一. 什么是Lambda kU.@HJ[@j
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 PX` xr1o
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, *eI {g
%Hhk
6tR,
Ty7)j]b"zl
,qNbo
11
class filler </aQ
{ "F4 3q8 P
public : s d = bw
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} h.NCG96S
} ; po.QM/b
\
D]N)
7U2B=]<e-
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: U} w@,6
{CNJlr@z
'%o^#gJ p
[8%q@6[
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); W>:MK-_J
G\^<MR|
`,4@;j<^@
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 Bx6,U4o*
'`f+QP=`
a2/Mf
fzvyR2 I
二. 战前分析 OXn-!J90P
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。 #rNc+
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 UT[{NltH
(]PH2<3t
;'
H\s
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); [JV?Mdzu
/* --------------------------------------------- */ S\!vDtD@
vector < int *> vp( 10 ); s!>9od6^
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); W=OryEV?
/* --------------------------------------------- */ (@;^uVJP
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); < RtyW
/* --------------------------------------------- */ m9+?>/R
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); sf:IA%.4t
/* --------------------------------------------- */ bm4Bq>*=U
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); kE|x'(x
/* --------------------------------------------- */ T8Q_JQ
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); mIqm/5
'?g&);4)k-
I5`>XfO)
Wh~,?}laj
看了之后,我们可以思考一些问题: 5)5yH bS
1._1, _2是什么? t*H|*L#YR
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。 -Q&@P3x
2._1 = 1是在做什么? S4-jF D)U
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。 RzzU+r
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。 :R>RCR2g)
k8%@PC$
ZX8@/8sv
三. 动工 7AWq3i{
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: A}&YK,$5ED
.rnT'""i<5
rBy0hGx
UBk:B
template < typename T > c;06>1=wP5
class assignment OK YbEn#
{ t1yOAbI
T value; )VqPaKZl
public : DiTpjk]c`
assignment( const T & v) : value(v) {} S\Le;,5Z
template < typename T2 > l-S0Gn/'X
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } ]@#wR
} ; o>bi~(H
q/d?cLgl
:8==Bu
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 >yHtGIHe-
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment 5SmJ'zFO
}maD8,:t
iHK.hs;
1eEML"
class holder }pnp._j
{ " Up(Vj@
public : u3E =r
template < typename T > <5P*uZ
assignment < T > operator = ( const T & t) const ^S?f"''y3
{ tE <?L
return assignment < T > (t); Ei\>gXTH1-
} l&:8 'k+%=
} ; iA[o;D#
@+Sr~:K
-K H"2q
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: o?j8"^!7
c3o3i
static holder _1; (@qS
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 AE~@F4MK
dqo-.,=
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); +v:]#1
而不用手动写一个函数对象。 :Ea|FAeK8
;Bj&9DZd
`'k2gq&
N&kUTSd
四. 问题分析 r;*
|^>
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 z8]@Gh+
(
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 cAot+N+9|]
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 0a#v}w^*
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 pV_zePyOn
下面我们可以对这几个问题进行分析。 -.ZP<,?@F
\i@R5v=zL
五. 问题1:一致性 .:B>xg~2
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| );6f8H@G
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 ,4 _H{+M
m<kJH<!j
struct holder `wU['{=
{ !E_|Zp]up
// :FtV~^Z
template < typename T > F]r'j
ZL
T & operator ()( const T & r) const @TX@78fWz=
{ aNNRw(0/
return (T & )r; u%E8&T8,
} U1pE2o-
} ; A'b$X1h
8"g+
k`PRy
这样的话assignment也必须相应改动: c00rq ~<K
vCSC:
template < typename Left, typename Right > 5U4V_*V
class assignment JtxVF!v
{ EzjK{v">
Left l; N5ZOpRH{
Right r; 1_v\G
public : rqdN%=C
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} vNuws_
template < typename T2 > q5-i=lw
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } @xa$two
} ; !Ko>
!G0Mg; ,
同时,holder的operator=也需要改动: VwZ~ntk
VNIl%9:-l
template < typename T > Q^nfD
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const cfa1"u""e
{ F ]Zg
return assignment < holder, T > ( * this , t); yRl
} J5HK1
!6RDq`
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 3&AJN#c
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 `BG>%#
vt*
return l(rhs) = r; ~ss6yQ$
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。 US"g>WLwJ
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: OY:rcGc`t
BG?>)]6
template < typename Tp > -l[$+Kw1S
class constant_t xS5 -m6/
{ q >>1?hzA
const Tp t; cc_'Kv!
public : ~LV]cX2J(
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} >dm9YfQ
template < typename T > Q1x&Zm1v
const Tp & operator ()( const T & r) const oVn&L*H
{ Wkjp:`(-$r
return t; .Wy'
} C~@m6K
} ; &Mudu/KTr
K/f-9hE F
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 5|K[WvG@Co
下面就可以修改holder的operator=了 YW/V}C'>
U4K ZPk
template < typename T > RtHai[j
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const "0#(<zb|
{ !bYVLFp=\_
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); U.P1KRY|=
} QSa#}vCp*
S2*sh2-&6
同时也要修改assignment的operator() ckY#oRQ1
Ew|Z<(
template < typename T2 > GWPBP-)0
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } bo\Ah/.
