一. 什么是Lambda ?2E@)7
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 6Y`eYp5A
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, 6L}$R`s5H
\L<Hy)l
Pz:,q~
LW{7|g
class filler 9V9K3xWn
{ _RST[B.u6
public : oDrfzm|[Y
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} !w(J]<
} ; gC>
A*~J;
Cz#0Gh>1
p>Qzz`@e
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: -V%"i,t
4`7N}$j#,
s%1 O}X$c
qm{(.b^
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); ^"(CZvq
v8I&~_b
XBh0=E?qiS
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 -B* = V
&'TZU"_
sC(IeGbX
$^?Mip
二. 战前分析 Y[R veF
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 zn@<>o8hU
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 X3-pj<JLY
b8r?Dd"T8
hs!a'E
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); &5h{XSv
/* --------------------------------------------- */ o:W>7~$jr=
vector < int *> vp( 10 ); "3(""0Q
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); iVu
/* --------------------------------------------- */ KLBU8%
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); nD@/,kw"
/* --------------------------------------------- */ _zvCc%
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); %@k@tD6
/* --------------------------------------------- */ l=GcgxD+"d
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); MzM"r"u
/* --------------------------------------------- */ o^&u?F9
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); 4>-'w MW")
Vzn0;
~! ;*C
7jL+c~
看了之后,我们可以思考一些问题: ePv3M&\J
1._1, _2是什么? WXV (R,*Tc
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。 sEkfmB2J/
2._1 = 1是在做什么? %IL]
Wz<
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。 aMe]6cWHV>
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。 z$4g9
,R#pQ
4
8Wqh 8$
三. 动工 K|,P
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: $P&{DOiKS
[%
\>FT[
(0dy,GRN
ABb,]%
template < typename T > LeRyS]
class assignment 3`.*~qW
{ Z}#'.y\ f
T value; zisf8x7^W
public : KSDz3qe
assignment( const T & v) : value(v) {} b+Sq[
template < typename T2 > `?E|frz[
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } `?f6~$1
} ; +O"!*
)O\w'|$G
10R#}~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#
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment ndg1E;>
S52'!WTq
~tx|C3A`d
J_NY:B
class holder '2Q[g0VR
{ {*mf Is
public : 7+
+Fak
template < typename T > K</EVt,U~
assignment < T > operator = ( const T & t) const #NQpr
{ ]8@s+N
return assignment < T > (t); qW+'#Jh@TV
} Iue}AGxu:{
} ; nilis-Bk_
!iv6k~.e'2
_|+}4 ap
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: /JsA[}.6
kZ<0|b
static holder _1; yX9 .yq
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写
IR JN
la4
#2>#WZ
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); S:B$c>
而不用手动写一个函数对象。 6`Hd)T5{w
gxnIur)
}aO6%
|BGB60}]f
四. 问题分析 O|K-UTWH%
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 MrjgV+P}[
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 &3gC&b^i
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 CWT#1L=
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 ]2E#P.-!b
下面我们可以对这几个问题进行分析。 gy5 ^JL
GmhfBW?
五. 问题1:一致性 de=){.7Y
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| f/xQy}4+~E
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 ~:FF"T>
xVxN
@[
struct holder s.|OdC>U =
{ ly[j=vBV
// .A6D&-&z
template < typename T > j]HzI{7y
T & operator ()( const T & r) const :2t0//@X
{ ='A VI-go5
return (T & )r; GFGW'}w-
} izDfpr}s4
} ; m^!Kthq
wqxChTbs
这样的话assignment也必须相应改动: 0oK_u Y
4g
>}T}^F
template < typename Left, typename Right > ygK@\JHn
class assignment 3vXa#f>P<
{ kB`
@M>[
Left l; e"#QUc(
Right r; QM('bbN
public : 1.0:
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} +Y?)?
template < typename T2 > bG)EZ
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } o$QC:%[#
} ; s(Y2]X4
(
`cQAO1-5
同时,holder的operator=也需要改动: 'VpzB
s#
]l7 r M"
template < typename T > Nl]_Ie6
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const %1mIngW=g
{ (H^)wDb
return assignment < holder, T > ( * this , t); ="p,~ivrz
} aT4I sPA?_
MgO_gFr
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。 <
]"Uy p
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 p[Zk;AT~
bL`>#M_^
return l(rhs) = r; ;n q"jm
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。 bvW3[ V
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: Mfn^v:Q#
T)MX]T
template < typename Tp > Tw,|ZA4XH
class constant_t 6E@TcN~,!
