一. 什么是Lambda a`Qot
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 $:s`4N^
在C++中,STL的很多算法都要求使用者提供一个函数对象。例如for_each函数,会要求用户提供一个表明“行为”的函数对象。以vector<bool>为例,如果想使用for_each对其中的各元素全部赋值为true,一般需要这么一个函数对象, Ey[On^$
cE'L% Z
y3u+_KY-
0U/,aHvhP
class filler B@YyQ'
{ PCrU<J 7
public : }G <T :(a
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} 58xnB!h\}
} ; %(/!ljh_
z&8un%Jt
`6Qdfmk=
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: QnouBrhO
d)o!5L
Ck =;1sGh
G9P!_72
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); '\#EIG
,Tagj`@bHc
oB1>x^
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 vl Ez9/H
$!@\
\!50UVzm)
EpJ4`{4
二. 战前分析 lK'Rn~
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 h0vob_Fdl
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 [P4$Khu$
e?0q9W
L)QE`24
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); }ArpPU
:]
/* --------------------------------------------- */ {Rq1HH
vector < int *> vp( 10 ); b^c9po
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); f$HH:^#
/* --------------------------------------------- */ YZ$ZcfXDW
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); NG&_?|OmV
/* --------------------------------------------- */ 2Se?J)MN
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); 7IlOG~DC
/* --------------------------------------------- */ `fXyWrz-k
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); %?C8mA'w
/* --------------------------------------------- */ J<gJc*Q
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); h&3YGCl
ZSy?T
X .F^$
''OfS D_g
看了之后,我们可以思考一些问题: lS^(&<{
1._1, _2是什么? =,!\~`^
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。 "<+ih0Ma
2._1 = 1是在做什么? T=a=B(
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。 f;SC{2 f
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。 H1"q
DciwQcG
_M[,!{ C
三. 动工 {%v-(
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: n(nBRCG)o
Y<"7x#AB!
cV{%^0?D
vP@v.6gS,
template < typename T > %%ae^*[!n
class assignment ^I
mP`*X
{ }U w&Ny
T value; wu9=N
^x
public : o'<^LYSnB
assignment( const T & v) : value(v) {} bOp54WI-g
template < typename T2 > y7i %W4
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } FSuAjBl0-
} ; i JxQB\x
h0Z{,s}
g$:Xuw1
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 Si9Z>MR
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment Q^K "8 ;
^[-el=oKn0
H y"x
39F
Of
class holder ^taBG3P
{ OU4pjiLx
public : juF{}J2
template < typename T > |]Z:&[D]i
assignment < T > operator = ( const T & t) const e
pCLM_yA
{ x.0p%O=`
return assignment < T > (t); R1:k23{
} if;71ZE
} ; >>Ts??
Cp`j/rF
MF3b{|Z
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: e^YHJ>@
gG%V 9eOQ
static holder _1; '1fNBH2
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 }0`nvAf
wfvU0]wk}
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); lDC$F N
而不用手动写一个函数对象。 O|A_PyW
; R=.iOn
BG^C9*ZuP
R.[Z]-X
四. 问题分析 &0TVi
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。 :M{Y,~cP
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。 "TV(H+1,z
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 !J*,)kRN
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 {HC@u{K-
下面我们可以对这几个问题进行分析。 %u^JpC{E
-5>-%13
五. 问题1:一致性 wfL-oi'5
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?| 8E&XbqP+
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 qQi.?<d2"s
thO ~=RB
struct holder iz(u=/*\
{ 0yx 3OY
// N!Qg; (
template < typename T > =ItkFjhBc
T & operator ()( const T & r) const z)XRx:YU;$
{ b5IA"w
return (T & )r; 9%ii '{
} FEPXuCb
} ; {u!)y?}I-
&~UJf4b|A
这样的话assignment也必须相应改动: nhSb~QqEh
)5JU:jNy
template < typename Left, typename Right > &|%6|u9
class assignment ]`g<w#
{ fl
Jp4-nx
Left l; YJs|c\ eq?
