一. 什么是Lambda :=tPC A=
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 a;`-LOO5&
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, (UV+/[,
uOrvmb
W+~ w
z,oqYU\:
class filler wQ,RZO3
{ "ppT<8Qi'
public : {P#&e>)v{
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} RfB""b8]=
} ; =#<hT
s
?s5zTT0U>$
y6o^ Knl
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:
l%A~3
97Qng*i
Sn/~R|3XA7
TUEEwDK-
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); '.@R_sj
?Ib/}JST
h tn2`
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 V|.aud=7z
E `)p,{T
zY|]bP[NEH
AAdRuO{l1
二. 战前分析 5@Q4[+5&_
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。 *[7,@S/<F
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 v[6 BESu
+2w54X%?M
`R^g[0 w'
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); j#U?'g
/* --------------------------------------------- */ Y(SgfWeK@1
vector < int *> vp( 10 ); tGd<{nF% 2
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); 685o1c|
/* --------------------------------------------- */ 38Z"9
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); XI\aZ\v
/* --------------------------------------------- */ Rhx7eU#&
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); UUY-EC7X
/* --------------------------------------------- */ k&DHQvfB
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); Ik1,?A
/* --------------------------------------------- */ h{sW$WA
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); 2ezuP F
KF'H|)!K
*4qsM,t
tTyu,%/m
看了之后,我们可以思考一些问题: .KT+,Y
1._1, _2是什么? #Y}Hh7.<
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 .tN)H1.:B
2._1 = 1是在做什么? Oyq<y~}
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 ;.W0Aa
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 [`fq4Ky
"\BP+AF
Whd4-pR8
三. 动工 }C7tlA8,7
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: ^l^_ K)tw*
#s#z@F
G-3.-
9zO3KT2
template < typename T > D-3/?"n
class assignment L238l
{ 54J<ZXCs
T value; `z` `d*_
public : @mJN
assignment( const T & v) : value(v) {} .3|9 ~]
template < typename T2 > kFM'?L&
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } {|xwvTlJ
} ; G>mgoN
A]U]
0dkM72p
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 B@zJ\Ir[
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment R[&lk~a{=
}h_Op7.5D
@?B=8VHR
R|+R4'
class holder F41!Dj7
{ :GK{JP
public : `FJnR~d
template < typename T > fr#lH3
assignment < T > operator = ( const T & t) const 3^Yk?kFE
{ ri JyH;)
return assignment < T > (t); FOk @W&
} NxXVW
} ; LDBR4@V
0"2 [I
5h:SH]tn8]
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: (C-z8R
Z6
WQ5sC[&
static holder _1; ^Nsl5
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 @5?T]V g
=|U2 }U;
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); 4G>|It
而不用手动写一个函数对象。 _kY5
6
zi?'3T%Ie
^CK)q2K>[
J.<%E[
z
四. 问题分析 Ar<OP'C
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 6ZG)`u".("
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 owMH
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 T![K
i
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 .897Z|$VB
下面我们可以对这几个问题进行分析。 xu:m~8%
g
Go
五. 问题1:一致性 #h3+T*5} 6
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?| 4{vd6T}V!
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 Eq8OAuN
?J~JQe42
struct holder
l#~FeD
{ 40#KcbMa|
// T),:8/
template < typename T > huF L [
T & operator ()( const T & r) const ,g,jY]o
{ @zJI0_Bp
return (T & )r; GcU/
} i`>X5Da5
} ; h+74W0
$
<y.D0^68
这样的话assignment也必须相应改动: O h"^
i9xv`Ev=R
template < typename Left, typename Right > *[SsvlFt
class assignment `5 6QX'?