{ A$g'/QM
const Tp t; j/t)=c
public : S
awf]/
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} :F8h}\a*
template < typename T > mxnu\@}(
const Tp & operator ()( const T & r) const dQn,0
{ =AcK9?%5
return t; frokl5L@
} 2BKiA[
;;
} ; kyi"U A82
0"}=A,o(w
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 D&o~4Qvc]
下面就可以修改holder的operator=了 +H:}1sT;n
DHg)]FQ/
template < typename T > (:P#l&f
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const A("\m>g$b
{ ?[]jJ
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); CwM1
_3cE
} e:l7 w3?O
wpWZn[j
同时也要修改assignment的operator() C2CR#b=)i
{[4.<|26
template < typename T2 > o)f$ 7.
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } tkYPfUvTE
现在代码看起来就很一致了。 cOf.z)kf6
e?7y$H-
六. 问题2:链式操作 :qc?FQ
;
现在让我们来看看如何处理链式操作。 pocXQEg$]
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。 XU<XK9EA
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。 2:RFPK
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。 H:nO\]
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct -d9L
rf^u&f
template < typename T > u9{SG^
struct result_1
2g~W})e
{ 75pn1*"gQ
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; *JRM(V+IEv
} ; j0^1BVcj
ZkWMo=vL
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: "574%\#4z
0Bt>JbGs4
template < typename T > eiCmd
=O7
struct ref Q4Nut
{ !LQzf(s;
typedef T & reference; Ei<m/v
} ; 9n49p?
template < typename T > GkxQEL
struct ref < T &> "Lyb4# M
{ PWeWz(]0Z4
typedef T & reference; j u&v4]
} ; t3 3\f<e
A{dqB
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: f%3MDI
/2''EF';
template < typename T > 1,Es'
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const Ey.%:
O-Dv
{ L=<$^ m
return l(t) = r(t); U'^ G-@
} l,9rd[
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。 Ng1bjq}E2
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 TS`m&N{i")
@EURp
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 g[' 7 $
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: La28%10
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 HWIn.ij
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 'pyIMB?x
最后的布局是: od$$g(
Add pHowioFx
/ \ n2dOCntN>
Divide 5 gL~3z'$
/ \ o=RxQk1N
_1 3 TV|Z$,6l
似乎一切都解决了?不。 r:PYAb=g
你可以想象一下一个完整的Lambda库,它必然能够重载C++几乎所有的操作符。假设其重载了10个操作符,那么至少会有10个代表这些操作符的functor类。大体上来讲,每一种操作符所对应的functor都应当能够由链式操作产生别的任意一种操作符所对应的functor。(例如:*_1 = 2既是由operator*的functor产生operator=的functor)。可想而知这样一共能产生10*10=100种产生方式。这是对编码的一个大挑战。 &1Y7Ne
如何简化这个问题呢?我们不妨假定,任意一种操作符的functor,都能够产生任意一种操作符的functor,这样,每一种操作符的functor都拥有一样的产生方案。如果某种转换确实是不合法的(例如:A/B=C无论如何也不可能合法),那么在试图产生新functor的时候会出现编译错误。幸好C++的模版是如果不使用就不编译的,因此这种编译错误不会干扰到正常的使用,这正是我们所要的。 uJ=d!Kn
OK,我们的方法呼之欲出了。既然所有的functor都具有一样的产生方案,那么不如大家都不要实现,等到最后统一的在所有的functor里面加上这么一系列的产生代码吧。例如,如果要添加从某functor XXX到operator=的functor的产生代码:
.:XX c
~1XC5.*-
template < typename Right >
nI4oQE
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const )6BySk
Right & rt) const Lxn-M5RPQ
{ mG1!~}[
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); GPizR|}h
} 3kh!dL3D
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 k%8kt4\wn6
XXX指的是原来的functor的类型,picker_maker<T>是一个类型变换的trait,如果T是一个常量,那么他会返回constant_t<T>,否则返回T本身。 :`K2?;DC8
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 NiEz3ODSi
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 Xq_hC"s
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 ([|^3tM
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? ~;-2eKw
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: ~c55LlO>
~Y{]yBGoF
template < class Action > Lr20xm
class picker : public Action 7L!}F;yT
{ 0$NzRPbH
public : r oPC
^Q
picker( const Action & act) : Action(act) {} PT~F^8,)
// all the operator overloaded >Hmho'
} ; me F.
