一. 什么是Lambda FY]z*=
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 +xtR`Y"
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, qdVExO&
L~(`zO3f
)u'("
&+t,fwlM
class filler >@d=\Kyu
{ *gzX=*;x+?
public : K29KS)~;W
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} Ib8xvzR6I&
} ; 7: T 5P
BI6o@d;=4
=Wk!mGc
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: u7<s_M3%N
A@"CrVE
Lpdp'9>I
/F 1mYq~
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); }mw31=2bD
C_Z[ul
QFf lx
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 dPRGL
hWF
21U,!
7uRXu>h
F/w!4,'<?5
二. 战前分析 .Su9fjy%
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。 'rdg
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 7nHlDPps)
"V cG3.
5lC "10
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); GVp2|\-L
/* --------------------------------------------- */ t=ry\h{Pc
vector < int *> vp( 10 ); < F Cr
L
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); O<h`[1eUjS
/* --------------------------------------------- */ X/nb7_M
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); m:~s6c6H
/* --------------------------------------------- */ iwfv t^
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); b-+iL
/* --------------------------------------------- */ `+QrgtcEy4
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); q-}J0vu\K
/* --------------------------------------------- */ hQgi--Msw'
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); BY$%gIB6>
R('44v5JQp
~Hs a6F&F
~z!U/QR2
看了之后,我们可以思考一些问题: _,;c2
1._1, _2是什么? w_I}FPT<(:
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。 Aj4i}pT
2._1 = 1是在做什么? &`63"^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。 X Jy]d/
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。 _A\c 6#
(byFr9z
'5eW"HGU]`
三. 动工 vV|u+v{
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: sT3O_20{
@Tzh3,F2
p9 |r y+t
q $s0zqV5
template < typename T > #x&1kHu<
class assignment e p;_'
{ C;;dCsiV5
T value; pFD L5
public : |k+Y >I&
assignment( const T & v) : value(v) {} y4Plm.
template < typename T2 > 6kKIDEX
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } X4Eq/q"
} ; r>`65o
>kK
e ?H`p"l
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 g(MeCoCc
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment 6P!M+PO
dM 7-,9Vc
Vo"\nj
f|_iHY
class holder Ssr
P
{ 6546"sU
public : FbHk6(/)
template < typename T >
*}0g~8Gp
assignment < T > operator = ( const T & t) const ?
S>"yAoe
{ %Sfew/"R0
return assignment < T > (t); -mG3#88*
} <D
pi M`
} ; rRL:]%POT
qI"@ PI!s
+kQ$X{+;8
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: Ah28D!Gor
{cKKTDN
static holder _1; s&!g )
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 zD-.bHo>.
O%y.
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); $ T.c>13
而不用手动写一个函数对象。 X5527`?e
*^Wx=#w$V
izow=}
+^!&-g@(
四. 问题分析 S!k cC-7
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。 o6ec\v!l-
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。 +PY LKyS>
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 \:\rkc9LI
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 sUcx;<|BC
下面我们可以对这几个问题进行分析。 -D0kp~AO4N
z'MOuz~Y
五. 问题1:一致性 u:3~Ius
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?| ZPY#<^WOzr
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 _CBG?
[L"(flY(E
struct holder Edc< 8-
{ J O`S
// : }v&TQ
template < typename T > ">*PH}b
T & operator ()( const T & r) const ub6=^`>h
{ kc\^xq~
return (T & )r; cRK1JxU
} [GX5jD#
} ; JVFn=Mw
_1f!9ghT\
这样的话assignment也必须相应改动: V,fSn:8%M
egxh
template < typename Left, typename Right > $3|++?
class assignment :aR&t#<"E
{ 2}[)y\`t3
Left l; l_y:IY$"
Right r; U|={LU
public : #)2'I`_E
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} Lk6UT)C
template < typename T2 > f3]Z22Yq
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } I1S*=^Z_U
} ; DDyeNuK
L\XnTL{
同时,holder的operator=也需要改动: WrQe'ny
c%yhODq/
template < typename T > %,E\8{I+
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const PW x9CT
{ +;tXk
return assignment < holder, T > ( * this , t); U@!e&QPn
} +LCpE$H
F?? })YX
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 o
nt8q8
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 D$+9`
T$)&8"Xya
return l(rhs) = r; $+!/=8R)
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。 [O>}%
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: +1~Y2
z;JyHC)
template < typename Tp > UmcPpZ
class constant_t '.r_6X$7Jt
{ <spV Up
const Tp t; +]
>o@
public : Eq=~S O%
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} {b6| wQ\
template < typename T > m-4P*P$X
const Tp & operator ()( const T & r) const kHygif
!I4
{ FCnOvF65
return t; $8vZiB!"
