8t
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); '3Ie0QO]"%
s$_#T
A.b#r[
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 5PPpX =\
~e<<aTwN
v2'JL(=
Ln|${c
二. 战前分析 "q.uiz+1:
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。 7fqYSMHR
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 Dhoj|lc
De_</1Au!2
as4NvZ@+r
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); %-Z~f~<?
/* --------------------------------------------- */ w$4Lu"N:
vector < int *> vp( 10 ); ULjzhy+(8
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); jHCKV
/* --------------------------------------------- */ rzHa&:Y
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); F e.*O`
/* --------------------------------------------- */ O@rb4(
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); }TW=eu~
/* --------------------------------------------- */ !*gAGt_
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); jxaoQeac
/* --------------------------------------------- */ +IYSWR
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); }[`?#`sW
j+hoj2(
v"+EBfx
$wTX
看了之后,我们可以思考一些问题: .)w0C%]
1._1, _2是什么? `uHpj`EU
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 \irjIXtV
2._1 = 1是在做什么? F948%?a
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 {@AcL:Eit
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 xF;v 6d
1\0@?6`^
!%r`'|9y
三. 动工 Rjl __90
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: :F=nb+HZ
`WS_*fJ5
8)8oR&(f
2\de |'
template < typename T > ~*Qpv&y)
class assignment x["
{ nif'l/@"
T value; ]s@8I2_
public : #7h fEAk
assignment( const T & v) : value(v) {} V&H8-,7z
template < typename T2 > Ui!|!V-
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } gUA}%YXe
} ; RfG$Px '
+hgCk87%#
,r;d {
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 ]H~,K ]@.
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment /H@")je
XH$|DeAFM
q&T'x> /
-<]_:Kf{;&
class holder Q0\5j<'e
{ RJ4mlW
public : ?
M_SNv
template < typename T > ZS]f+}0/}
assignment < T > operator = ( const T & t) const 0f/!|c
{ ,
% jTXb
return assignment < T > (t); 8 {%9%{
} L"%eQHEC&
} ; d/rz0L
LW5ggU/
6 JYOe
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: Gw^=kzh
F5P{+z7
static holder _1; D
;$+] 2
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 Zb;$ZUWQX
3>)BI(Wl
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); Lu.tRZ`$38
而不用手动写一个函数对象。 '<S:|$$
y/hvH"f
:~R
Fy?xRa
i!x5T%x_
四. 问题分析 @|%ICG c
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。 | V,jd
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。 ~j#6 goKn
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 [(EH
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 }AZx/[k
|z
下面我们可以对这几个问题进行分析。 *[:CbFE0y
Yka&Kkw
五. 问题1:一致性 kTc5KHJ7
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?| F{~r7y;0
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 BV?N_/DXp
e7qMt[.
struct holder M;V#Gm
{ ]Wt6V^M'@
// )wv[!cYyW
template < typename T > ]V^.!=gh$
T & operator ()( const T & r) const 6v O)s!b
{ X3iRR{< @
return (T & )r; D s,"E#?
