一. 什么是Lambda p;9"0rj,z
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 NN@'79x
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, OS$^>1f"
phqmr5s^H
QlK]2r9
~-o[v-\
class filler 78/,rp#'_
{ 0}I aWd^4
public : O
p,_d^
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} |tuh/e@dx
} ; |'N)HH>;
[^2c9K^NK
0hM!#BU5K
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: R>n=_C
L/2,r*LNx$
Ipyr+7/zJ
m>ApN@n
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); gX!-s*{E
%oHK=],|1
`0Bk@B[>
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 Vo8gLX]a
NNP ut$.
/K\]zPq
h@yn0CU3.
二. 战前分析 .*Ylj2nM
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。 )@[##F2
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 ?_nbaFQK3
:SvgXMY@
z6;6 o!ej
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); ^n&_JQIXb
/* --------------------------------------------- */ B'8/`0^n5
vector < int *> vp( 10 ); 5l4YYwd>v
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); jPa"|9A
/* --------------------------------------------- */ V3<H8pL
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); CWw#0
/* --------------------------------------------- */ b ]u01T-
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); 2nkymEPu
/* --------------------------------------------- */
$u
P'>
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); 85Red~-M
/* --------------------------------------------- */ ,v$Q:n|
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); r6gfxW5
&ws^Dm]R
fv/Nf"
dh
S7}n
看了之后,我们可以思考一些问题: xY>@GSO1
1._1, _2是什么? rc`}QoB)R
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。 _ UGR+0'Q\
2._1 = 1是在做什么? z~(3S8$
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。 H?_>wQj&
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。 sFV&e->AN\
6&`hf >
h1 pEC
三. 动工 5L\&"['
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: "kd)dy95H
" `FcW
jIi:tO9G^,
x7ZaI{
template < typename T > yXT8:2M
class assignment Ra/Pk G-7
{ VDTt}J 8
T value; 7m:ZG
public : (NC]S
assignment( const T & v) : value(v) {} b|oT!s
template < typename T2 > #gsJ
tT9
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } cPy/}A
} ; "."ow|
|wINb~trz
qV79bK
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 y~n1S~5cI
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment ohna1a^
Ake@krh>$
SNtk1pG>
<NWq03:&
class holder ZXl_cq2r
{ Hg5:>?Lw@
public : +h08uo5c
template < typename T > nM|Cv
assignment < T > operator = ( const T & t) const oju,2kpH7#
{ #f<3[BLx
return assignment < T > (t); S`8Iu[Ma
} 76cLf~|d~
} ; 50""n7I<%
H)+QkQb}
w)C5XX30;
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: S#:l17e3
N@0cn
q:"
static holder _1; c{
([U
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 rXP~k]tC
_;M3=MTM9
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); ,pIh.sk7s*
而不用手动写一个函数对象。 /mXxj93UA
i&YWutG
stQ_Ke
%
:h%i|
四. 问题分析 6=:s3I^
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。 `I.pwst8i-
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。 d}Q%I
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 pO92cGJ8
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 R,ZG?/#uM9
下面我们可以对这几个问题进行分析。 k(he<-GF\
jn(%v]
五. 问题1:一致性 F1meftK
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?| N "}N>xe2
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 Ej8g/{
_\na9T~g
struct holder !<24Cy
{ $*|M+ofQ
// cj9C6Y!
template < typename T > m!5Edo-;<
T & operator ()( const T & r) const ~7anj.
{ >x>/}`
return (T & )r; 9dmoB_G
} 1YK(oRSDn
} ; [5!dO\-[
(9R;-3vY:S
这样的话assignment也必须相应改动: Gk]ZP31u
>,[@SF%
template < typename Left, typename Right > 1ktxG1"1
class assignment Q(36RX%@
{ V';l H2
Left l; d6W\
\6V
Right r; P ^ 4 @
public : C;j&Vbf
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} @fb"G4o`:
template < typename T2 > |{v#'";O:
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } $,yAOaa
} ; v&bG`\ !
