一. 什么是Lambda PZhpp"
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 fe7DS)U
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, Q3aZB*$K
wsAijHjJI!
-4t!k
Aw`
O*PJr[Zou
class filler F/U38[
{ GKf%dKL
public : HKYJgx
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} ,dSP%?vV
} ; U\UlQp?
YHI@Cj
pLsJa?}R
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: @H|3e@5([
#<gD@Jyb u
nHIW_+<Mf
crRYgr
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); v9l|MI15V
+t<'{KZ7;
Hb@PQcj
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 ,Cj` 0v#
R;F z"J
)r6d3-p1
);*#s~R
二. 战前分析 P: )YKro]
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。 3L-}B#tI
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 0 A6%!h
7A4_b8
Nx<%'-9)|
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); z#t;n
/* --------------------------------------------- */ IGcYPL\&
vector < int *> vp( 10 ); fz`\-"f]
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); {{Z3M>Q
/* --------------------------------------------- */ o;7_*=i
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); $D~vuA7
/* --------------------------------------------- */ uDsof?z
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); lwp(Pq
/* --------------------------------------------- */ 8eZ^)9m
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); Bey|f/
<
/* --------------------------------------------- */ 1|3{.Ed
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); .eG_>2'1
KU)~p"0[6]
^fT?(y_=e
"D.`:9sk0
看了之后,我们可以思考一些问题: rT28q.
1._1, _2是什么? +<\.z*
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 W,p?}KiO
T
2._1 = 1是在做什么? VVm8bl.q
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 pXq5|,aC
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 ,|Lf6k
7Un5Y[FZo
gukKa
三. 动工 wd0 *"c@
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: A<P rsk!
VXIB9
/*i
I9E]zoj8
F}{uY(hv"[
template < typename T > A#8Dv&$Pr
class assignment 0Nq6>^
%
{ EHcgWlTu
T value; 6YpP/
K
public : 7W `gN[*
assignment( const T & v) : value(v) {} br_D
Orq|
template < typename T2 > G5'HrV
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } D+69U[P_A
} ; 8^av&u$
&/tGT3)
E>3(ff&
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 }
2P,Z 6L
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment 2]/[
[{cMEV&
OAd}#R\U
Uh8c!CA8:\
class holder I,wgu:}P#
{ <-K'9ut,
public : @G:aW\Z
template < typename T > N!W2O>VS
assignment < T > operator = ( const T & t) const 0ntf%#2{
{ = ,^eQZR:
return assignment < T > (t); =RH7 j
} 3( `NHS~h
} ; oJbMUEQQq
]Z#=w
t&L+]I'P3
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: )H`1CcT
p:CpY'KV_
static holder _1; z 2Rg`1B
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 )TV{n#n
Y76U htYH
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); '}.Z' %;
而不用手动写一个函数对象。 !pG_MO
\oc*
lgaE2`0 [3
y{]iwO;
四. 问题分析 B0#JX
MX9
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。 (2fWJ% 7VG
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。 Rw#4 |&
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 Kzz]ZO*3
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 !e0~|8
下面我们可以对这几个问题进行分析。 yttIA/
tf_<w?~
五. 问题1:一致性 >)p8^jX
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?| ^YwTO/Q|
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 |Wzdu2T
*='J>z.]
struct holder j65qIw_Z
{ z~y=(T
// 'k?*?XxG
template < typename T > o9#8q_D9
T & operator ()( const T & r) const u AmDXqJ3
{ BT8L 'qEj
return (T & )r; 8s#2Zv
} ae`6hW2
} ; M
h5>@-fEE
"de3Sbj@?
这样的话assignment也必须相应改动: ofIw7D*h
wtpz ef=
template < typename Left, typename Right > C!Oz'~l
class assignment .PJCBTe
{ LIZsDTU
Left l; j`A 3N7;
Right r; -"Hy%wE
public : xgV(0H}Mf
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} 0.}WZAYy~
template < typename T2 > !w}cKm
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } l'0fRQc
} ; ^B`*4
FyV)Nmc%t
同时,holder的operator=也需要改动: WfF~\DlrD
B %Vz -t
template < typename T > -AcVVK&
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const cgevP`*]
{ 8)
1+j>OQ
return assignment < holder, T > ( * this , t); _Nmc1azS
} aHdXlmL
3(n+5~{e
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。 ? <"H Io
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 s2rwFj8 |
qkk!1W
return l(rhs) = r; wW?/`>@
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。 vjz*B$
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: Bc^MZ~+ip
ym~
template < typename Tp > 1?}5.*j<
class constant_t 1P[[PvkD6
{ qZz?i
const Tp t; CV
)v6f
public : -cqR]'u
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} U3UDA
template < typename T > {i09e1
const Tp & operator ()( const T & r) const X zF-g*e
{ z;#]xCV
return t; :G\X
} XD=p:Ezh
} ; zF-R$_]av
"0ZBPp1q
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 (o5^@aDr
下面就可以修改holder的operator=了 \p%,g&^ x
wYLi4jYm
template < typename T > 0
P]+/
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const MJDW-KL-
{ f%2>pQTq@)
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); td"D&1eQ@
} Q eZg l!