{ wFJK!9KA8
Left l; ,#E5 /'c`
Right r; %UQ{'JW?K
public : jO,<7FPs5
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} =wj~6:Bf
template < typename T2 > FvJSJ.;E,
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } GBphab|
} ; {;4PP463
q9
;\B&
同时,holder的operator=也需要改动: b;t]k9:"L
.HQ<6k:
template < typename T > 'QS"4EvdD
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const mN eW|3a
{ x>J3tp$2
return assignment < holder, T > ( * this , t); ~d8>#v=Q`
} DrEtnt
r{Q< a
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。 V^{!d}
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 xI<dBg|]+
OV/FQH;V
return l(rhs) = r; )j6>b-H
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。 *h4m<\^U
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: 2Y4&Sba^Y
- X_w&
template < typename Tp > >ek%P;2w>
class constant_t od}x7RI%m
{ 'YR5i^:t
const Tp t; w+37'vQ
public : yo.SPd="Vx
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} "<2bjy
template < typename T > {T.Vu]L80
const Tp & operator ()( const T & r) const ->hxHr`!%a
{ O<h#|g1
return t; `az`?`i7
} cA%U
} ; vs@:L)GW\
7:L~n(QpP
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 2SJh6U
下面就可以修改holder的operator=了 U(N$6{i_
u}1vn} F{
template < typename T > )/Xrhhx
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const 0tqR wKL
{ >>bYg
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); C%c `@="b
} \Ep/'Tj&
fE*I+pe
同时也要修改assignment的operator() na3kHx@
48g^~{T4O
template < typename T2 > sOxdq"E
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } t60/f&A#7H
现在代码看起来就很一致了。 +7/*y}.U
&iOtw0E
六. 问题2:链式操作 ptv4v[gQ
现在让我们来看看如何处理链式操作。 y+scJ+<
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。 E
E|zY%
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 %gMpV
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 W-PZE|<
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct -NPkN%h
(bt]GAxb1
template < typename T > ];d:z[\P
struct result_1 W>s'4C`
{ C9H11g7{
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; <M OL{jan
} ; ,;P`Mf'YC
e-cb?.WU?
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: gwaC?tf[
/mwr1GU
template < typename T > un^IQMIh
struct ref
_O;~
}N4u
{ fJw=7t-t
typedef T & reference; ,*Z[P%<9
} ; WJU NJN
template < typename T > OPY/XKyY,
struct ref < T &> 'HWgvmw(
{ bus=LAJt=
typedef T & reference; _
1{5~
} ; 0bxvM
;v+uv f
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: K^vp(2
z){UuiUM+=
template < typename T > !-RpRRR[Co
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const %H}Y]D~R
{ Mto~ /
return l(t) = r(t); !$xEX,vj|W
} `/JR}g{O
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。 wwcwYPeg
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 a^T4\
q3-;}+
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 /^33 e+j
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: fd"~[z [
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 sR>;h /
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 9;Pu9s[q2
最后的布局是: ls"\YSq$
Add V=4u7!ha
/ \ ;k&k#>L!K
Divide 5 #Wm@&|U
/ \ ROt0<^<
_1 3 vx5o
k1UY
似乎一切都解决了?不。 tbzvO<~
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。 q\b
?o!#_
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>pmaoLs
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: eN<pU%7
\m~\,em
template < typename Right > v6P~XK}G
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const R`C_CsXir
Right & rt) const "">fn(
{ %cr]ZR
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); PDq}Tq
} 8P<UO
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 9MtJo.A
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。 /IJ9_To
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。 88np/jvC{
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。
)47j8jL
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。 =7]Q6h@X
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? aBVEk2 p
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: %QsSR'`
(_&V9vat=
template < class Action > (-'0g@0UA
class picker : public Action UGC|C F2K
{ N]s7/s
public : vzyI::f?
picker( const Action & act) : Action(act) {} !Ir1qt8T
// all the operator overloaded enbN0
} ; (LT\
IJSM
'q};L 6
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。 >uchF8)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: qtwT#z;Y
;[OJ-|Q
template < typename Right > @maZlw1q
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const 28Ssb|
{ kk/+Vx~
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); %j[LRY/
} nhQ44qRgQ
AeY$.b
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > %is,t<G
使用picker还带来一个额外的好处。之前提到picker_maker要区分functor和常量,有了picker,区分的方法就非常简单了:凡是属于picker<T>的都是functor,否则就是常量。 ny
3dX=xuQ%/
template < typename T > struct picker_maker @1/}-.(n
{ jgo<#AJ/E
typedef picker < constant_t < T > > result; f.$aFOn
} ; ^!o1l-Y^gr
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > !7kLFW
{ H81.p
typedef picker < T > result; PX69
} ; /_:T\`5uO
@O<@f8-
下面总的结构就有了: #lyM+.T
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。 K[#v(<)
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。 Qw6KX#n
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 p-i.ITRS
至此链式操作完美实现。 uzVG q!'H
I_zk'
{+/
.5
七. 问题3 !rsa4t@t
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。 $||ns@F+
RI5g+Du?
template < typename T1, typename T2 > lC /Hib
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ET,0ux9F
{ 0V>ESyae5
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); X@bn??
