一. 什么是Lambda t?c}L7ht
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 7O5`v(<9n>
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, 5U`ZbG
oF]cTAqhC.
|re}6#TgcT
`B/0i A
class filler i;/xK=L
{ >Dw~POMy
public : ^3VR-u <O
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} wh6yPVVF/
} ; tVuWVJ4M
_"@CGXu
;0rGiWC#
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: 'e)^m}:?D
j/`94'Y
dU) ]:>Uz
a"N4~?US
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); :bu>],d-8'
&;yH@@Z
b[9&l|y^
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 /X"/ha!=&D
qfY5Ww$8
o+w;PP)+=
Q?b14]6im
二. 战前分析 Fm\"{)V:b
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 2. G=8:l
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 b-ll
fmqb`%
v
^[39*8
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); F{06 _T
/* --------------------------------------------- */ sUZX
}
vector < int *> vp( 10 ); [^CV>RuO
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); !oPq?lW9
/* --------------------------------------------- */ N`iwC!
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); 5=Xy,hmnC
/* --------------------------------------------- */ :Z`:nq.a
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); -fhN"B)
/* --------------------------------------------- */ L`f^y;Y.
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); 5oEV-6
/* --------------------------------------------- */ o#) {1<0vg
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); }En
!+>v[(OzM
qm/Q65>E
:NJ_n6E
看了之后,我们可以思考一些问题: pl@O
N"=[
1._1, _2是什么? ,B?~-2cCz
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 )?+$x[f!*
2._1 = 1是在做什么? vgY3L
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。 Z;9>S=w!
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。 )?_#gLrE6
;!:U((wv
:w}{$v}#D;
三. 动工 T134ZXqqz
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: ojYbR<jn9
'z76Sa
sn7AR88M;
|*Z$E$k:
template < typename T > Lg8nj< TF
class assignment *I}`dC[
{ CYOI.#m2
T value; db'/`JeK
b
public : afjtn_IB
assignment( const T & v) : value(v) {} !.2<| 24
template < typename T2 > 8.F~k~srA
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } *6HTV0jv
} ; COH<Tj
J>fQNW!{
mF` B#
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 UOQEk22
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment c/c$D;T
}Zl&]e
21k5I #U
r0p w_j
class holder YK|bXSA[
{ [MuEoWrq(}
public : ),%6V5a+E
template < typename T > wFG3KzEq ~
assignment < T > operator = ( const T & t) const DNGvpKY@
{ +`3!I
return assignment < T > (t); V_plq6z
} + QQS={
} ; fw ,\DFHO
Aw&tP[N[
d,Y_GCZ7|W
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: WJI[9@^I~
y%
:4b@<
static holder _1; l5L.5$N
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 E=){K
UH3sH
t
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); pp9Zb.D\
而不用手动写一个函数对象。 mPq$?gdp
wAnb
Di{W
=8U&[F
Q:J^"
四. 问题分析 >X*Mio8P#
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。 sz9L8f2
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。 CI3XzH\IX*
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 Z7 E
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 bWOS `5
下面我们可以对这几个问题进行分析。 re> rr4@
DTWD|M
五. 问题1:一致性 _X@v/sAy
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?| /x3/Ubmz~x
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 l<M'=-Y
hYawU@R
struct holder Ef<b~E@
{ KK@.~'d
// N!*_La=TuH
template < typename T > g-Pwp[!qkf
T & operator ()( const T & r) const b!M"VDjQ
{ OyqNLR
return (T & )r; fu~+8CE.
} a#c6[!
} ; ^ns@O+Fk
mrX^2SR
这样的话assignment也必须相应改动: EbqcV\Kb
aL\nT XakX
template < typename Left, typename Right > j <o3JV
class assignment !UFfsNiXZ
{ 8Jz:^k:
Left l; :O5og[;b
Right r; ZyEHzM{$
public : 5xii(\lC
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} D %JlbH8
template < typename T2 > 52o x`t|
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } "s\L~R.&
} ; t(="h6i
aF7nvu*N
同时,holder的operator=也需要改动: ak:c rrkx
7'OtruJ
template < typename T > ,m,)I
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const 2B,] -Mu)
{ dx;k`r$w
return assignment < holder, T > ( * this , t); ;'-olW~
} D-,L&R!`
xU%w=0z<
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 E= `6-H{
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 dg^L=
je]}R>[r5
return l(rhs) = r; iDf,e Kk$'
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。 )#LpCM,a
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: 5Ba[k[b^
Xt#1Qs
template < typename Tp > H{t_xL)k.