Right r; ~A<H9Bw
public : xR"M*%{@0
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} 2Nxm@B` {
template < typename T2 > :{'k@J"|a
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } U7xmC
} ; +9O5KI?P
{
74mf'IW
同时,holder的operator=也需要改动: 7:]Pl=:X
J`IDlGFYp
template < typename T > Z=4{Vv*
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const ,y9iKkg
{ lT\a2.E
return assignment < holder, T > ( * this , t); /!}'t
} 04J}UE]Ww
2#X4G~>#h
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。 5!C_X5M
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 e&MC|US=\
(qn2xrV
return l(rhs) = r; /2{5;
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。 .yT8NTu~0j
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: mD:IO
FtufuL?JS
template < typename Tp > a"/#+=[
class constant_t Y=Z1Tdxa|
{ ]maYUKqv}'
const Tp t; 5#3W5z
public :
I~,G
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} Vh3Ijn
template < typename T > &Gm$:T'~
const Tp & operator ()( const T & r) const +,:^5{9{
{ Rj~
return t; TUT][
=.=
} ^1:U'jIXO
} ; oIGrA-T}
~zm7?_"@]
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 jUj<~:Q}3o
下面就可以修改holder的operator=了 TGuiNobD
V~GWl1#7
template < typename T > ,=(Z00#(
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const xE}VTHFo'
{ >$gG/WD?KR
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); }],Z;:
} WqxUX H
*BD=O@
同时也要修改assignment的operator() lcON+j
*5sBhx
template < typename T2 > JO&JP3N1
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } UE _fpq
现在代码看起来就很一致了。 _u"nvgVz9
2LCB])X
六. 问题2:链式操作 M)?dEgU}M
现在让我们来看看如何处理链式操作。 lX:|iB
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。 OE)~yKy
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@aJ_^
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。 X.ONa_
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct 2c<&eX8"
NT%W;)6m9
template < typename T > :J}t&t
struct result_1 z
sQo$p
{ <1w/hy&mWN
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; C0.'_
} ; eZ a:o1y
-3Avs9`5
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: [LT^sb
|6J ?8y
template < typename T > 4@ILw
struct ref 4vK8kkW1
{ Zn:R
PMk*
typedef T & reference; y`e4;*1
} ; f0+2t.tj
template < typename T > JXiZB
8}
struct ref < T &> VS#wl|b8
{ QYXx:nIrg
typedef T & reference; 0YH+B
} ; {"*VU3%q
"`}~~.q
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: DPe]daF
^x*nq3^h\
template < typename T > 4A{|[}!
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const nU+tM~C%a
{ ?:^mBb)T
return l(t) = r(t); n?#!VN3
} 0)YbI!
可能大家已经注意到我定义assignment的operator()的返回类型的时候,是直接将其定义为Left的operator()返回类型的引用形式,如果实际上处理的对象的operator=并不是按照常理来声明的,那么这段代码可能就编译不过。这的确是一个很麻烦的事情。实际上,在gcc下,使用typeof关键字可以很容易的得到该类型的operator=的返回类型,就可以让这段代码变得更有通用性。然而为了实现可移植性,我不得不放弃这个诱人的想法。 Nd:R"
p*8
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 \u`)kJ5o1
|1Dc!V'?"
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 +i `*lBup$
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: L~{_!Q
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 LiDvaF:@L!
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 dGZntT2D
最后的布局是: W[[oSqp
Add gOT+%Ab{_
/ \ J?)RfK|!
Divide 5 LCXO>MXN
/ \ 3zuF{Q2P<
_1 3 @e~]t}fH
似乎一切都解决了?不。 OwzJO
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。 di9!lS$
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。 ,O=a*%0rt
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: \8uo{#cL8
KH KS$D
template < typename Right > !=Y;h[J.p
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const ~Y=@$!Uq
Right & rt) const ?tf&pgo
{ VvByHcLv
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); ;y?);!g
} _\5~>g_
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 71FeDpe
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。 6XEZ4QP}
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。 `U!y&Q$,
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 GYRYbiwqdi
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 O@8pC+#`Z
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? W:&R~R
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: k!jNOqbb
~CRSL1?