y<~(}xsHh
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!$WP
现在所有参与行动的functor都要套上一层picker, _1被声明为 picker<holder>, 并且holder中所重载的操作符除了operator()之外全部被移到了picker内。而picker中的操作符重载的返回的functor也必须套上一个picker: H]*B5Jv~
oGyoU#z#
template < typename Right > 4`'Rm/)
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const dKP| TRd
{ 4uH}
SG[
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); RameaFX8
} eoFG$X/PO
dNCd-ep
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > z:N?T0b(
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。 aO}p"-'
mI\[L2x
template < typename T > struct picker_maker >l=jJTJ;q
{ rLY I\
typedef picker < constant_t < T > > result; h#Mx(q
} ; C?MKbD=K
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > zlB[Eg^X
{ v9!]/]U^
typedef picker < T > result; ny!80I
} ; 8Ht=B,7T
J*zQ8\f=}
下面总的结构就有了: [h_d1\ Cr
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 i-#D c(9
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 -;;m/QM
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 m&#D ~
至此链式操作完美实现。 xIV#}z0
Q/J <$W*,
U6o]7j&6
七. 问题3 1vAJ(O{-
如何使用多参数的函数对象呢?考虑_1=_2,这个functor必须接受2个参数,因此所产生的assignment对象的operator()必须能接收2个参数。 + rM]RFi
JaR!9GVN7
template < typename T1, typename T2 >
1D2RhM%
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const uKTYb#E7
{ RQu[FZT,
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); [z*1#lj S
} 0+)1KU)I
82V;J 8T?
很明显,这个函数的返回类型会依赖于T1,T2,因此result_1已经无法适用,我们就只好再写一个result_2: -O r\
zTl,VIa3p
template < typename T1, typename T2 > J9f]=1`
struct result_2 .
Y$xNLoP[
{ ]dV$H
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; ++ 5!8Nv
} ; l)~$/#k
h#dfhcU>
显然,各个functor似乎根本不理会各个参数那个是_1, 那个是_2, 那么最后是怎么选择的呢? +QOK]NJN
这个差事就留给了holder自己。 DwK$c^2q{.
4H@7t,>
b7">IzAe
template < int Order > UZ6y3%G3^
class holder; (=Oo=8\
template <> .]a`-Ofn
class holder < 1 > m?1r@!/y
{ "\]]?&
public : eht>4)
template < typename T > ;>fM?ae5
struct result_1 snNB;hkj
{ ;TK$?hrv*1
typedef T & result; *(XGNp[0
} ; (dx~lMI
template < typename T1, typename T2 > @k# xr
struct result_2 T1 1>&K)
{ Q ~n%c7
typedef T1 & result; 3hEbM'L
} ; \/nSRAk
template < typename T > -G'3&L4
D
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const ]r%fAmj
{ I"QU{]|J
return (T & )r; ``@e7~F{
} )>iPx.hVSS
template < typename T1, typename T2 > bj_/
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const Z.rhM[*+0C
{ >z%WW&Z'
return (T1 & )r1; ~BE=z:
} I]pz3!On4,
} ; |Ho}
D~
5{IbKj|
template <> B?e]
Ht
class holder < 2 > r%>7n,+o
{ K( ?p]wh
public : kbbHa_;aqV
template < typename T > rt?*eC1b+Z
struct result_1 aZ|S$-}
{ W[e2J&G
typedef T & result; bweAmSs
} ; 5d# 73)x$
template < typename T1, typename T2 > $:UD #eh0?
struct result_2 rd24R-6
{ 8o).q}>&
typedef T2 & result; <K>qK]|C
} ; m,6[;
template < typename T > fEtBodA)
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const L.S/M v
{ o{l]n*
return (T & )r; B1%xU?