class constant_t f-r]
|k
{ t=xOQ8
const Tp t; 8/K!SpM*d
public : *28pRvY:b
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} Q:$Zy
template < typename T > $ Y 7c
const Tp & operator ()( const T & r) const {W##^L~
{ &.Zb,r$Y
return t; 8Dvazg}4
} @u1zB:
} ; /<rt1&0
h&kZjQ&
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 GIAc?;zY
下面就可以修改holder的operator=了 BATG FS&
O iFS}p
template < typename T > =~+DUMBT
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const A=kH%0s2p@
{ hS9;k9w
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); 9aJ%`i
} +kFxi2L6
,6r{VLN
同时也要修改assignment的operator() B*E2.\~
cCR+D.F
template < typename T2 > m XXt'_"
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } k#5}\w!
现在代码看起来就很一致了。 c5mZG7-
~(]0k.\
六. 问题2:链式操作 #Z5}2soA
现在让我们来看看如何处理链式操作。 2ZQ}7`Y
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。 C{d7J'Avk
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 JCW\ *R
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 kHqzt g
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct ~/_SMPLo
pa{re,O"e
template < typename T > KWWa&[ev)
struct result_1 1nu^F,M
{ }@r{?8Ru
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; Ve
4u +0
} ; mLL340c#\
1LJUr"6]
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: >fIk;6<{
mJM_2Ab
template < typename T > B7z -7&TE
struct ref ,()0'h}n
{ y1/o^d+@
typedef T & reference; b?eu jxqg
} ; _A0w[n
template < typename T > r$wxk 4%Rz
struct ref < T &> ~gu3g^<0v
{ TB;o~>9U
typedef T & reference; !`7B^RZ
} ; 'fL"txW
5MSB dO
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: ce6__f5?
FW.$5*f='
template < typename T > EJ`T$JD
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const x=#VX\5k:
{ D?Ux[O zb
return l(t) = r(t); $O^v]>h
} ./$cMaDJ
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。 &
=/
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 C
XHy.&Vt
*x)8fAr
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 TW^/sx
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: ^S6u<,
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 PpsIhMq@
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 xB !6_VlB
最后的布局是: wK}\_2?
Add UswZG^Wh
/ \ tBct
Divide 5 t
R6
+G
/ \ 'u` .P:u?
_1 3 {%#)5l)
似乎一切都解决了?不。 "4%"&2L
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。 PoIl>c1MS
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。 1$*%" 5a
OK,我们的方法呼之欲出了。既然所有的functor都具有一样的产生方案,那么不如大家都不要实现,等到最后统一的在所有的functor里面加上这么一系列的产生代码吧。例如,如果要添加从某functor XXX到operator=的functor的产生代码: b2@VxdFN
NuU9~gSQ
template < typename Right > X(7qZ
P~
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const 98.>e
Right & rt) const KeNL0_Pw
{ sFBneBub
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); 1[]&(Pa
} 0D8K=h&e
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 #b7$TV
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。 wR{'y)$
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。 wW"z
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。 ,<:!NF9
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。 W14Vm(`N
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? (
9]_ HW[
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: &5L<i3BX
cv/_r#vN
template < class Action > ^V%rag
class picker : public Action Wpc|`e<
{ _{|D
public : 2On_'^O
picker( const Action & act) : Action(act) {} fQP {|+4
// all the operator overloaded RyRpl*^
} ; Pm$q]A~
t^ZV|s 1
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。 }y%oT
P&
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: [{r}u
ai*f
F
template < typename Right > i>[_r,-\[
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const u=YX9Mo!