} QWzOp\+
r(,= uLc
很明显,这个函数的返回类型会依赖于T1,T2,因此result_1已经无法适用,我们就只好再写一个result_2: da9*9yN
clq~ ;hx
template < typename T1, typename T2 > DYT@BiW{
struct result_2 yBPt%EF
{ }rKJeOo^x?
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; ,#P,B;r~
} ; &Hlm{FHU
7z/(V\9B
显然,各个functor似乎根本不理会各个参数那个是_1, 那个是_2, 那么最后是怎么选择的呢? +(=0CA0GE
这个差事就留给了holder自己。 Qc&-\kQ:$u
SLQ\Y%F
Q3NPwM
template < int Order > wr3_Bf3]
class holder; xs2,t*
template <> j[m_qohd7
class holder < 1 > IDGQIg
{ {z5V{M(|w3
public : vgh^fa!/
template < typename T > j.=UI-&m
struct result_1 |<j,Tr1[
{ !"`@sd~
typedef T & result; Q
SHx]*)
} ; [l8V<*x%S9
template < typename T1, typename T2 > %k3NT~
struct result_2 ,>bGbx
{ [)Z'N/;0
typedef T1 & result; cX|[WT0[I
} ; .%x"t>]
template < typename T > ?qd,>
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const i\kTm?BQZ
{ QMXD9H0{
return (T & )r; O8K@&V p
} wMH[QYb<*
template < typename T1, typename T2 > S s@u,`pr
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const Xmap9x
{ Q vv\+Jp^
return (T1 & )r1; p3M#XC_H]
} rxs~y{Xi
} ; Z&+NmOY4
/v}P)&
template <> zuC 58B
class holder < 2 > <ICZ"F`S
{ )z2|"Lp
public : 5y1or
template < typename T > kq) +@p
struct result_1 1s{ISWm
{ u @{E{
typedef T & result; pY+.SuM
} ; 7ei>L]gm%
template < typename T1, typename T2 > Q!4i_)rM
struct result_2 ${A5-
{ `3f_d}b
typedef T2 & result; -Z:]<;qU
} ; /6+1{p
template < typename T > !cq=)xR
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const "C_T]%'Wm
{ !GlnQ`T
return (T & )r; 5x*5|8
} f,Sth7y
template < typename T1, typename T2 > 9
9Ba{qj
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const vOos*&
{ RL?u n}Qa
return (T2 & )r2; u]
F70C^~
} Ni+3b
} ; k_,MoDz
5h_<R!jA
!UBy%DN~k
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 jP1$qhp
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: bjPka{PBj
首先 assignment::operator(int, int)被调用: K^"w]ii=
VK @$JwdL
return l(i, j) = r(i, j); U8CWz!;Qz
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) 6BDt.bG
+68+PhHF
return ( int & )i; 2{Wo-B,wt~
return ( int & )j; 7m@
)Lv
最后执行i = j; Ihdu1]~R{
可见,参数被正确的选择了。 Gs+\D0o!