} ZgK[,<2
} ; Kur3Gf X
]KdSwIbi
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 iqm]sC`
下面就可以修改holder的operator=了 ~v"4;A6
@&p:J0hbp
template < typename T > uT:'Kkb!
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const :jlKj} 4A
{ ,$s
NfW
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); M?l/_!QB
} z{Z4{&M
(3~h)vaJ
同时也要修改assignment的operator() jR[VPm=
82l$]W 4
template < typename T2 > lKWe=xY\B
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } u0 myB/`
现在代码看起来就很一致了。 (Ild>_Tdb`
2CcUClP$
六. 问题2:链式操作 gb+iy$o-
现在让我们来看看如何处理链式操作。 =jXBF.
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。 jYDpJ##Zb
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。 q{T[|(!
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。
f?vbIc`
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct R8|H*5T?+
M#%l}
template < typename T > L/\s~*:M
struct result_1 ])F*)U
{ (iQ<
[3C=
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; 0z&]imU
} ; @+Ch2Lod
{\zTE1X9
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: 3/_rbPr
6G.(o
template < typename T > C.qNBl*
struct ref uH*moVw@5
{ $eHYy,,
typedef T & reference; }C-K0ba7
} ; LCBP9Rftvd
template < typename T > U9"g;t+/
struct ref < T &> w5fVug/;P
{ #uTNf78X
typedef T & reference; O0^m_
} ; )Y4;@pEU
9o%k [n
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: #gW"k;7P
8/W(jVO(-
template < typename T > pmda9V4
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const nv$>iJ^~H
{ 5j'7V1:2
return l(t) = r(t); WB)pE'5
} BoJpf8e'-e
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。 bu0i#
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 zF:
:?L~
M%&1j >d
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 +;r1AR1)x
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: 0?V{u`*
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 0zQ~'x
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 7R5m|h`M
最后的布局是: a]H&k$!c
Add ob3)bI oM
/ \ _[)f<`!g_V
Divide 5 pLYLHS`*
/ \ |D*a"*1+A
_1 3 wrP3:!=
似乎一切都解决了?不。 aSse'
C<a
你可以想象一下一个完整的Lambda库,它必然能够重载C++几乎所有的操作符。假设其重载了10个操作符,那么至少会有10个代表这些操作符的functor类。大体上来讲,每一种操作符所对应的functor都应当能够由链式操作产生别的任意一种操作符所对应的functor。(例如:*_1 = 2既是由operator*的functor产生operator=的functor)。可想而知这样一共能产生10*10=100种产生方式。这是对编码的一个大挑战。 74_':,u;]~
如何简化这个问题呢?我们不妨假定,任意一种操作符的functor,都能够产生任意一种操作符的functor,这样,每一种操作符的functor都拥有一样的产生方案。如果某种转换确实是不合法的(例如:A/B=C无论如何也不可能合法),那么在试图产生新functor的时候会出现编译错误。幸好C++的模版是如果不使用就不编译的,因此这种编译错误不会干扰到正常的使用,这正是我们所要的。 }%75Wety
OK,我们的方法呼之欲出了。既然所有的functor都具有一样的产生方案,那么不如大家都不要实现,等到最后统一的在所有的functor里面加上这么一系列的产生代码吧。例如,如果要添加从某functor XXX到operator=的functor的产生代码: z)%Ke~)<\@
mD5Vsy{Pb
template < typename Right > ]{Y7mpdB
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const 3+[;
Right & rt) const ~8JOPzK
{ 88 x2Hf5I
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); "L4ZE4|)
} GJs{t1
E
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 ]S0=&x@,
XXX指的是原来的functor的类型,picker_maker<T>是一个类型变换的trait,如果T是一个常量,那么他会返回constant_t<T>,否则返回T本身。 DpCe_Vb%M
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 F\u]X
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 Z.}Z2K
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 "+XF'ZO
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? SfSWjq
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: #,[z}fq
hTc
:'vq
template < class Action > ^O0trM>h-
class picker : public Action 8I8{xt4
{ [_T6
public : Ly46S
picker( const Action & act) : Action(act) {} h 8<s(WR
// all the operator overloaded P*|qbY
} ; h
?_@nQ!