oKb"Ky@s
同时,holder的operator=也需要改动: T+^c=[W
c]zFZJ6M
template < typename T > HItNd
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const A,BYi$
{ z0OxJ e
return assignment < holder, T > ( * this , t); c_8<N7 C
} A;
wT`c
UWidT+'Sa
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。 J ZkQ/vp(
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 LT"H-fTgs
K_@?Q@#YhR
return l(rhs) = r; /ywP
0
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。 e[16
7uU
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: vd)zvI
Q;J(
5;
template < typename Tp > ?xrOhA9
class constant_t 7B)1U_L0H
{ 5VJe6i9;
const Tp t; =J4|"z:
public : Ulx]4;uzf
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} fbU3-L?
template < typename T > lLDZ#'&An
const Tp & operator ()( const T & r) const ] |nW
{ R3;%eyu
return t;
lPI~5N8
} s M*ay,v;
} ; Fj(GyPFG
/0 4US5En
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 P:t .Nr"
下面就可以修改holder的operator=了 a eeor
MM_:2 ^P)
template < typename T > Rq%Kw> {&
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const vaGF(hfTA
{ N@L{9ak1
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); e"52'zAV-
} ~7 U~
w7o`BR
同时也要修改assignment的operator() naW!b&:
>W;NMcN~
template < typename T2 > a5GLbanF
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } #
)y/aA
现在代码看起来就很一致了。 [ r8 ZAS
- X71JU
六. 问题2:链式操作 )+hV+rM jp
现在让我们来看看如何处理链式操作。 Yu>DgMW
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。 {*AA]z?zo
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。 7oWMjw\
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。 XIbZ_G^ +D
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct -^lc-$0
@(~:JP?KNC
template < typename T > dWPQp*f2
struct result_1 `r -jWK\
{ i*Ldec^
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; 4G?^#+|^
} ; KGHSEZi]
Vh;zV Y
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: /rnI"ze`
qfyZda0d
template < typename T > |7tD&9<
struct ref =I'3C']Z W
{ o[T+/Ej&
typedef T & reference; !6T"J!F#
} ; R2gV(L(!!
template < typename T > PmRvjSIG
struct ref < T &> J+J,W5t^
{ #uw&u6*\q
typedef T & reference; *L$2M?xkY
} ; Zn'tNt/
uI)twry]@
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: RI0^#S_{
B-R#?Xn:!I
template < typename T > sa(.Anmlj
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const ~vF a\7sf
{ (
%\7dxiK
return l(t) = r(t); $+!dP{
} ba);f[>
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。 2t-w0~O
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 ^,acU\}VqP
NEIkG>\7q
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 >F7w]XH
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: >sfg`4
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 >H!Mx_fDL
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 )rD!4"8/A
最后的布局是: x8PT+KC
Add r8J 7zTD&
/ \ fI613ww]
Divide 5 hTr5Q33y>
/ \ 7{L4a\JzT
_1 3 T)rE#"_]{
似乎一切都解决了?不。 L^3&
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。 /i'078F
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。 \=AA,Il
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: 'J|)4OG:
.B#
.
template < typename Right > (Q^sK\
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const 0N.h: 21(4
Right & rt) const !hBpon
{ jO-?t9^
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); @h%V:c
} 4VWk/HK-!
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 LH8jT
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。 RZm%4_p4s
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。 [@vz0!@s5
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。 NQk aW)
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。 GiV%Hcx
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? 6Dlm.~G
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: xzOa9w/
=|S%Rzsk
template < class Action > 3/kT'r
class picker : public Action }}JMwT
{ =?<WCR
C*
public : `Vb
picker( const Action & act) : Action(act) {} ]:<!(
// all the operator overloaded h[ DNhR
} ; T{k
P9
4
<v:VA!]
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。 5ilGWkb`'X
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: N+|NI?R?}
GM%+yS}(P
template < typename Right > n|w+08c"
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const jwDlz.sW!