{ vF?5].T
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); [ 4;Ii
} qp}Ma8+
dik9 >*"|o
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > `
\A(9u*
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。 a
{ab*tM
srV.)Ur
template < typename T > struct picker_maker .IJ_jt-^d
{ <x\7L2#p
typedef picker < constant_t < T > > result; 1jX3ey~
} ; 6;
Y0a4Ax
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > S\CRG>
{ KLX/O1B
typedef picker < T > result; Skz|*n|eY
} ; ~y$ !48o
Erk?}E
下面总的结构就有了: 0<TD/1wN
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。 F}
d
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。 QORN9SY
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 ?:Y#Tbi3
至此链式操作完美实现。 S!{t6'8K
Jl "mL
n8hRaNHl2
七. 问题3 Zatf9yGD
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。 qT/Do?Y
?b!Fa
template < typename T1, typename T2 > 0qrqg]
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const Y4IGDY*
{ JH7Ad (:
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); Ez{MU@Fk
} ql<rU@
L>Mpi$L
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`e|/Y
N0>0z]4;q
template < typename T1, typename T2 > [Ei1~n)o
struct result_2 $F.kK%-*
{ GTv#nnC
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; L^^4=ao0
} ; Kq.:G%
-VZRujl
显然,各个functor似乎根本不理会各个参数那个是_1, 那个是_2, 那么最后是怎么选择的呢? [j4v]PE
这个差事就留给了holder自己。 Eq:2k)BE
kbPE "urR
7a=S
template < int Order > c)&>$S8*
class holder; `Bn=?9
template <> RwVaZJe)l
class holder < 1 > 1oKfy>i e
{ :SV>+EDY
public : RmI1`
template < typename T > {7MjP+\
struct result_1 !,Zp? g)
{ ^h&I H|
typedef T & result; C>Is1i^9
} ; %c)[
kAU!
template < typename T1, typename T2 > saD-D2oj
struct result_2 pb0E@C/R
{ -|Kzo_"
v5
typedef T1 & result; 8q)=
} ; -A-tuyIsh"
template < typename T > ?GBkqQ
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const Z2"?&pKV
{ U1_&gy @y
return (T & )r; 6x=YQwn~
} \C5%\4
template < typename T1, typename T2 > dd|W@Xp -
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const Iak0 [6Ey
{ F\ctu aLC
return (T1 & )r1; 8e0."o.6
} -=698h*
} ; htP|3 B
1nPZ<^A&@
template <> w{ `|N$
class holder < 2 > ^nVl (^{
{
_GqS&JHSf
public : n-QJ;37\
template < typename T > 0|D&"/.R#!
struct result_1 V[a[i>,Z
{ >"3>fche
typedef T & result; 9SMiJad<
} ; F^!mI7Z|(2
template < typename T1, typename T2 > mKq" 34F
struct result_2 M`D$!BJr
{ UK*qKj.)
typedef T2 & result; 2q}..
} ; HEA eo!
template < typename T > >5T_g2pkv
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const 9j*0D("
{ N~ANjn/wL
return (T & )r; +\# Fd
} &@ 3m-Z
template < typename T1, typename T2 >
z&4~x!-_
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const fRTo.u
{ Mp\<cE
return (T2 & )r2; 6aOp[-Le
} z1,tJH0
} ; 1px\K8
nws"RcP+Z
bXM/2Z?6
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> >。 }jF+`!*!
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: j;K#]
首先 assignment::operator(int, int)被调用: -Cid3~mX3
+Zk,2ri
return l(i, j) = r(i, j); ep(g`e
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) U\+&cob.
/vE]2Io
return ( int & )i; =7
,Kf}6
return ( int & )j; L(&}Wv
最后执行i = j; oQ+61!5>
可见,参数被正确的选择了。 L4f7s7rJ
o07IcIo
pw'wWZE'
YnV/M,U
g dj^df+2F
八. 中期总结 +?`b=6e(`
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: :u%$0p>
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 >CgO<\
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 \|Dei);k
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor GO5 ~!g
_>bRv+RVR
TA}UY7v
EEf ]u7
,yLw$-
iz}sM>^
九. 简化 Qu{cB^Ga*
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。 +_HdX
w#
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 k4KHS<n0
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: C>|@& o1
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 7y*ZXT]f
+-*/&|^等 k3@HI|
2. 返回引用。 VGH/X.NJ
=,各种复合赋值等 <rK=9"$y(t
3. 返回固定类型。 fAj2LAK
各种逻辑/比较操作符(返回bool) >HkhAJhW
4. 原样返回。 M:ai<TZ]
operator, m$y]Lf
5. 返回解引用的类型。 p {%t q$}.