template < class Action > K5 3MMH[q#
class picker : public Action VCNT4m
{ qg z*'_S
public : NCeaL-y7
picker( const Action & act) : Action(act) {} OQ/<-+<w
// all the operator overloaded X CB?ll*^
} ; r'/;O
rt]S\
Picker<T>继承自T,唯一的作用就是给T添加上了各种操作符的重载函数。 oqkVYl E
现在所有参与行动的functor都要套上一层picker, _1被声明为 picker<holder>, 并且holder中所重载的操作符除了operator()之外全部被移到了picker内。而picker中的操作符重载的返回的functor也必须套上一个picker: *#>F.#9
c"YXxAJ
template < typename Right > g]mtFrP
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const s}M= oe
{ :@
uIxa$[
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); wyc D>hc
} )\/
=M*
yT OyDm-
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > XR# ;{p+b
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。 6@;ha=[+
TDK@)mP
template < typename T > struct picker_maker wWW~_zP0
{ Q.-*7h8
typedef picker < constant_t < T > > result; *ck}|RhR
} ; huFz97?y(
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > H{ M)-
{ `%K`gYhG1
typedef picker < T > result; W-2i+g)
} ; noVa=aU^
U SOKDDm
下面总的结构就有了: _fTwmnA
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。 ";3*?/uM
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。 `hh9"Ws%
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 H!r &aP
至此链式操作完美实现。 ;uI~BV*3
hP?fMW$V
^~ =9
七. 问题3 A//?6OJx?
如何使用多参数的函数对象呢?考虑_1=_2,这个functor必须接受2个参数,因此所产生的assignment对象的operator()必须能接收2个参数。 l?N`{,1^
>.9eBz@
template < typename T1, typename T2 > _v5t<_^N
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ]o.vB}WsY
{ \9c$`nn
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); ZwI
1* f
} jrJR1npB
X'sEE
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: A;K(J4y*
g9tu%cIkR
template < typename T1, typename T2 > %Tcf6cK"
struct result_2 -<f/\U
{ 0Vv9BL{
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; I?Y d
} ; 54p tP
%5 </d5.
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? R|,7d:k
这个差事就留给了holder自己。 O;XG^s@5
w*LbH]l<-
Evu=M-?
template < int Order > /"AvOh*
class holder; K!{5[G
template <> WnxEu3U
class holder < 1 > '8Wv.X0`
{ _."E%|5
public : *$,+`+
template < typename T > i s"vekC
struct result_1 y).P=z
{ V2znU
typedef T & result; =v-2@=NJ`K
} ; \3Jq_9Xv
template < typename T1, typename T2 > a%,fXp>
struct result_2 q=c/B(II!
{ /lD?VE
typedef T1 & result; M]_E
} ; jp<VK<s]
template < typename T > iLq#\8t^
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const lglYJ,
{ !e8i/!}^S
return (T & )r; I lG:X)V%
} cy3ww})
template < typename T1, typename T2 > @ RR\lZ
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const R9dP ,<2
{ BA+_C]%ZJ
return (T1 & )r1; L'kq>1QWf
} us{nyil1
} ; hY8#b)l~lu
WR.x&m>
template <> bkQ3c-C<
class holder < 2 > mN1Ssq"B
{ +uQB
rG
public : ijZ>:B2:
template < typename T > *Z kss
struct result_1 rY70^<z
{ vZjZb(jlN
typedef T & result; : }?{@#Z
} ; #s"B-sWE
template < typename T1, typename T2 > #}o<v|;
struct result_2 'Ji+c
{ 2w1tK
typedef T2 & result; M []OHw
} ; jMU9{Si
template < typename T > }B)jq`a?|\
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const it}-^3AM
{ LpWI>sNv
return (T & )r; H?:Jq\Ba0
} 4#rAm"H
template < typename T1, typename T2 > 960qvz!