)=]u]7p}
同时也要修改assignment的operator() aHR&6zj4
aViZKps`m
template < typename T2 > W#@Mx
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } Z|
f~
现在代码看起来就很一致了。 V9%!B3Sb
p}:"@6
六. 问题2:链式操作 :*6#(MX
现在让我们来看看如何处理链式操作。 ,u&K(Z%
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。 |Y")$pjz
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。 "gCqb;^
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。 6PyODW;R/5
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct
P1>?crw
&4R-5i2a
template < typename T > b Y^K)0+^s
struct result_1 (G<fvl!~
{ 1@"os[9
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; @?!&M c2
} ; XQhbH^
i+&o%nK 2
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: X<*-d6?gD`
L63B# H"
template < typename T > W~ i599!v
struct ref $ctpg9 7
{ n=8DC&
typedef T & reference; XK=-$2n
} ; -D&d1`N4
template < typename T > 76BA1x+G
struct ref < T &> c*c 8S~6
{ E# UAC2Q
typedef T & reference; 8[\~}Q6
} ; HV}*}Ty
"t!_bma
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: GJo`9
oT}-i [=}
template < typename T > :% m56
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const }xG~a=,
{ p1`")$
return l(t) = r(t); PC55A1(T
} =`W#R
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。 =f\BAi
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 Vu1swq)l
:)g}x&A^$
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 ,GTIpPj
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: }*>xSb1
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 3Q\k!$zq
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 >9i%Yuy](
最后的布局是: dc=~EG-_rM
Add >tQ$V<YB
/ \ 57`*5X
Divide 5 YU6D;
/ \ 9J4gDw4<
_1 3 55K(]%t
似乎一切都解决了?不。 l1uv]t <
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。 &(/QJ `*8
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。 $s`#&.>c-
OK,我们的方法呼之欲出了。既然所有的functor都具有一样的产生方案,那么不如大家都不要实现,等到最后统一的在所有的functor里面加上这么一系列的产生代码吧。例如,如果要添加从某functor XXX到operator=的functor的产生代码: ,he1WjL
Cak-J~=
template < typename Right > trm-&e7q?;
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const 7:Be.(a
Right & rt) const x$+g/7*
{ :211T&B%A_
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); t=BXuFiu
} -hpC8YS
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 )gPkL
r
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。 !'f.g|a
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。 W>cHZ. _
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。 m#a1N
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。 =}wqo6Bn|
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? g7@.Fa.u'!
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: 2{oU5e
f*E#E=j
template < class Action > 8;GuJP\
class picker : public Action MG(qQ#;j/
{ cj@ar^=`K
public : /&!4oBna
picker( const Action & act) : Action(act) {} 8h'*[-]70u
// all the operator overloaded Q8?:L<A
} ; ^\3r}kJ0Lp
7AuzGA0y
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。 1%Su~Z"W>
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: |Q*OA
7I;A5f
template < typename Right > eccJt
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const ,f)#&}x*2+
{ @0&KM|+
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); Ro:)N:C
} vH)V\V
RElIWqgY
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > ujan2'YT
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。 =QJI_veUG`
6!$2nK+
template < typename T > struct picker_maker >NMq^J'/
{ -W'T3_
typedef picker < constant_t < T > > result; cZl/8?dj}
} ; AoFxh o
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > {No
Y`j5S
{ ukwO%JAr
typedef picker < T > result; `w
K6B5>
} ; s~n@|m9k
kH" >(f
下面总的结构就有了: -&QTy
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 pWOK~=t
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 ;:Q&Rf"@%
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 'H8;(Rw
至此链式操作完美实现。 u)9YRMl
L yNLz
m5
7x//4G