} iiB )/~!O
} ; ^i)Q
CDU7
'4lT*KN7\
这样的话assignment也必须相应改动: wf<`J/7u
yPG\ &Bo
template < typename Left, typename Right > }.V0SM6
class assignment >@"3Q`
{ [3sxzU!t~
Left l; TxxB0
Right r; nk$V{(FJ
public : 0*/ r'
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} !_H8Q}a
template < typename T2 > ss@}Dt^
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; }
He-Ja
} ; lWw!+[<:q1
u m2s^G
同时,holder的operator=也需要改动: C"Q=(3
(i0"hi
template < typename T > \ +-hn
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const zn;Hs]G
{ $o$Ev@mi
return assignment < holder, T > ( * this , t); Yn]yd1
} P|P fG=
( WtE`f;Q
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。 _6S
b.9m
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 `e'o~oSu
.O%1)p
return l(rhs) = r; $F`<&o
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。 )bXx9,VL
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: akc"}+-oX
h)l&K%4;
template < typename Tp > qb&NS4#
class constant_t sa(M66KkU
{ -WBz]GW4r
const Tp t; xnuv4Z}]t
public : mc=!X
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} 4OZ5hH
h
template < typename T > mx(%tz^t
const Tp & operator ()( const T & r) const QDgEJ%U-
{ Nw>T$RzS
return t; Nk7e iQ
} q|$>H6H4b
} ; W*rU,F|9
,{ L;B
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 FDd>(!>
下面就可以修改holder的operator=了 E<#4G9O<
ZR-s{2sl
template < typename T > u"8 ;fS
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const ~eV!!38
J
{ +b,31
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); xAd>",=~
} m`\i+
PVS<QN%
同时也要修改assignment的operator() )4L%zl7
:_QAjU
template < typename T2 > ['Y+z2k
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } uJ/?+5TU
现在代码看起来就很一致了。 9<(K6Q
!ga(L3vf
六. 问题2:链式操作 Z(k\J|&9C
现在让我们来看看如何处理链式操作。 jl e%|8m&@
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。 E4v_2Q
-w
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。 #u<oEDQ
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。 51ajE2+X&
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct ~Riu*<
01{r^ZT`RH
template < typename T > _]D#)-uv}C
struct result_1 r0g/ :lJi
{ 97]a-)SA
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; F@K*T2uh
} ; q~Q)'*m
,JQxs7@2k
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: 0n<(*bfW
w^dueP7J
template < typename T > $uFh$f
struct ref Q{l*62Bx
{ <jRFN&"h}
typedef T & reference; 6mF{ImbRbS
} ; 4I#eC#"
template < typename T > mj(&`HRs4
struct ref < T &> Mi/ &$"=
{ e@,u`{C[
typedef T & reference; :Hf0Qx6
} ; 4$?wD <
|:(23O
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: :B*vkwT
=(|xU?OL
template < typename T > C7jc 6(>m
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const JwI`"$>w
{ ,na=~.0R:
return l(t) = r(t); N,/BudFo
} L'\/)!cEd
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。 b,rH&+2H
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 2i7i\?<.
s?@)a,C%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 Tn@UX(^,
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: }ED
nLou
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 vlPl(F1
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 ,\S pjE
最后的布局是: 0 .FHdJ<
Add 1~R$$P11[9
/ \ W3jXZ>
Divide 5 0tW<LR-}E
/ \ Pn+IJ=0Y
_1 3 ,XeyE;||
似乎一切都解决了?不。 U50s!Zt45
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。 $/, BJ/9
如何简化这个问题呢?我们不妨假定,任意一种操作符的functor,都能够产生任意一种操作符的functor,这样,每一种操作符的functor都拥有一样的产生方案。如果某种转换确实是不合法的(例如:A/B=C无论如何也不可能合法),那么在试图产生新functor的时候会出现编译错误。幸好C++的模版是如果不使用就不编译的,因此这种编译错误不会干扰到正常的使用,这正是我们所要的。 Y[iDX#
OK,我们的方法呼之欲出了。既然所有的functor都具有一样的产生方案,那么不如大家都不要实现,等到最后统一的在所有的functor里面加上这么一系列的产生代码吧。例如,如果要添加从某functor XXX到operator=的functor的产生代码: 62MRI
@QVqpE<|
template < typename Right > oTF^<I-C
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const ?y>Y$-v/C
Right & rt) const @3-,=x
{ a)_rka1(
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); l- 1]w$
y
} SY$J+YBLM
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 ol$2sI=.s
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。 >&<<8Ln
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。 p| \%:#
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。 j!lAxlOX
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。 @q> ktE_
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? V\@jC\-5Vt
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: <DeKs?v
Ue{vg$5||
template < class Action > X!7VyE+n
class picker : public Action ] Wx>)LT
{ IP30y>\
public : mFqSD
picker( const Action & act) : Action(act) {} " K 8&{=
// all the operator overloaded e}'#Xv
} ; ^])e[RN7?n
cS D._"P
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。 ocIt@#20K
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: Ka]J^w;a
2SDh0F
template < typename Right > ~!nLbK2
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const kgbobolA
{ Y{k>*: Ax_
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); W NwJM
} s;fVnaqG:
zU
f>db
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > uFwU-LCe
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。 ioC@n8_[G
~Na=+}.q_
template < typename T > struct picker_maker a
-xW 8
{ XJx,9trH
typedef picker < constant_t < T > > result; $nB-ADRu@
} ; 3[0w+{(Q
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > Yz&*PPx
{ SXRdNPXFO
typedef picker < T > result; <91t`&aWW
} ; zVM4BT(
le7
`uz!%
下面总的结构就有了: ?xtt7*'D
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 Sao>P[#x
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 *:=];1O
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 UGhW0X3k
至此链式操作完美实现。 }Vvsh3
"s F Xl
D9 qX->p
七. 问题3 Qs|OG
如何使用多参数的函数对象呢?考虑_1=_2,这个functor必须接受2个参数,因此所产生的assignment对象的operator()必须能接收2个参数。 ,M\j%3
Dh2:2Rz=#7
template < typename T1, typename T2 > 2.[_t/T
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const Y%<`;wK=^
{ \*f;!{P{
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); #*!+b
} (Ij0AeJ#
![^EsgEB*
很明显,这个函数的返回类型会依赖于T1,T2,因此result_1已经无法适用,我们就只好再写一个result_2: %ZujCZn
_9D|u<D
template < typename T1, typename T2 > 9pWi.J
struct result_2 #F_'}?09%
{ FE/$(7rM
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; f>.4-a?