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const HHS45kg[c
{ !IAKVQ
return (T2 & )r2; 1L[S*X
} Jp]T9W\
} ; 1D1b"o
N/{?7sG&
0n5UKtB
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> >。 @>O&Cpt
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: v]bAWo
首先 assignment::operator(int, int)被调用: f=ib9WbR#
TETsg5#
return l(i, j) = r(i, j); 0|C[-ppr
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) YvTA+yL
`"Dy%&U
return ( int & )i; gMZ&,n4
return ( int & )j; u%opY<h
最后执行i = j; <o@ )SD~K
可见,参数被正确的选择了。 2V$9ei6
F0;1zw
yiT{+;g^
|R~;&x:
*i?.y*g
八. 中期总结 t<lyg0f
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: 5Rs?CVVb
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 r<(kLpOH%
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^syrEz
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor Ekf2NT
v MWC(m
"k>bUe|RG
~&~C#yjg1
FOp_[rR
d| \#?W&
九. 简化 {Gkn_h-^
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。 &7F&}7*c
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 \X opU"
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: z(UX't (q
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 Gg+YfY_
+-*/&|^等 n\~yX<;X3
2. 返回引用。 m|dF30~A
=,各种复合赋值等
rk|a'&
3. 返回固定类型。 Fe4esg-B<
各种逻辑/比较操作符(返回bool) w4}(Ab<Y
4. 原样返回。 >@Khm"/T
operator, JS2!)aqc
5. 返回解引用的类型。 {G.{ad
operator*(单目) 6QptKXu7
6. 返回地址。 y Hw!#gWM
operator&(单目) bV7QVu8
7. 下表访问返回类型。 rxkBg0Z`a
operator[] [NR1d-Wg
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 }2xb&6g~o
operator<<和operator>> o}R|tOe
:eLLDp<
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。 *lq7t2
例如针对第一条,我们实现一个policy类: },3R%?89%
D4\(:kF\Hg
template < typename Left > ]Hj`2\KD.d
struct value_return dh,7iQ
s
{ |ZuDX87
template < typename T > \]GGVI;u
struct result_1 *EE|?vn
{ bgXc_>T6_y
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; 2 ^ kn5
} ; s.ey!ew
Ez wF`3RjK
template < typename T1, typename T2 > cbY3m Sfn*
struct result_2 &s_}u%iC
{ 96k(XLR
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; ~9]Vy
(L
} ; 1gO//fdI
} ; IrUpExJ
9 ?[4i'
rUhWZta
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait )Ep@$Gv|S
-1dIZy
下面我们来剥离functor中的operator() yzODF>KJ
首先operator里面的代码全是下面的形式: I%C]>ZZh
y;*My#
return l(t) op r(t) AZ]Z,s6
return l(t1, t2) op r(t1, t2) C5d/)aC
return op l(t) 4t"* )xy
return op l(t1, t2) !$4Q]@ }
return l(t) op 9,}fx+^
return l(t1, t2) op G;Pt|F?c
return l(t)[r(t)] PP~CZ2Fze
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] yRSy(/L^+
oKZ[0(4<
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: WIhIEU7 /
单目: return f(l(t), r(t)); _q2`m
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); 3Bu D/bs
双目: return f(l(t)); =2Pz$q*ub
return f(l(t1, t2)); MX%|hIOpr
下面就是f的实现,以operator/为例 }"!6Xm
8yNRxiW:
struct meta_divide B>c[Zg1
{ ](idf(j
template < typename T1, typename T2 > 99=[>Ck)G
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) \Or]5ogT'
{ 6uv'r;U]
return t1 / t2; X:iG[iU*
} %l0_PhAB
} ; Z%(Df3~gmm
jTGS6{E
这个工作可以让宏来做: !:R^}pMhIk
U]1>?,Nk'3
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ N GX-'w
template < typename T1, typename T2 > \ b*9m2=6
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; :C}KI)
以后可以直接用 $L $j
KNwf
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) S+4I[|T]Y
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 ;5zjd,
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) pO@k@JZ
+^o3}`
]a&x'
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 @8T
Vr2uy
qhv4R| )
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > il 8A&`%
class unary_op : public Rettype vUA)#z<
{ d7n4zx1Hh
Left l; Rq~
>h99M
public : n:{-Vvt
unary_op( const Left & l) : l(l) {} 6ba2^3GH
W,L>'$#pM
template < typename T > U/v"?pg[
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const Lk$Je
O
{ S.?\>iH[
return FuncType::execute(l(t)); |>m# m*{S
} !ds"88:5^
1VPfa
template < typename T1, typename T2 > j.G.Mx"
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const h|Teh-@A5
{ I=3B
5u
return FuncType::execute(l(t1, t2)); ".Q!8j"@f
} 'IqK M
} ; .j]OO/,
D{3 x}5
;Fwm1ezx0
同样还可以申明一个binary_op nATfmUN
L
R-0_226
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > 071 E%u,
class binary_op : public Rettype NC[GtAPD3
{ SFXfo1dqH
Left l; [f0oB$
Right r; )e <! =S
public : zN8&M<mTl
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} ^`B##9g~
E?;T:7.%
template < typename T > _sCJ3ZJ
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const Wtzj;GJj
{ $=S'#^Z
return FuncType::execute(l(t), r(t)); cVv4gQD\
} 8 MACbLY
WPh |~]by<
template < typename T1, typename T2 > m}'t'l4 c
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 6=`m
{ kxKnmB#m-
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); 3T.M?UG>
} el*pYI
} ; W>
-E.#!_
7.Kjg_N#Tr
s5Bmv\e.i5
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 4jyr\=42F'
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 wshp{ y
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) qyG636i
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 e8ig[:B>+
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! u^4 "96aXJ
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 spoWdRM2
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 (fI&("; t
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) p'w"V6k('~
下面是修改过的unary_op U!-+v:SF
"3>*i!i
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > ?H86Wbz
class unary_op )su
<Ji*
{ IP4b[|ef
Left l; H2p XJ/XF
&s}@7htE
public : %(7wZ0Z
<:yq~?