七. 问题3 k r ga!,I
如何使用多参数的函数对象呢?考虑_1=_2,这个functor必须接受2个参数,因此所产生的assignment对象的operator()必须能接收2个参数。 bD4aSubN
J e.%-7f
template < typename T1, typename T2 > o%)38T*n3
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const -a`PW
{ &[qJ=HMm I
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2);
lqZUU92;
} wHE1Jqpo
eiJ~1HX)
很明显,这个函数的返回类型会依赖于T1,T2,因此result_1已经无法适用,我们就只好再写一个result_2: {jOV8SVL
i(an]%'v
template < typename T1, typename T2 > QUKv :;
struct result_2 Ac8t>;=&
{ Mi:i1i
cdn
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; Ee097A?1vj
} ; gH:+$FA
|?<^4U8
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? f`bRg8v
这个差事就留给了holder自己。 c$b~?Mx
{N'<_%cu
Y0xn}:%K
template < int Order > SI9PgC
class holder; ?G<.W[3
template <> 49-wFF
class holder < 1 > <Wa7$ h F
{ YlJ_$Q[
public : Ngw/H)<c
template < typename T > Apbgm[m|{
struct result_1 RhD
{ @@"abhT
typedef T & result; xM2UwTpW
} ; (g3@3.Kk)
template < typename T1, typename T2 > 5j>olz=n}
struct result_2 9?zi
{ gtRVXgI
typedef T1 & result; sM6o(=>
} ; ,u^%[ejH
template < typename T > @r3,|tkrz
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const !eA6Ejf
{ ?L+|b5RS
return (T & )r; bmI6OIWl
} bu,xIT ^
template < typename T1, typename T2 > ;&`6b:ug
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const
PaZd^0'!Z
{ MoC@n+Q+@
return (T1 & )r1; >TG#
} -fT}Nj\
} ; 7_CX6:
5
[X,?
template <> P 9?I]a)G
class holder < 2 > -muP.h/
{ I/)*pzt8
public : 7_c/wbA#me
template < typename T > tKYg
struct result_1 nUScDb2|
{ 7Y6b<:4j
typedef T & result; 8 c5=Px2\
} ; +@qIDUiF3
template < typename T1, typename T2 > D8\9nHUD`
struct result_2 7g-{<d
{ ;YYnIb(
typedef T2 & result; $/"QYSF
} ; v{pW/Fu~
template < typename T > EnP>
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const q]#j,}cN9
{ LX{mr{
return (T & )r; 3,)[Q?nKD
} *QA{xvT
template < typename T1, typename T2 > Y
lhKP;
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const bA\(oD+:
{ xwa@h}\#
return (T2 & )r2; W<T
Ui51Y
} (kL(:P/
} ; NS){D7T
z C7 b
7}puj%JS
/
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> >。 tu6<>
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: bwe)_<c
首先 assignment::operator(int, int)被调用: 9v?rNJs
}#phNn6
return l(i, j) = r(i, j); R#4f_9e<Z
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) Mw|lEctN0
hp$1c
return ( int & )i; p
Cgm!t?/
return ( int & )j; 0y3C
/>a
最后执行i = j; DqA$%b
yyE
可见,参数被正确的选择了。 FYIz_GTk
(g0U v.*
*r|Zbxf(
hCob^o
g"v6UZ\
八. 中期总结 _*-b0 }T
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: gUH|?@f
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 IAMtMO^L
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 H^<?h6T
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor ,:%
h`P_
{hVc,\A
: eFyd`Syw
~~}8D"
]T._TZ"
&neB$m3y
九. 简化 #6mr'e1
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。 xtK}XEhG!
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 6\USeZh
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: @?5pY^>DK
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 @./@"mR<
+-*/&|^等 W4"1H0s`l
2. 返回引用。 )!=fy']
=,各种复合赋值等 ??z&w`Yy,
3. 返回固定类型。 m O"Rq5
各种逻辑/比较操作符(返回bool) =yZ6 $ hK
4. 原样返回。 y=zs6HaS
operator, "qoJIwl#q
5. 返回解引用的类型。 <`Qbb=*
operator*(单目) ='6@^6y
6. 返回地址。 p~OX1RBI
operator&(单目) ?dmwz4k0
7. 下表访问返回类型。 (5kL6d2
operator[] &/?OP)N,}
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 BiA^]h/|
operator<<和operator>> 2XyC;RWJ%
`KUL4) g~
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。 qdo_YPG
例如针对第一条,我们实现一个policy类: !'Ww%ZL\
.J?RaH{i
template < typename Left > ik5"9b-\<
struct value_return ;iz3Bf1o
{ zC`ediyu
template < typename T > e#@u&+K/f
struct result_1 irMBd8WG
{ Ct]? /
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; 5hfx2O)
} ; J9P\D!
tR(L>ZG{
template < typename T1, typename T2 > |WSmpuf
struct result_2 ~*L@|?