{ @ _Ey"k<
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); W$rWg>4>
} nT6y6F_e
,,'jyqD
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > H}^ '
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。 &S,D;uhF
UN]gn>~j
template < typename T > struct picker_maker K,E/.Qe\C
{ A`c%p7Z%
typedef picker < constant_t < T > > result; !eLj +0
} ; ti\
${C3
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > 1 em,/>"
{ 9y7N}T6
typedef picker < T > result; J D\tt-
} ; tE7jTe
m&UP@hUV-
下面总的结构就有了: z M9#1^X
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 =)[m[@,c
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 =q4}(
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 HN5m %R&`
至此链式操作完美实现。 I"07x'Ahq3
^\\3bW9}H
(#Y~z',I
七. 问题3 Da=EAG-{7
如何使用多参数的函数对象呢?考虑_1=_2,这个functor必须接受2个参数,因此所产生的assignment对象的operator()必须能接收2个参数。 Mt[yY|Ec|
QU"WpkO
template < typename T1, typename T2 > -+#%]P8l
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 22`^Rsb,6L
{ Gm=qn]c
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); 9wgB JJl7
} <n2@;`D
8+zW:0"[
很明显,这个函数的返回类型会依赖于T1,T2,因此result_1已经无法适用,我们就只好再写一个result_2: 3db{Tcn\@]
w?Te%/s.
template < typename T1, typename T2 > V]=22Cxi'~
struct result_2 LW %AZkAx
{ :QE5 7.
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; {%V(Dd[B6
} ; {i5?R,a)
DBT4 W/
显然,各个functor似乎根本不理会各个参数那个是_1, 那个是_2, 那么最后是怎么选择的呢? "g{q=[U}
这个差事就留给了holder自己。
LK^|JE u
}u Y2-l
C"{^wy{sL
template < int Order > aAo|3KCs
class holder; WJShN~ E
template <> Y[
G_OoU
class holder < 1 > ]K=#>rZrB
{ +#}GmUwPG$
public : eA/n.V$z
template < typename T > $@g]?*L:
struct result_1 ~6[?=mOi'
{ p@<Q?
typedef T & result; &OMlW_FHR
} ; V>@[\N[
template < typename T1, typename T2 > U&!TA(Yr
struct result_2 YB#fAU
{ =$>=EBH,cm
typedef T1 & result; `+7F H
} ; kB7vc>@1
template < typename T > !NXjax\r
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const $%<{zWQm
{ ?|nl93m
return (T & )r; 7#V7D6j1
} MqyjTY::Xg
template < typename T1, typename T2 > %pC<T*f
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const ,/;Aew;
{ 1'kO{Ge*p:
return (T1 & )r1; =C"[o\]VV
}
q6
CrUn
} ; 3uL
f0D
>p_W(u@ z$
template <> Wn%P.`o#
class holder < 2 > O[@!1SKT0
{ 3]Z1kB
public : N5
ME_)
template < typename T > 6FUW^dt
struct result_1 YEL0h0gn
{ })g<I+]Hf9
typedef T & result; ]33!obM
} ; TOwd+]B
template < typename T1, typename T2 > &?<uR)tl
struct result_2 MK&,2>m,A
{ u[>"_!T
typedef T2 & result; v88vr
} ; 87 Z[0>
template < typename T > #mxOwvJ
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const !Sc"V.o@!
{ CSM"Kz`
return (T & )r; AIF?>wgq
} r`H}f#.KR
template < typename T1, typename T2 > "<,lqIqA;
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const N5Js.j>z
{ _&gi4)q
return (T2 & )r2; z7K{ ,y
} >O'\
jp}$l
} ; _~kw^!p>Kr
'Wlbh:=$
bJd|mm/v
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> >。 =i/Df?