xiv8q/
Picker<T>继承自T,唯一的作用就是给T添加上了各种操作符的重载函数。 Vp$<@Y
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: D`'h8:\
.(^%M
2:6
template < typename Right > zK_Q^M`
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const ''^2rF^
{ y$Fk0s*>
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); }!uwWBw`
} Gq=tR `.
*j~ObE_y
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > ECsb?n7e
使用picker还带来一个额外的好处。之前提到picker_maker要区分functor和常量,有了picker,区分的方法就非常简单了:凡是属于picker<T>的都是functor,否则就是常量。 ?`=
<*{_o
~%eZQgqA*
template < typename T > struct picker_maker c( _R
xLJ
{
bV$g]->4e
typedef picker < constant_t < T > > result; uK%0,!q
} ; \J(kevX
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > _TwEym.V
{ &8;Fi2}(L
typedef picker < T > result; /z
m+
} ; g-pEt#
h e=A%s
下面总的结构就有了: [jz@d\k$_
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 &E]<KbVx
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 }0[<xo>K
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 P^aNAa
至此链式操作完美实现。 `*o ko[\3
(fYYcpd,k
sFPh?
七. 问题3 I!"/ I8Y
如何使用多参数的函数对象呢?考虑_1=_2,这个functor必须接受2个参数,因此所产生的assignment对象的operator()必须能接收2个参数。 !eHQe7_
i"0*)$
hW
template < typename T1, typename T2 > lSfPOx;*
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 9=J 3T66U
{ nt%fJ k
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); /2Z7
} ')T*cLQ><
]`q]\EH
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: y*Gq VA[
^S`N\X
template < typename T1, typename T2 > mg< v9#
struct result_2 (M?VB*sm0
{ ov5g`uud
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; )gx*;z@
} ; *:%I|5
Z,-J
tl
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? ol1J1Zg
这个差事就留给了holder自己。 x*!*2{
Y
.E.(\
bzaweAH
template < int Order > &lo<sbd.
class holder; HHerL%/
template <> g) ofAG2
class holder < 1 > SmS6B5j\R
{ \j<aFOT(
public : : sG/
template < typename T > l1.eAs5U
struct result_1 6P
T)
{ a$EudD#+
typedef T & result; y: ]
} ; |.b&\
template < typename T1, typename T2 > )xL_jSyh
struct result_2 tb>Q#QB&u
{ g,G{%dGsk
typedef T1 & result; |2GrOM&S
} ; iA|n\a~ny,
template < typename T > hh$i1n
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const Nx zAlu
{ 24po}nrO
return (T & )r; % EYh*g{G
} g W?Hd/
template < typename T1, typename T2 > g7w#;E
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const o4^#W;%w
{ BC85#sbl
return (T1 & )r1; q&&uX-ez5W
} ,g 1~4,hqQ
} ; <O41M\,
#<@_mbQ@|K
template <> Uh XVeGO
class holder < 2 > <'jygZ(
{ #sv:)p
public : J[UTn'M8]
template < typename T > #^_7i)=~
struct result_1 mC$ te
{ ?es9j]
typedef T & result; ('`mPD,
} ; qP+%ui5xR
template < typename T1, typename T2 > s]HJcgI
struct result_2 +O1=Ao
{ #4AqWyp#f
typedef T2 & result; ivSpi?
} ; ?btX&:j2P
template < typename T > ti<;>P[4
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const AHT(Z~C
{ b%X<'8z9Z
return (T & )r; #bb$Icmtk
} rW)}$|-Z
template < typename T1, typename T2 > PKev)M;C+
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const uZP(-}
{ Qqd +=mgc
return (T2 & )r2; #UnGU,J
} 5r0Sl89J
} ; !MOcF5M
PkOtg[Z
{\VmNnw
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> >。 /AIFgsaY
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: ;
X/'ujg
首先 assignment::operator(int, int)被调用: :FixLr!q
618bbftx{
return l(i, j) = r(i, j); G&yF9s)Lvs
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) ^J@
Xsl
;?gR ,AKZ
return ( int & )i; G[ q<P
return ( int & )j; '<wZe.Q!