} 9[
o$/x}
template < typename T1, typename T2 > EN,}[^Z
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const -zzT:C
{ 2E!Q5 l!j
return (T2 & )r2; *Uf>Xr&
} LY#V)f
} ; _?K,Jc8j.
d69dC*>
M6V^ur 1
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> >。 Kw:%B|B<T
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: /1bQ
RI^\
首先 assignment::operator(int, int)被调用: 5Q8s{WQ
)t:8;;W@Ir
return l(i, j) = r(i, j); 2r]o>X
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) Ysw&J}6e
~at:\h4:
return ( int & )i; T&:~=
return ( int & )j; Um*&S.y
最后执行i = j; S0LaQ<9.
可见,参数被正确的选择了。 THgEHR0,}[
uU-1;m#N?
23a:q{R
|1e//*
}KNBqPo4B
八. 中期总结 ZqjLZ9?q
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: : &~LPmJ
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 $U)nrni
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 6!;D],,"#.
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor k\g:uIsv$
?N@[R];
zH#urF6<
5{v uN)K3
0h{&k7T<7
Q|U
[|U
九. 简化 7mtg
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。 :YLurng/]
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 A!}Ps"Z
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: eax"AmO
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 C5e;U
+-*/&|^等 (CJx Y(1K
2. 返回引用。 :sAUV79M
=,各种复合赋值等 0Fsa&<{6?
3. 返回固定类型。 _g'x=VJF
各种逻辑/比较操作符(返回bool)
IA`Lp3Z
4. 原样返回。 )#`&[9d-
operator, _sY;
dS/
5. 返回解引用的类型。 *>xCX
operator*(单目) .>LJ(Sx9b
6. 返回地址。 Q8.LlE999
operator&(单目) _1~pG)y$U
7. 下表访问返回类型。 Wr'1Y7z
operator[] aP"!}*
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 n9-WZsc1
operator<<和operator>> #q xo1uV(c
QbY@{"" `
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。 .1_kRy2*.
例如针对第一条,我们实现一个policy类: yM,Y8^
'rA(+-.M;
template < typename Left > MIh\z7gW
struct value_return {kr14l*2
{ 3Vak
C
template < typename T > IFhS(3YK[
struct result_1 Fh|{ib
{ yhs:.h
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; OB*V4Yv
} ; {<?8Y
.N`*jT
template < typename T1, typename T2 > T)',}=
struct result_2 Ba**S8{/`
{ :\y' ?d- Q
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; JV_VM{w{K
} ; f[ia0w5 m
} ; 4yjIR?
\k^ojz J
8 VhU)fY
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait g!9|1z
l[rK)PM
下面我们来剥离functor中的operator() I0!]J{
首先operator里面的代码全是下面的形式: $g/h=w@
?nWzJ5w3
return l(t) op r(t) 3xiDt?&H
return l(t1, t2) op r(t1, t2) g(,^';j
return op l(t) T k@ ~w
return op l(t1, t2) 4S[UJ%
return l(t) op V Ew| N)
return l(t1, t2) op =|8hG*D8
return l(t)[r(t)] -Tn%O|#K
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] O%N. ;Ve
8@RtL,[d
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: (.VS&Kv#U
单目: return f(l(t), r(t)); ou-uZ"$,c
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); }}D32TVN
双目: return f(l(t)); wm_rU]
return f(l(t1, t2)); [m%]C
下面就是f的实现,以operator/为例 y*6/VSRkt4
"?<h,Hvi
struct meta_divide P{yb%@I~J
{ ivyaGAF}+o
template < typename T1, typename T2 > '2ZvK
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) `b%lojT.
{ 1X&jlD?
return t1 / t2; e =r
b
} >[;=c0(
} ; $*T?}r>
>P&1or)e%
这个工作可以让宏来做: 1@Ju sS0^K
$EX(-!c
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ _(I6o
template < typename T1, typename T2 > \ =I@I
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; ]V_A4Df
以后可以直接用 :2&"ak>N
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) ODhq
`?(N
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 xwi6#>
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) c+ByEP4EG
:7mHPe}(
14jN0\
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 G$%F`R[
:9Jy/7/
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > _53~D=
class unary_op : public Rettype mt`CQz"_
{ RjVmHhX
Left l; |_>^vW1f
public : u3GBAjPsIk
unary_op( const Left & l) : l(l) {} Z6A-i@
$(Mz@#%
template < typename T > }v4dOGc?