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: {)YbksrJ{
首先 assignment::operator(int, int)被调用: @rl5k(
r- 8Awa
return l(i, j) = r(i, j); Gh;\"Qx
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) l;?:}\sI=
pUIN`ya[[
return ( int & )i; Q(|@&83].
return ( int & )j; A8{jEJ=)P
最后执行i = j; ZmA}i`
可见,参数被正确的选择了。 7?P'f3)fG
dwO fEYC
uD\R3cY
crmQn ^4\
W .a>K$
八. 中期总结 byHc0ktI\
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: i3-5~@M
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 M/3;-g
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 m+QS -woHn
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor #s)f3HU>
o9kJ90{D=
,K5K?C$k
H.5
6
m=l>8
uGU2
九. 简化 0.MB;gm:
很明显,要支持一个操作符所要做的工作太多了,而且在每个functor中申明result_1至result_n,可见如果n发生变化,维护的开销极大。 <)qa{,GX\
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 K#3^GB3P
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种:
:1'
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 L+t
/
E`
+-*/&|^等 ]U?nYppV
2. 返回引用。 }$ y.qqG
=,各种复合赋值等 G[64qhTC
3. 返回固定类型。 pPReo)
各种逻辑/比较操作符(返回bool) ~q>jXi
4. 原样返回。 :;$MUOps
operator, E-A9lJWr
5. 返回解引用的类型。 Gp9 <LB\,
operator*(单目) }m:paB"3
6. 返回地址。 pb!2G/,.[
operator&(单目)
:~-:
7. 下表访问返回类型。 >a;a8EA<O
operator[]
f<o|5r
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 Bm~^d7;Cw
operator<<和operator>> mnt&!X4<
b(Y
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 GM|&,}
例如针对第一条,我们实现一个policy类: ?QP>rm
YwVA].p@TI
template < typename Left > Xo PJ?63
struct value_return vo/x`F'ib
{ Np\NStx2
template < typename T > snbXAx1L
struct result_1 SSe;&Jk2d
{ +y|
B"}x
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; +17!v_4^
} ; .Xlo-gHk
|nMjv]#
template < typename T1, typename T2 > 01(U)F\
struct result_2 [* xdILj
{ 7F`\Gz_2
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; qlhc"}5x }
} ; ys=2!P-[#
} ; 175e:\Tw
%1&X+s3
G^'We6<
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait g;l K34{
kNuvJ/St
下面我们来剥离functor中的operator() f6r!3y
首先operator里面的代码全是下面的形式: T;u;r@R/
P@y)K!{Nk
return l(t) op r(t) l;M,=ctB(
return l(t1, t2) op r(t1, t2) Zma;An6
return op l(t) C(>!?-.
return op l(t1, t2) [8u9q.IZ
return l(t) op y&\4Wr9m
return l(t1, t2) op 0f4 y"9m
return l(t)[r(t)] oc?|"
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] %_ew{ff|
W@"Rdc-
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: +9/K|SB{$
单目: return f(l(t), r(t)); 8UB2 du@?
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); 'IU3Xu[-.
双目: return f(l(t)); G}U <^]c
return f(l(t1, t2)); B9(w^l$kZ|
下面就是f的实现,以operator/为例 #(
.G;e;w
4m~y%>
&
struct meta_divide x(?Rm,
{ E8C8kH]
template < typename T1, typename T2 > (XK,g;RoEn
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) w,hm_aDq
{ GwO`@-}E
return t1 / t2; .1(_7!m@
} kTjn%Sn,
} ; ;X}2S!7Ko
1_7p`Gxt[/
这个工作可以让宏来做: 2K4Xu9-i:b
<v1H1'gv
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ Boj R"
template < typename T1, typename T2 > \ &n*ga$Q
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; SY9 5s
以后可以直接用 "]3o933D
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) 7a[6@
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 iKq_s5|sW
(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。。。) (ot,CpI(I
"%K'~"S#Q,
H~*N:$C
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 F=5+JjrX
)]n>.ZmLCB
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > g Cp`J(2v:
class unary_op : public Rettype
kNP-+o
{ Vc0j)3
Left l; 1<:5b%^c
public : &wQ<sVQ0$
unary_op( const Left & l) : l(l) {} IlF_g`
X$<pt,}%
template < typename T > U_jW5mgsG
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const Mn5(Kw?o2J
{ yR5XcPoKI
return FuncType::execute(l(t)); :TVo2Zm[@
} FOD'&Yb&
e"1mdw"
template < typename T1, typename T2 > ^/%o
I;O{
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const wsdZwik
{ sudh=_+>
return FuncType::execute(l(t1, t2)); &$ }6:
} !" FEp
} ; H/t0#
\[!{tbK`2
>0 7i"a
同样还可以申明一个binary_op !UT!PX)
2V8"jc
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > e O~p"d-|
class binary_op : public Rettype Ju5Dd\
{ EFiVwH
Left l; $Ptl&0MN%
Right r; {pQ8/Af!