最后执行i = j; (OG>=h8?
可见,参数被正确的选择了。 CelM~W$=u
5(DnE?}vo
rD>q/,X=\
_z3^.QP
[5]*
Be
八. 中期总结 K&&YxX~3
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: ]2z
Gb5s"
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 NV^n}]ci
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 ?o d*"M
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor 602=qb
5?TjuGc
%G jjl*`E
ks8x xY
UmCIjwk
7D4I>N'T
九. 简化 ~gEd(
很明显,要支持一个操作符所要做的工作太多了,而且在每个functor中申明result_1至result_n,可见如果n发生变化,维护的开销极大。 )7F$:*e
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 s=XqI@
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: Ucj>gc=
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 V/8yW3]Xy
+-*/&|^等 <h~_7Dn
2. 返回引用。 "'c
=(P
=,各种复合赋值等 sv*xO7D.
3. 返回固定类型。 *L5L.: Ze
各种逻辑/比较操作符(返回bool) z"!=A}i
4. 原样返回。 B 3eNvUFZg
operator, s`L>mRw`
5. 返回解引用的类型。 c`V~?]I>
operator*(单目) M'xG.'
6. 返回地址。 Lw{'mtm
operator&(单目) p|=0EWo4U
7. 下表访问返回类型。 o&HFlDZ5jO
operator[] {"^#CSi
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 =!2(7Nr
operator<<和operator>> 84-7!< 6i
7=4V1FS6i
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。 j,g.Eo
例如针对第一条,我们实现一个policy类: E"%G@,|3*
-\~x^5K
template < typename Left > v?4MndR
struct value_return j`"cU$NRM
{ _MGhG{p7t
template < typename T > D?cE$P
struct result_1 |R>I#NO5
{ h!1CsLd[
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; K/LoHWy+n*
} ; nIqmora
Jz)c|8U
template < typename T1, typename T2 > `L"{sW6S
struct result_2 >c@1UEwkm
{ y7#vH<
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; y &%2
} ; dRLvej,
} ; a~;`&Uj
xw rleB
r/6h}
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait u}KEH@yv
>l!DWi6
下面我们来剥离functor中的operator() 2<+9lk
首先operator里面的代码全是下面的形式: 2a:JtJLl
!CuLXuM
return l(t) op r(t) p"/B3
return l(t1, t2) op r(t1, t2) n&}ILLc
return op l(t) #)$@Kvm
return op l(t1, t2) t>%J3S>'ZV
return l(t) op 2;=xHt
return l(t1, t2) op <7sGA{
return l(t)[r(t)] !4
G9`>n
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] nK|WzUtp
ZIM 5$JdCv
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: =ZN~*HLl}
单目: return f(l(t), r(t)); ]+i~Cbj
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); i^DZK&B@u
双目: return f(l(t)); {KalVZX2R
return f(l(t1, t2)); fwi(qx1=}
下面就是f的实现,以operator/为例 EXYr_$gRs
W%cJ#R[o
struct meta_divide g"L$}#iTsl
{ fRd^@@,[
template < typename T1, typename T2 > v/WvT!6V`
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) |0/~7l
{ ~!W{C_*N
return t1 / t2; _8"%nV
} qU,u(El
} ; 3.s.&^
m%km@G$
这个工作可以让宏来做: TwXqk>J
)F)
(Hg
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ yPza
template < typename T1, typename T2 > \ IPT\d^|f
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; .`K<Iug1
以后可以直接用 |Ptv)D
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) [.NG~ cpb
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 )R'~{;z }
(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。。。) Qtpw0t"
DZ Q=Sinry
Ljjuf=]
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 Th)Z?\8zk
/<$\)|r
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > &*N;yW""f
class unary_op : public Rettype F"Y.'my8
{ Sq,x57-
Left l; Q)s[ls
public : ^p433
unary_op( const Left & l) : l(l) {} Q4,!N(>D
!nkjp[p
template < typename T > 3@/\j^U
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const gK8{ =A0c
{ zn'F9rWx>
return FuncType::execute(l(t)); '{?7\+o.x
} 69$[yt>KYz
hln.EAW'Yc
template < typename T1, typename T2 > Yq?FiE0
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const VgO:`bDF
{ @H^Yf
return FuncType::execute(l(t1, t2)); ?@i_\<A2
} ]FNqNZ
} ; sox0:9Oqnf
$Dm2>:Dmt
M &g1'zv?/
同样还可以申明一个binary_op 3b2[i,m<L
lef,-{X-
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > R6A{u(
class binary_op : public Rettype `i,l)X]
{ * Jy'3o
Left l; %cl=n!T
Right r; j%m9y_rg}
public : `'Af`u\R
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} LzW8)<N
0//?,'.