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const \Z&Nd;o
{ 4=MjyH|[Jx
return FuncType::execute(l(t)); CgrQ"N5
} J}:.I>
lM{f ld
template < typename T1, typename T2 > xZlCFu
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const \6JOBR
{ -!:5jfT"
return FuncType::execute(l(t1, t2)); #mA(x@:*
} OTdijQLY
} ; AyOibnoZ2E
T9H*]LxK
L/V^ #$
同样还可以申明一个binary_op
});Rjg
7-!n-
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > va'F '|
class binary_op : public Rettype E3]WRF;l
{ So'.QWzX
Left l; =4a:)g'
Right r; +8T^q,
public : v|o{AL:ei
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} ~~Ezt*lH
LzNfMvh
template < typename T > \/o$io,kV
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const #c>GjUJ.w
{ $t(v `,
return FuncType::execute(l(t), r(t)); '.(Gg%*\.
} o1x1SH
Bhd)# P
template < typename T1, typename T2 > EZ]4cd/i
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const EN2SI+
{ vjlN@
"
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); Q>Zc
eJ;
} g-~ _gt7
} ; ]myRYb5Z
J-5>+E,nZ
8Auek#[
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 !}#> ky!t
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 ]A'{DKR
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) D3X4@sM
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 L ,dh$F
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! d*0RBgn
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。。。 `KFEzv
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 8b)WOr6n
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) JhFbze>
下面是修改过的unary_op |JxVfX8^
9Yv:6@. F
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > VP~2F
E
class unary_op d?2ORr|m=
{ EIg~^xK
Left l; 7"!b5(4=
b-sN#'TDg
public : ?K>)bA&l'
2@<_,'
unary_op( const Left & l) : l(l) {} 49~d6fH
H@=oVyn/
template < typename T > ZH_$Q$9
struct result_1 (?7=,A7^
{ ^w60AqR8
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; HcsVq+
} ; j|k/&q[St
s)a-ky(
template < typename T1, typename T2 > 6]?mjG6
struct result_2 3' i6<
{ E1eGZ&&Gd
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; CO='[1"_5
} ; gEd A
hfx
tQ|c.`)W
template < typename T1, typename T2 > \9)5b8
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const )S g6B;CJ
{ D_DwP$wSo
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); ub-3/T
} [a2]_]E%
b>;?{
template < typename T > | ys5.|
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const |Vx[
{ +'<PW+U$
return OpClass::execute(lt(t)); .gx^L=O:
} da7"Q{f+
ez,.-@O
} ; "?NDN4l*
s6,~JF^
WigtTAh4
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 bC
`<A
好啦,现在才真正完美了。 'Qy6m'esW
现在在picker里面就可以这么添加了: j=l2\W#}
|nefg0`rk
template < typename Right > (,U|H`
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const Qr$'Q7
{ e*7O!Z=O
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); fEHFlgN3Ap
} &B{zS K$N
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。 Qn*l,Z]US
-V/y~/]J
^k=<+*9
I2[Z0G@&=
<fvu)
f
十. bind Nw*<e ]uD
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"c\/]aD
先来分析一下一段例子 1<r!9x9G
V~*Gk! +f
l=CAr
int foo( int x, int y) { return x - y;} 0cS$S Mn{
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 U>2KjZB
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 9 C[~*,qx
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。 Nk7y2[
我们来写个简单的。 cRLw)"|
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: ,HZ%q]*:~
对于函数对象类的版本: |?T=4~b
ihrf/b
template < typename Func > fDy*dp4z
struct functor_trait U@OdQAX
{ @+b$43^
typedef typename Func::result_type result_type; f24W*#IX
} ; q/EX`%U
对于无参数函数的版本: *9\j1Nd
${Un#]g
template < typename Ret > xt^1,V4Ei~
struct functor_trait < Ret ( * )() > }Va((X w
{ /wJ#-DZ
typedef Ret result_type; &=[!L0{
} ; @z1QoZ^w
对于单参数函数的版本: \zBi-GI7
1&bo