} ; `WH[DQ
q1YLq(e
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? oi7
3YOB
这个差事就留给了holder自己。 c]A
Y
M'yO+bu
]e^R@w
template < int Order > JXpoCCe
class holder; >|wKXz
template <> f?,-j>[.=f
class holder < 1 > ~O \}/I28
{ B{s]juPG
public : f#@S*^%V$
template < typename T > '@'B>7C#
struct result_1 :3JCvrq
{ n
vm^k
typedef T & result; O$a#2p&
} ; }l~]b3@qu
template < typename T1, typename T2 > ; ;<J
x.
struct result_2 l`SK*Bm~<
{ ./$
<J6-J
typedef T1 & result; 5^\m`gS
} ; $fj])>=H
template < typename T > _ 1sP.0 t
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const &k1/Z*/
{ IuNkfBe4m
return (T & )r; ]Z_$'?f
} nz^nptw
template < typename T1, typename T2 > XJe/tR
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const E]NY
(1
{ GGH;Z WSe
return (T1 & )r1; "X`RQ6~]>
} BsKbn@'uC
} ; vCj4;P g
Hw Z^D=A
template <> 0z/h+,
class holder < 2 > g;8M<`qvf
{ 1Yud~[c
public : cn$5:%IK
template < typename T > My. dD'C
struct result_1 C1 W>/?XC
{ d7E7f
typedef T & result; djUihcqA`
} ; lqF>=15
template < typename T1, typename T2 > ~L~]QN\3
struct result_2 u=%y
{ v{o? #Sk1
typedef T2 & result; g^jJ8k,7(
} ; ~]&B>q
template < typename T > dsV ~|D6:
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const 7R: WX:
{ `aIG;@Z
return (T & )r; H"_v+N5=
} ;d4y{
template < typename T1, typename T2 > `qE4U4
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const J;~E<_"Hn
{ N r<9u$d9=
return (T2 & )r2; z=qWJQ
} i-b1d'?Rb
} ; CJp-Y}fGEA
ZPlPN;J^1
Twx{' S
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> >。 >5.zk1&H
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: `$at9
首先 assignment::operator(int, int)被调用: okz]Qc>G
EY~7oNfc`R
return l(i, j) = r(i, j); >PIPp7C
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) 8
}-7{
ABcBEv3
return ( int & )i; w,Q)@]_
return ( int & )j; k{a)gFH
O
最后执行i = j; k d+l k:
可见,参数被正确的选择了。 Ah (iE
e8{^f]5
G]-%AO{K
7%4.b7Q
7,h3V=^)Q
八. 中期总结 Qwv '<
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: 9\AS@SH{^T
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 wlr Ign%
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 7H%_sw5S.
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor uJY.5w
S6GMUaR
Wab.|\c
8b7;\C~$p
.a:Z!KF
VD/&%O8n
九. 简化 9<l-NU9 _
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。 088C|
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 ^>^\CP]
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: B7!;]'&d
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 frc{>u~t
+-*/&|^等 E67XPvo1+@
2. 返回引用。 E5gl ^Q?Z
=,各种复合赋值等 7/?DP wbx
3. 返回固定类型。 Y%g "Y
各种逻辑/比较操作符(返回bool) V9T
4+
4. 原样返回。 aM$=|%9/
operator, K_>/lirE?