operator*(单目) rPq<Xb\
6. 返回地址。 #w3ru6*W
operator&(单目) VTe.M[:
7. 下表访问返回类型。 :X .,
operator[] nJ3vi}`
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 OKwOugi0
operator<<和operator>> 0|)19LR
oJaAM|7uv
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 V"d=.Hb>
例如针对第一条,我们实现一个policy类: |9NIGg'n
&+nRIv S_`
template < typename Left > J l7z|Q S
struct value_return H)JS0
G0
{ =L0fZf
template < typename T > fU*C/ d3
struct result_1 ,9/5T: 2
{ Ex($
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; 6GOcI#C9C
} ; +?N}Y {Y&
Ht=$] Px
template < typename T1, typename T2 > J^H=i)A
struct result_2 IKf`[_,t]
{ |PM m?2^ R
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; j.c8}r&
} ; L]zNf71RD
} ; a20w,
4'At.<]jL
q9}2
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait shi
Hy*(v
LC'F<MpM
下面我们来剥离functor中的operator() \K`jCsT
首先operator里面的代码全是下面的形式: XNmQ?`.2'
!7` [i
return l(t) op r(t) _p4}<pG
return l(t1, t2) op r(t1, t2) 8j\d~Lw=
return op l(t) ?f2G?Y
return op l(t1, t2) lIDl1Z@Z
return l(t) op QN 0r E@a
return l(t1, t2) op SgSk!lj
return l(t)[r(t)] x1DVD!0 ~{
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] _.f@Y`4d
Hcl"T1N*
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: o`U|`4,
单目: return f(l(t), r(t)); F_PTMl=Q|J
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); p5SX1PPQ
双目: return f(l(t)); 1KJZWZy
return f(l(t1, t2)); c/$*%J<
下面就是f的实现,以operator/为例 Gc5VQ^]
IvSn>o
struct meta_divide eti9nPjG
{ ]%XK)[:5_=
template < typename T1, typename T2 > y\_wW E
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) -lp"#^ ;
{ :J%'=_I&H
return t1 / t2; 6:RMU
} b{HhS6<K?
} ; i^S2%qz
y*KC*/'"
这个工作可以让宏来做: BHiOQ0Fs
;tN4HiN
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ %AgA -pBp
template < typename T1, typename T2 > \ $eCGez<E
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; z_)`g`($
以后可以直接用 0 0,9azs
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) BQU/Qo DY
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 pDhY%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。。。) lu3.KOD/
V* Qe5j9
$F1_^A[
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 8|vld3;
ruHrv"29
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > .WO/=#O
class unary_op : public Rettype qhwoV4@f
{ kC|Tubs(
Left l; f#mx:Q.7I
public : a8NVLD>7}
unary_op( const Left & l) : l(l) {} ^+a
gD5P!}s[u0
template < typename T > {|p"; uJ
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const B$DZ]/<
{ ^hysC c
return FuncType::execute(l(t)); 7AeP Gr
} o#dcD?^
~1d!hq?/q
template < typename T1, typename T2 > GMTor
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const AI R{s7N
{ 8vO;IK]9b^
return FuncType::execute(l(t1, t2)); -Qg,99M
} wzxdVn
'S
} ; E4i@|jE~)
rV U:VL`2
9C?cm:
同样还可以申明一个binary_op FRS28D
/THNP 8.