{ l"%WXi"X
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; V o%GO9b;
} ; = Q"(9[Az
} ; ([]\7}+8
3iw.yR
g_)i)V
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait F6"Qs FG
=z'533C
下面我们来剥离functor中的operator() m Gx{Vpt
首先operator里面的代码全是下面的形式: caZEZk#r;
GK&R.R]
return l(t) op r(t) CJ [e^K{
return l(t1, t2) op r(t1, t2) Ni#y=cb
return op l(t) v1$}JX
return op l(t1, t2) :<uCi\9(
return l(t) op LG'1^W{a
return l(t1, t2) op :|Bzbn=N2
return l(t)[r(t)] t![972.&
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] n6{nx[%7N7
B RtT 7
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: xLw[
aYy4
单目: return f(l(t), r(t)); eNrwkV^
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); c+jnQM'
双目: return f(l(t)); i}>}%l|
return f(l(t1, t2)); D!D}mPi[
下面就是f的实现,以operator/为例 1~[GGl
~e=KBYDBu
struct meta_divide S9 @*g3
{ 5K00z?kD2V
template < typename T1, typename T2 > M] W5%3do
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) '8b=4mrbH
{ _#w5hXcu
return t1 / t2; a]4|XJ_
} j2 jUrl
} ; uKo4nXVtp
r6L
这个工作可以让宏来做: !%QbE[Kl>
Tx/KL%X
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ !={QL :
template < typename T1, typename T2 > \ ]%UAN_T
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; ]CgZt'h{
以后可以直接用 :U-yO 9!j
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) uN6xOq/
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 uR82},r$m
(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。。。) to)Pl}9QkK
&sGLm~m#
Zk0? =f?j
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 h|ja67VG
@@|H8mP}H
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > 3Ael
class unary_op : public Rettype %j ?7O00@
{ >c.HH}O0W
Left l; l6!a?C[2T
public : r`C t/]c
unary_op( const Left & l) : l(l) {} XNkQ0o0
7` t,
template < typename T > ? \NT'CG
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const {>l`P{{y
{ K_V$ ktL
return FuncType::execute(l(t)); yJw4!A 1!
} /(bn+l}W
qGie~S ##
template < typename T1, typename T2 > y |Tv;v1L
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const s4>xh=PoJ
{ Yq:TWeZD
return FuncType::execute(l(t1, t2)); e{0O"Jd`
} e{d$OzT) V
} ; (rSBzM]H
Xj21:IMR
66cPoG
同样还可以申明一个binary_op }fz;La:b
*1_A$14l
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > XPcx"zv\
class binary_op : public Rettype *.
;
}v@
{ 5v#_2Ih
Left l; I^S{V^Ty
Right r; S]biN]+7s
public : 9|//_4]
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} Q3x.qz
2LH.I f
template < typename T > #NWc<Dd
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const XwdehyPhT2
{ ys|};*
return FuncType::execute(l(t), r(t)); }ABHGr5[
} xiQ;lE
tNCKL.yU
template < typename T1, typename T2 > i- r y5x
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const $-f(.S
{ j~Ubpf
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); Mhg_z.Z
} L@6T~
} ; _1P8rc"Dx
z>W'Ra6
*5;#+%A
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 j es[a
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 cGe-|>:
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) JU0|pstf
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 )L:p.E
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! Le}-F{~`^
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 ;]SP~kG
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 #[Vk#BIiv8
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) pJ]i)$M
下面是修改过的unary_op 3UQ~U 8
Fv9n>%W&
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > /<oBgFMoJ
class unary_op G7H'OB
&
{ rfxLCiV
Left l; )wz3m L
)F4P-u
public : 6B>H75S+H
/h73'"SpDy
unary_op( const Left & l) : l(l) {} Iw) 'Yyg
{ Sn
J
template < typename T > 8&9'1X5)8_
struct result_1 <3c|S_|L*m
{ k/V:QdD Sb
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; 5R7DD 5c[
} ; *>p#/'_E
_D?`'zN
template < typename T1, typename T2 > |\
4cQ
struct result_2 B":u5_B
{ &c1zEgl
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; :u>9H{a
} ; .[4Dvt|>6
F^|4nBd*ub
template < typename T1, typename T2 > \ )n'Ywr
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const h ?%]uFJC
{ l@ W?qw
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); }Ii5[nRN
} itW~2#nJz
u|]`gsFZ\
template < typename T > VVyms7
VN
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ~!{y3thZ
{ ZJ|'$=lR
return OpClass::execute(lt(t)); >
H(o=39s
} vL"[7'
fbK`A?5K
} ; 42mZ.,<
uKocEWB=/F
H '(Ky
该方法避免直接使用RetType的result_x,而自己申明一个对应的result_x做一次中转,虽然其实毫无意义,却恰好避开了vc的bug Bys _8x}
好啦,现在才真正完美了。 <rpXhcR
现在在picker里面就可以这么添加了: \zPcnDB
/{d5$(Y"
template < typename Right > ==pGRauq
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const q
k+(Ccl
{ 1WW`%
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); Xm!;
} 9!sR}
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。 R87e"m/C%
5b^`M
|}>;wZ[7
+sc--e?