5. 返回解引用的类型。 y@A6$[%(E|
operator*(单目) ^X&)'H
6. 返回地址。 f>niFPW"
operator&(单目) )|RZa|`-G
7. 下表访问返回类型。 f&c]LH_
operator[] 6.'$EtH
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 nWGR5*e:
operator<<和operator>> x%6hM|U
3D[=b%2\
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 O:JPJ"!
例如针对第一条,我们实现一个policy类: (B:uc_+
| 3giZ{
template < typename Left > C2G |?=
struct value_return >S'>!w
{ zh%qS~8Yv
template < typename T > 2ce'fMV
struct result_1 O&V[g>x"U
{ &Mj1CvCv
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; ;&
~929
} ; !BUi)mo
BI.V0@qZ
template < typename T1, typename T2 > A$@o'Q;he
struct result_2 :Fw?{0
{ ZMdW2_*F
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; SA+d&H}Fc
} ; _CE9B e\
} ; M/#U2!iFk
.S!-e$EJ
O>AFF@=
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait Pq?*C;D
v9rVpYc"
下面我们来剥离functor中的operator() Q#pnj thM
首先operator里面的代码全是下面的形式: h<% U["
dIJGB==
return l(t) op r(t) Gw{+xz KJ
return l(t1, t2) op r(t1, t2) C3}Aq8$6
return op l(t) Dtt-|_EMS
return op l(t1, t2) X*O9JGh
return l(t) op N09KVz2Q
return l(t1, t2) op >vVw!.fJ
return l(t)[r(t)] ;SY.WfVA7
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] SF< [FM%1
,|pp67
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: t$ZkdF
单目: return f(l(t), r(t)); J3=BE2L
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); *1bzg/T<
双目: return f(l(t)); "IwM:v
return f(l(t1, t2)); )0-o%- e
下面就是f的实现,以operator/为例 i&&qbZt
cPuHLwwYf
struct meta_divide e$wt&^W
{ Uh}X<d/V
template < typename T1, typename T2 > Spgg+;9
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) B 8{
uR
{ jczq`yW
return t1 / t2; sRq U]i8l
} o56kp3b)b
} ; Ae49n4J
I4ilR$jg
这个工作可以让宏来做: Y Pszk5hn
1[DS'S
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ 0S.?E.-&0
template < typename T1, typename T2 > \ "={L+di:M
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; v!trsjb
以后可以直接用 9":2"<'+
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) #ElejQ|?
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 uD(t`W"
(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。。。) VAKy^nR5j
xl2g0?
LgHJo-+>
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 d(S}NH
10MU-h.)
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > |scUo~
class unary_op : public Rettype g.a| c\WH
{ H/J<Pd$p
Left l; U3F3((EYJ
public : ^~l $&~
unary_op( const Left & l) : l(l) {}
maDz W_3
*#2Rvt*Ox
template < typename T > O,mip
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const Of`c`-<j
{ ]k*1KP
return FuncType::execute(l(t)); ,4Y*:JU4
} =.b Y#4
$bGD%9
z
template < typename T1, typename T2 > I=[cZ;t
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const &&PgOFD
{ 254~:eB0
return FuncType::execute(l(t1, t2)); %&<W(|U1<
} a)9rs\Is{
} ; p4wr`"Zz
V`k8j-*s
r7I
B{}>-
同样还可以申明一个binary_op JD~a UB%
&71e5<(dG
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > (F8AL6
class binary_op : public Rettype {oWsh)[x2
{ c_1/W{
Left l; sX:lE^)-z
Right r; XnXb&@Y
public : !Iq{ 5:
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} &1GUi{I
|(ocDmd
template < typename T > Z;b+>2oL
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const Qb`C)Nh:
{ -3hCiKq
return FuncType::execute(l(t), r(t)); Q)^g3J
} .mPg0
rkYjq4Z@
template < typename T1, typename T2 > onl>54M^
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const tt4+ m>/T
{ Kx6y"
{me|
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); R8<eN9bJ9
} iV
hJH4
} ; .Z%G@X*
o6|-=FcvC
0H:dv:#WAI
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 f=I:DkR
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 ~O4|KY
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) ~L4eZ
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。 D;js.ZF
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! Ze
?