template < typename T > K*_5M
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const $&Ntdn
{ fvDt_g9 oI
return FuncType::execute(l(t), r(t)); pp#xN/V#a
} ~<?+(V^D
,33[/j
template < typename T1, typename T2 > n5~7x
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const N%k6*FBp~
{ M(alc9tn
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); ju-tx
:
} 1sqBBd"=PY
} ; j[Y$)HF
kIlc$:K^
axSJ:j8
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 M[^
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 ueyz@{On~
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) +;P8QZK6
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 /Jjub3>Q
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! =skw@c^
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 PYYK R
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 4Y)rgLFj
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) s^@?+<4:
下面是修改过的unary_op I$Bu6x!
&?R2zfcM
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > .S l{m[nV8
class unary_op `5V=U9zdE
{ McRAy%{z
Left l; c&{1Z&Y
.K=r.tf~
public : ?+]prbt)
3~I|KF7x
unary_op( const Left & l) : l(l) {} M?iU$qI
\{HbL,s
template < typename T > rff=ud>Jf
struct result_1 \pXs&}%1,F
{ h~]G6>D9)>
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; OO Hw-MW
} ; ]ZD W+<
`u zR!^X
template < typename T1, typename T2 > vU:FDkx*nn
struct result_2 '@$YX*[
{ 0UJ%tPS
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; WUwH W
} ; []'gIF
}9k/Y/.
template < typename T1, typename T2 > 4&}V3"lg
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const H]6i1j
{ 2qw -:
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); ''{REFjK7
} vr,8i7*0
`OL@@`'^{S
template < typename T > Xu4C*]A>
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const g>m)|o'
{ _6b?3[Xz
return OpClass::execute(lt(t)); \{Qd
} 3D"2yTM(
RObo4
} ; Rqi=AQ
Vq'\`$_
5r*5Co+
该方法避免直接使用RetType的result_x,而自己申明一个对应的result_x做一次中转,虽然其实毫无意义,却恰好避开了vc的bug eI+<^p_j2
好啦,现在才真正完美了。 77FI&*q
现在在picker里面就可以这么添加了: SXYH#p
yqEX0|V%
template < typename Right > X"4 :#s
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const 9{D u)k
{ 5`TbM
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); RZ(*%b<C
} %h}Q f&U_
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 TzaR{0
1
WR&>AOWAD
WrA!'I
uwQ~4
PQl^jS
十. bind S}O>@%
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 [~3[Tu( C
先来分析一下一段例子 b`%3>
!cLdoX
eP d
int foo( int x, int y) { return x - y;} ;Av=/hU
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 E,~|-\b}h
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 `-R-O@X|
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 ?IKSSe#,
我们来写个简单的。 eb6Ux
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: -6Y@_N
对于函数对象类的版本: m\4V;F
DjyqQyq~
template < typename Func > f9" M^i
struct functor_trait :U6"HP+?g-
{ <EhOIN7@*D
typedef typename Func::result_type result_type; b^*9m PP
} ; #?OJ9pyG'
对于无参数函数的版本: @q98ac*{
oO0dN1/
template < typename Ret > /|<Pn!}J
struct functor_trait < Ret ( * )() > ,Wv@D"4?
{ q7}r D$
typedef Ret result_type; Y X`BX$
} ; `fnU p-
对于单参数函数的版本: {\1:2UKkr
1^f7
template < typename Ret, typename V1 > T*Dd%
f
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > Su]@~^w
{ sf([8YUd
typedef Ret result_type;
#r=Jc8J_
} ; i\zVP.c])*
对于双参数函数的版本: x0KW\<k
<