ANckv|&'v
4rI:1yGt@
54<6Dy f
Dc5bkm
八. 中期总结 M,crz
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: ao)Ck3]
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义
*f79=x
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 ;knd7SC
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor |J:$MX~
RS'} nY}
HR;/Br
#2h+dk$1
Ds{{J5Um%
i\(\MzW*'
九. 简化 M(qxq(#{U
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。 PKi_Zh.D
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 GtF2@\
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`rK\Bc
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 h2"9"*S1
+-*/&|^等 -g:lOht
2. 返回引用。 DKh}Y
!Q=:
=,各种复合赋值等 L'>s(CR
3. 返回固定类型。 1<`9HCm
各种逻辑/比较操作符(返回bool) =K .r
4. 原样返回。 >[a FOA
operator, fGb7=Fk
5. 返回解引用的类型。 I[ai:
operator*(单目) mKV'jm0
6. 返回地址。 1xz\=HOT
operator&(单目) wDDx j
7. 下表访问返回类型。 \3r3{X
_<`
operator[] IeVLn^?+:
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 JL.5QzA
operator<<和operator>> NjbwGcH%\
t)ld<9)eB
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。 !(Q l)C
例如针对第一条,我们实现一个policy类: nB=0T`vQ
Y[Es
template < typename Left > ~uB'3`x
struct value_return [Gh"ojt]w
{ opdu=i=E
template < typename T > !6Q`>s]
struct result_1 \ EZ+#3u
{ BjiYv}J
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; ,*dzJT$k
} ; F+Z2U/'a
9UP:J0 `
template < typename T1, typename T2 > _vL<h$vD
struct result_2 &Cq{
_M
{ .!i0_Rv5x
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; ;+
G9-
} ; ^|aNG`|O
} ; @44P4?;
+jtA&1cf
" \:ced
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait &s:=qQa1
@;m$ua*|:
下面我们来剥离functor中的operator() ;`kWpM;
首先operator里面的代码全是下面的形式: 3%^z ?_
^/*KNnAWp
return l(t) op r(t) I_?He'=0oU
return l(t1, t2) op r(t1, t2) a\pi(9R
return op l(t) %fv)7 CRM
return op l(t1, t2) {]^2R>0Q
return l(t) op `@|w>8bMz{
return l(t1, t2) op #XI"@pD
return l(t)[r(t)] hq?jdNy
:
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] rs:Q%V
^
a=+T95ulDy
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: khAqYu")
单目: return f(l(t), r(t)); ?>V6P_r>
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); Tr&E4e
双目: return f(l(t)); =OYQM<q
return f(l(t1, t2)); W/r^ugDV
下面就是f的实现,以operator/为例 I]X
cOkgoL" 4
struct meta_divide pCC 7(Ouo
{ 9=
V>f)R
template < typename T1, typename T2 > dv7<AJ
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) m"4B!S&Fc(
{ s*Ih_Ag=:
return t1 / t2; 3sFeP&
} 8Mu;U3cIW
} ; U<47WfcW
Pr+~Kif
这个工作可以让宏来做: C c*({
HR60
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ B,_`btJh
template < typename T1, typename T2 > \ ''S&e
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; -#?<05/C>
以后可以直接用 qzK("d
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) xQu
eE{
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 /APcL5:=
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) We}lx{E
Z^zbWFO]5
?} ( =
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 =x0No*#|'
)`8pd 7<.
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > F>+2DlA`<e
class unary_op : public Rettype 6GYtY>
{ @u)
'yS
Left l; vG
Vd
public : Sdd9Dv?!
unary_op( const Left & l) : l(l) {} 3]U]?h
by86zX
template < typename T > 1$ML #5+,
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const mJC3@V
s
{ xd8
*<,Wj
return FuncType::execute(l(t)); )ofm_R'q*
} #tjmWGo,
t`G)b&3_O
template < typename T1, typename T2 > <y)E>Fl
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 8g*hvPc
{ f vLC_'M
return FuncType::execute(l(t1, t2)); 4_LQ?U>$
} #Qbl=o4
} ; '#Dg8/r!