unary_op( const Left & l) : l(l) {} 6^z\;,p
ff5
Lwf{{
template < typename T > i4n%EDQ
struct result_1 ?M{6U[?
{ BC0c c[x
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; 6/WK((Fd
} ; K1wN9D{t'
pGcx
jm
template < typename T1, typename T2 > re 1k]
struct result_2 g:3'x/a1
{ A>1p]#
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; ]38<ly7
} ; j7HlvoZV
~RLx;
template < typename T1, typename T2 > ))+98iU1s
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const <[B[
{ =rO>b{,hs
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); o:Os_NaD
} 8KELN(o$ 7
8iH;GFNJ7'
template < typename T > L)nVpqm
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const BnnUUaE
{ i11GW
return OpClass::execute(lt(t)); <W[8k-yOV`
} sq6% =(q(?
Sph"w08
} ; (l!D=qy
sq(063l
`zOAltfd
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 <B{VL8IA>
好啦,现在才真正完美了。 Wv*BwiQ
现在在picker里面就可以这么添加了: $^D(%
(>5VS
template < typename Right > /zP)2q^
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const iYQy#kO
{ huD\dmQ:]
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); W;}u 2GH
} |ukdn2Q
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 7te!>gUW
~Z/ `W`
~JRuMP
8sjHQ)<
6l]?%0[*
十. bind Jz3<yQ-
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 x^#{2}4u
先来分析一下一段例子 BNoCE!
_M4v1Hr48
LW
3J$Am
int foo( int x, int y) { return x - y;} }(%}"%$
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 `L[32B9
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 p1gX4t]%}a
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!c7y]9__2
我们来写个简单的。 =v`&iL~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: y^|3]G3
对于函数对象类的版本: j%y+W{Q[
l
)V43
template < typename Func > KXbYv62
struct functor_trait adr^6n6v
{ F$y FR
typedef typename Func::result_type result_type; h \cK
} ; 0BP~0z
对于无参数函数的版本: |
xI_aYv*
}fMFQA)
template < typename Ret > dv}R]f'
struct functor_trait < Ret ( * )() > N$a-i
{ ; Kb[UZ1
typedef Ret result_type; $>s@T(
} ; 7MJ)p$&
对于单参数函数的版本: n~i4yn=
QM=436fq
template < typename Ret, typename V1 > kc']g:*]Y
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > WK)k -A^q
{ R.'Gg
typedef Ret result_type; _p2<7x i
} ; @O0vh$3t0
对于双参数函数的版本: Nv]/L+i
QN a3S*
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > g
UAPjR
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > #_sVB~sn@
{ "EkO>M/fr
typedef Ret result_type; > 5:e1a?9
} ; fTtSx_}3H
等等。。。 aNU%OeQA
然后我们就可以仿照value_return写一个policy 6}lEeMRW
Q>g$)-8
template < typename Func > F(fr,m3
struct func_return H0NyxG<
{ dY`J,s
template < typename T > Ijro;rsEKM
struct result_1 (lsod#wEMg
{ 7TY"{?~O5
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; #l%
\}OC
} ; /j\TmcnU^
v86`\K*0Y
template < typename T1, typename T2 > x&b-Na