g
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。。。 0ar=cuDm
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 |F!F{d^p
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) E
_iO@
下面是修改过的unary_op mU G
%LM
8QF`,oXQO
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > 7GZq|M_:y
class unary_op Z2p> n`D
{ +t]Xj1Q
Left l; nq;#_Rkr
]d'^Xs
public : P*G+eqX
zWIeHIt
unary_op( const Left & l) : l(l) {} RP`
`mI
?_ RYqolz
template < typename T > ek)Xrp:2
struct result_1 6/2v
{ JBcY!dy-d
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; \6sQJq
} ; slvq9,
'b[0ci:
template < typename T1, typename T2 > #*,sa
struct result_2 ^7u#30,}3~
{ (5`T+pAsV
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; N z~"vi(t
} ; AcC8)xRpk4
O&$0&dhc
template < typename T1, typename T2 > #`/QOTnm2c
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const `Q%NSU?
{ |E|6=%^
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); SS8ocGX
} 3"rkko?A
Lk.h.ST
template < typename T > p`>d7S>"
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const QN
G&
{ *fhX*e8y
return OpClass::execute(lt(t)); J22r v(
} '29WscU
;$!I&<)
} ; 3g'+0tEl
a%K}j\M
)HVcG0H1
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 Tsz
NlRxc
好啦,现在才真正完美了。 jA`a/vWu
现在在picker里面就可以这么添加了: KQ)T(mIqp
8(A{;9^g
template < typename Right > uO'/|[`8
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const ,sDr9h/'C3
{ ?q Xs-
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); $D_HZ"ytu
} JR1*|u
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 %v4
[{ =fE
\ 4gXY$`@
dAxp ,):&J
XxOn3i
dDlG!F_=
十. bind 6P+DnS[]
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。 ] !Zty[
先来分析一下一段例子 f\}22}/
pFIecca w
1xTTJyoq
int foo( int x, int y) { return x - y;} `clB43i
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 .~`Y)PON
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 !F7: i
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。 )N)ljA3]
我们来写个简单的。 rYGRz#:~+
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: hKksVi
对于函数对象类的版本: g42T#p8^
IJPgFZ7
template < typename Func > se,Z#H
struct functor_trait 9}
*$n&B
{ ~3=2=Uf
typedef typename Func::result_type result_type; AMTslo
} ; h5-d;RKE
对于无参数函数的版本: \cZfg%PN
8p=>?wG
template < typename Ret > iz`jDa Q|1
struct functor_trait < Ret ( * )() > afm_ Rrg[
{ 'h}7YP, w
typedef Ret result_type; oh\1>3,Ns
} ; Bp3L>AcVu
对于单参数函数的版本: SDc"
4g`
&=zU611,
template < typename Ret, typename V1 > t!jwY /T
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > V2<i/6~
{ >&hX&,hG
typedef Ret result_type; m2b`/JW
} ; w3bIb$12
对于双参数函数的版本: u^=@DO'
jG8;]XP
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > !6E:5=L^
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > d@>\E/zA
{ }ywi"k4>
typedef Ret result_type; ./.=Rw
} ; WQt5#m; W
等等。。。 !}q."%%J_%
然后我们就可以仿照value_return写一个policy Z#7U
"G-A
EcW1;wH
template < typename Func > A&l7d0Z^j5
struct func_return \n0gTwiO%
{ B01^oYM}
template < typename T > d_T<5Hin
struct result_1 e?<D F.Md+
{ B] i:)
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; }17bV, t
} ; m!Af LSlwm
/*P7<5n0
template < typename T1, typename T2 > -f.R#J$2
struct result_2 .Cr1,Po
{ &<h?''nCy
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; R3G@G
} ; Jvj=I82
} ; GCH[lb>IJv
U Um|@
XU-*[\K
最后一个单参数binder就很容易写出来了 {!t=n
g7Z9F[d
template < typename Func, typename aPicker > DMMLzS0A
class binder_1 _8S4Q!
{ d*%Mv[X:<