{J]-<:XD
PuXUuJx(
同样还可以申明一个binary_op :Q@)*kQH
/smiopFcq
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > G>
\Tbx
class binary_op : public Rettype LdTdQ,s<
{ wAYB RY[
Left l; C+%K6/J(
Right r; lKKERO5+
public : 'r+PH*Mr
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} KJh,,xI>by
v-`h>J!Nx
template < typename T > dDtFx2(R
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 7=P^_LcU
{ o
}@n>R
return FuncType::execute(l(t), r(t)); 6EJVD!#[K
} #Hu~}zy
Ip?]K*sq
template < typename T1, typename T2 > op7FZHs
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const vR>o}%`
{ z`$J_Cj Y
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); wJG$c-(\0
} eW8[I'v_&
} ; f h<*8w0H
o a<q /
mlu 3K
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 ~
3T,&?r
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 &L4
q10-N
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) J]pa4C`
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。 eThy+
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! I@ \#up}
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。。。 D>sYPrf
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 V"RpH,
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) oRq!=eUu_
下面是修改过的unary_op !/I0i8T
RT*5d;l0
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > nr2r8u9r
class unary_op Llz['"m
{ HDIk9WC^
Left l; Z=+03
NZXjE$<Vr
public : \ijMw
GAEO$e:
unary_op( const Left & l) : l(l) {} rZwB>c
P $>`
template < typename T > ?tYpc_p#
struct result_1 UAYd?r
{ rwqv V^
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; / 8gL.i$
} ; &35|16z%@
8SmjZpQ?
template < typename T1, typename T2 > '2^
Yw
struct result_2 w+AuMc
{ dpzw.Z
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; ;IZ?19Q
} ; g]$
4~"|.
<{ru|-9
template < typename T1, typename T2 >
K5"sj|d&
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const t})$lM
{ 7_\Mwy{P
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); g+[kde;(^
} kv?|'DN
H[Weu
template < typename T > ``QHG&$/
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const n2ndjE$
{ [Ot,q/hBJ
return OpClass::execute(lt(t)); SUdm 0y
} >Da~Q WW|
]~c+'E`
} ; Ruaur]
m],Ud\
\54}T4R
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 YD[H
好啦,现在才真正完美了。 s#-eN)1R
现在在picker里面就可以这么添加了: t#~?{i@m
F@vbSFv)/
template < typename Right > Cmd329AH
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const OtUrGQP
{ (Mt5 P
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); w:ULi3
} 1B:aC|B
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。 O!R"v'
w2"]Pl
-- k:a$Nt
`T WN^0!]
<'m6^]:
十. bind clDHTj=~
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 Z=$T1|
先来分析一下一段例子 QT!5l`
jNl/!l7B
-|_ir-j
int foo( int x, int y) { return x - y;} DJ;g|b
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 4tc:.
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 )ly
^Ox
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。 g`,AaWlF
我们来写个简单的。 ;Ss$2V'a
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: y{=NP
对于函数对象类的版本: lF4u{B9DM
i g71/'D
template < typename Func > |!*Xl)
]
struct functor_trait ^PqF<d6
{ +V8b
typedef typename Func::result_type result_type; {]/8skov5]
} ; f} K`Jm_}?
对于无参数函数的版本: l I-p_K
=xl~][
template < typename Ret > =nxKttmU0
struct functor_trait < Ret ( * )() > tJD]
(F
{ *i%quMv
typedef Ret result_type; Jh@_9/?
} ; g1[&c+=U`P
对于单参数函数的版本: 5vOC CW
}STYG`
template < typename Ret, typename V1 > l[Z)@bC1
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > Zk`#VH
{ X"*^l_9-v
typedef Ret result_type; tL(B pL'
} ; T1
MY X
对于双参数函数的版本: SgM.B
F:T GsV#
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > >- Bg%J9
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > 5M){!8"S)#
{ NoDZ5Z
typedef Ret result_type; 0!#;j{JQ
} ; rY}B-6qJn
等等。。。 +!O-kd
然后我们就可以仿照value_return写一个policy FjKq%.=#
(xT*LF+
template < typename Func > VXKT\9g3A
struct func_return Re[:qLa]
{ Q:o7G|C
template < typename T > ^%[F8\}XPJ
struct result_1 <Oz66bTze
{ ')TPF{\#
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; GESXc$E8
} ; *HlDS22
=uV,bG5V1
template < typename T1, typename T2 > yYTVXs`fVj
struct result_2 A"l{?;~
{ \"^%90F
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; ]((i?{jb(
} ; `a4 $lyZ
} ; RQ'
H!(K
J=}F2C
{d!Y3+I%G
最后一个单参数binder就很容易写出来了 IgX4.]W5
At9X]t
template < typename Func, typename aPicker > }T(z4P3
class binder_1 Wmz`&