public : /.s
L[X-G
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} UV|{za$&/
W +Piqf*
template < typename T > 6r^ZMW
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const o>*`wv
{ ipG 0ie+
return FuncType::execute(l(t), r(t)); g3s5ra[
} ?i_2ueVR
Vuy%7H
template < typename T1, typename T2 > t(<k4 ji,
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const zM8 jjB
{ k
%{q
q v
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); 37n2 #E
} AW;xlY= g
} ; Sc3{Y+g
8\nka5
:bo2H[U+
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 3hkEjR
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 r}Vr_
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) n[BYBg1yG
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。 lB_4jc
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! nzO-\`40
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。。。 Mg0ai6KD
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 f:nXE&X[
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) UQ hD8Z'I.
下面是修改过的unary_op b4$g$()
1A93ol=
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > /g0' +DP
class unary_op <bn|ni|c"
{ qi^kf
Left l; ']Czn._
m[l&&(+J,
public : ao7M([ff
vh|m[ p
unary_op( const Left & l) : l(l) {} I 8
?
F" G+/c/L
template < typename T > BGNZE{K4"
struct result_1 xn=mS!"1Zo
{ >;G7ty[RX7
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; z$Z%us>io
} ; LvGo$f/9
@<OsTF L
template < typename T1, typename T2 > -0'<7FSQ
struct result_2 @6[aLF]F
{
aR)UHxvX
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; M~X~2`fFH
} ; l"&iSq!3=
W`[7|8(6!
template < typename T1, typename T2 > sj+ )
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const H>\lE2
{ }If,O
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); $/u.F;
} )+)qFGVz
~urk
Uz
template < typename T > ;Srzka2
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const /^i_tLgb
{ YY>&R'3[
return OpClass::execute(lt(t)); 17:7w
} ?r$&O*;
T_\hhP~
} ; =%77~q-HL
eHHU2^I,
<e|B7<.
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 AgDXpaq
好啦,现在才真正完美了。 !~m PxGY
现在在picker里面就可以这么添加了: (e
2.Ru
#pD=TMefC
template < typename Right > uYE"OUNWL
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const QVb{+`.7
{ BL0xSNE**
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); !bW^G}
<t
} W9G jUswv!
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。 3;//o<
P=ubCS'
j;_E0j#
1"l48NL L|
XU['lr&,W
十. bind t,~feW,
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。 r-hb]!t
先来分析一下一段例子 nS!m1&DeD
>)`*:_{
KrTlzbw&p\
int foo( int x, int y) { return x - y;} .%\R L/
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 $ -]9/Ct
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 u\K`TWb%
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。 8P%Jky&(
我们来写个简单的。 EBmkKiI;
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: ?;rRR48T9E
对于函数对象类的版本: 9:!V":8q
>(gbUW
template < typename Func > B.?@VF
struct functor_trait 4E$6&,\
{ ?R@u'4yK
typedef typename Func::result_type result_type; V4*/t#L/
} ; bM,%+9oz;
对于无参数函数的版本: 8[)"+IFN
9*a"^
template < typename Ret > oC TSV
struct functor_trait < Ret ( * )() > LD;!
s
{ 7U)w\A;~
typedef Ret result_type; g s%[Cv
} ; Mn*v&O :
对于单参数函数的版本: :Q;mgHTNz
hC!8-uBK5<
template < typename Ret, typename V1 > m4 c2WY6k
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > vf!lhV-UG+
{ YQ-V^e6
typedef Ret result_type; S2V+%Z
_J
} ; *Fd(
对于双参数函数的版本: &