!3'&_vmG$
十. bind !Yan}{A,
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。 5<y pK`Kq
先来分析一下一段例子 #U j~F
Hs~u&c
+(|6Wv
int foo( int x, int y) { return x - y;} JxM[LvVi
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 l@zr1g)
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 u:0M,Ye
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。 `Mp-4)mn
我们来写个简单的。 %IbG@}54
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/k6}Wl
对于函数对象类的版本: rpu{YC1C%
mt(2HBNoz
template < typename Func > qOk=:1`3
struct functor_trait PHh&@:
{ 5#v|t\
{
typedef typename Func::result_type result_type; C`0;
} ; M@/Hd0$
对于无参数函数的版本: KLn.vA.
;{k`nv_6
template < typename Ret > G*;6cV19
struct functor_trait < Ret ( * )() > eJ23$VM+9
{ Cg!]x
o
typedef Ret result_type; TE.O@:7Z
} ; ZOK,P
对于单参数函数的版本: Dqw?3 KB
Z/S7ei@56
template < typename Ret, typename V1 > oHbG-p
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > FX#fh 2
{ #AJo75E%
typedef Ret result_type; ![,W?
} ; *=X$j~#X
对于双参数函数的版本: i;XkH4E:)
yfd$T}WW6
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > QIMoe'p
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > &~xzp^&
{ Tl9;KE|
typedef Ret result_type; fv",4L
} ; `IQ76Xl
等等。。。 :sY pZX1
然后我们就可以仿照value_return写一个policy XJ`!d\WL/!
>
v~?Vd(
template < typename Func > ][y~(&=T
struct func_return ;x=kJ@
{ 2yyJ19Iul
template < typename T > ^U`Bj*"2
struct result_1 [;F%6MPK^
{ 0"V L6$
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; ^atX/
} ; cN5,\I.
9y~5@/32R
template < typename T1, typename T2 > nKzS2u=:Y
struct result_2 @,Iyn<v{B
{ |aT&rpt
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; A80r@)i
} ; tX$v)O|
} ; GuV.7&!x
,y+}0q-Ou
b5MCOW1+
最后一个单参数binder就很容易写出来了 /Y>$w$S
!4(X9}a
template < typename Func, typename aPicker > 4[ 7)$
class binder_1 K6=i\
{ VR @V3 ~
Func fn; {F/0pvP9
aPicker pk; csPziH$wl
public : nYcj6?
z|o7k;raH
template < typename T > hw@ `Q@
struct result_1 e7(iMe
{ OUd&fUmH
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; QD6in>+B@
} ;
d%y)/5
]}wo$7pO
template < typename T1, typename T2 > _dgS @n;6
struct result_2 5ir[}I^z
{ P,|%7'? Y
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; vCf{k
} ; @MS}tZ5
SpM|b5c5
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} xb2xl.2x!
KkIxtFM
template < typename T > g/o@,_
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const \lJCBb+k
{ eCDwY:t`
return fn(pk(t)); }, < dGmkx
} DHUK_#!
template < typename T1, typename T2 > m+t<<5I[-
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ']N1OVw^vf
{ ScgaWJ
return fn(pk(t1, t2)); g H+s)6
} |4J ;s7us
} ; 3KyIBrdi?
+:a#+]g
=i4%KF9x
一目了然不是么? ig Q,ZY1
最后实现bind T\(w}
H%L oI)w
V__|NVoOm
template < typename Func, typename aPicker > C#^V<:9
picker < binder_1 < Func, aPicker > > bind( const Func fn, const aPicker & pk) B1x# 7>K
{ N-0kB vo
return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); (;9-8Y&_