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > 6ZTaQPtm
class binary_op : public Rettype Zr9 d&|$
{ vh{9'vd3el
Left l; %2zas(b9j
Right r; (qj,GmcS
public : Dx0O'uwR
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} - &NQ\W
86#-q7aX
template < typename T > ${@q?iol
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const km}MqBQl
{ fK);!Hh
return FuncType::execute(l(t), r(t)); w=5
} 4y1>
e|~C?Ow'J
template < typename T1, typename T2 > QK'`=MU
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const "]w!`^'_
{ ?Oqzd$-
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); |""=)-5N
} ?'Oj=k"c7
} ; QjqBO+
ki`8(u6l
H)`@2~Y
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 6#O#T;f)
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 /'mrDb_ip
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) =9fEv,Jk
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。 SF"#\{cjj
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! CQ$::;
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 /M]eZ~QKD
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 sK `<kbj
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) >eRZ+|k?N
下面是修改过的unary_op "0b?+ 3_{G
e& p_f<
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > @~s~/[
class unary_op -E}>h[;qZ
{ wLpkUa
Left l; }$<^wt
v7L"`
public : rNZO.qijz
Q
g$($
unary_op( const Left & l) : l(l) {} {v,{x1
K]ca4Z
template < typename T > bI#<Ee0nJ
struct result_1 5Yn{?r\#F
{ W _J&M4
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; )
b/n)%6
} ; 0~qf-x
B~WK)UR
template < typename T1, typename T2 > wKGogf[(%
struct result_2 'YBi5_
{ |PI)A`
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; (*MNox?w
} ; "havi,m
ob)Q,;8R
template < typename T1, typename T2 > "/Om}*VhD
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const {K<uM'ww>
{ {>wI8
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); m"<4\;GK
} 1B6C<cL:sU
KUF$h Er
template < typename T > d3Y(SPO
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const .N/GfR`0/<
{ |O57N'/
return OpClass::execute(lt(t)); /8=:qIJYA
} m5)EQE}gPp
3R'.}^RN
} ; B*y;>q "{U
zIP[R):3&U
P87ld._
该方法避免直接使用RetType的result_x,而自己申明一个对应的result_x做一次中转,虽然其实毫无意义,却恰好避开了vc的bug "\4]X"3<+
好啦,现在才真正完美了。 `'kc|!%MUq
现在在picker里面就可以这么添加了: G4O,^ v;Q
C/CN
'
template < typename Right > kxygf9I!;
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const qx Wgt(Os
{ IY V-*/
|
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); 3\7'm]
} >vHH
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 qe[
xy$vYDAFw
]}p2Tp;1
RV(
w%g
%I_&Ehu
十. bind GXarUj s
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。 Yr5iZ~V$
先来分析一下一段例子 {EOn r1
C5>{Q:.`e'
XI]OA7Zis
int foo( int x, int y) { return x - y;} {-o7w0d_
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 D}mo\
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 F='Xj@&O
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。
;&K3[;a
我们来写个简单的。 #D=
tX
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: P\,F1N_?r
对于函数对象类的版本: v$[ @]`
ooomi"u
template < typename Func > Km[]^;6
struct functor_trait Y=5!QLV4
{ ;:AG2zE!
typedef typename Func::result_type result_type; /
c+,
} ; N{ : [/
对于无参数函数的版本: #:]vUQ
yQ<6p3
template < typename Ret > _2]e1_=
struct functor_trait < Ret ( * )() > F<h&3
{ 2~#ZO?jE6
typedef Ret result_type; ]&&I|K_
} ; 8o!
对于单参数函数的版本: )WaX2uDA?
_u#/u2<
template < typename Ret, typename V1 > Qe7"Z
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > <dq,y>
{ $/4Wod*l
typedef Ret result_type; h |s*i
} ; R'vdk<
对于双参数函数的版本: 3js)niT9u
E^oEG4X@
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > 3Qqnw{*
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > -X`~;=m>U
{ gcX5Q^`a=
typedef Ret result_type; TvQWdX=
} ; p3V9ikyy
等等。。。 A28ZSL
然后我们就可以仿照value_return写一个policy j'G"ZPw1
{fAh@:{@
template < typename Func > (jp1; #P!
struct func_return xnl<<}4pJ
{ {;]uL`abi?
template < typename T > :`{9x%o;
struct result_1 tfi2y]{A
{ B(S5+Y
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; mJwv&E
} ; #B}BI8o (
p+u{W"I`
template < typename T1, typename T2 > vN{vJlpY
struct result_2 ]+}:VaeA
{ VFe-#"0ZO
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; {Uik|
} ; Gh>"s #+
} ; ;yRwoTc)Y
.a 'ETNY:>
_DNkdS
[[
最后一个单参数binder就很容易写出来了 `l
HKQwu
@)aXNQY
template < typename Func, typename aPicker > (Q}PeKM?jq
class binder_1 /.pa
??u
{ ^ %~Et>C
Func fn; 3&.TU5]`-
aPicker pk; FiV^n6-F`
public : e1f^:C
uKLOh<oio
template < typename T > V/QTYy1
struct result_1 p[ks} mca@
{ rC=p;BC@dD
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; ;cS~d(%
} ; G:E+s(x
@oe3i
template < typename T1, typename T2 > "cnG/{($*
struct result_2 NTpz)R
{ EG Q1li'B
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; d&GK