现在代码看起来就很一致了。 $`/UG0rdC
w?|qKO
六. 问题2:链式操作 ;
YQB
现在让我们来看看如何处理链式操作。 SE^l`.U@
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。 :?g+\:`/0j
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 ,@?9H ~\
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 rXD:^wUSc
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct ,h'Q
9wldd*r
template < typename T > &,jUaC5I
struct result_1 :}Yk0*
{ Hv,ll1@h
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; U), HrI>;
} ; qmFbq<&
.nrbd#i-
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: UWV%y P
Y3&,U
template < typename T > !ae?EJm"
struct ref ,&S0/j
{ Qr3!6
typedef T & reference; 9cP{u$
} ; Q*ELMib
template < typename T > KhB775
struct ref < T &> eUB!sR%
{ O)VcW/
typedef T & reference; *Ic^9njt
} ; UhS:tT]7
*p\Zc*N;%
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: 2672oFD
,iP
YsW]5
template < typename T > ~B"HI+:\L
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const &DGz/o
{ x}c
return l(t) = r(t); <Y?Z&rNb
} mR@d4(:J?
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。 -#T%*
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 d!R+-Fp
ZZo<0kDk
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 (ub(0 h0j
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: Il&7n_ H
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 dG5jhkPX
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 `Tyd1!~
最后的布局是: nTr]NBR
Add U{oM*[
/ \ X5J )1rL
Divide 5 Tf]ou5|
/ \ ?i#x13
_1 3 JXe~
9/!
似乎一切都解决了?不。 W5`p Qdk
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。 CQ/+- -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。 Eq;w5;7s
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: Nr>UZlU8
L{F]uz_[x
template < typename Right > jwE=
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const *.>@
Right & rt) const <zn)f@W
{ Tt~[hC
h
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); ;#v3C;
} >\?
z,Nin
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 ZJ)Z
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。 zqNzWX
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。 rY^uOrR>j*
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。 ^t
gjs$M|
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 -`\rDPGf
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? |*g#7YL
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: vMou`[\WlJ
,s3|
template < class Action > p+]S)K GZw
class picker : public Action ANw1P{9*
{ W9w(a:~hY
public : u]Vt>Ywu
picker( const Action & act) : Action(act) {} ~210O5^
// all the operator overloaded eu$VKLY*
} ; 9 CZ@IFS
_^GBfM.
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。 h092S |iY
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: iU 6,B
Pa d)|
template < typename Right > >^g2Tg:
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const QEt"T7a[/
{ (jU_lsG
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); UwS7B~
} Iga+8k
Y2l;NSWU
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > 8o|C43Q_
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。 ;AOLbmb)H4
=bD.5,F)
template < typename T > struct picker_maker ya~;Of5
{ nsi?.c&0!
typedef picker < constant_t < T > > result; OjlX<y.
} ; E%v0@
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > [nV BnB
{ sv%E5@
typedef picker < T > result; 5<PNl~0
} ; Sq,>^|v4&e
#b428-
下面总的结构就有了: t6+W
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。 y]@JkF(
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。 )Hin{~h
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 6}R*7iMs
至此链式操作完美实现。 [UzacX t
B6IKD
nm<VcCc
七. 问题3 -(
p%+`
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。 gkxHfm
*l
=f=
template < typename T1, typename T2 > \f4rA?+f
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const (kY0<
{ S"G(_%
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); uQ_C<ii"W
} s&VsK#
8=Oym~
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: n^{h@u
n!Y_SPg
template < typename T1, typename T2 > v+{{j|x=
struct result_2 ELnUpmv\
{ cFq<x=S
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; -DHzBq=H
} ; Ow> u!P!
K5LJx-x*j
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? diu"Nt
这个差事就留给了holder自己。 &':C"_|&r
cd1-2-4U
Zx{ Sxv"
template < int Order > Hm>cKPZ)
class holder; D%3$"4M7!
template <> w]qM
class holder < 1 > KZg2`8F
{ z0+JMZ/
public : :X}SuM?c
template < typename T > S{l)hwlE
struct result_1 Q .Nw#r+m
{ '/UT0{2;rS
typedef T & result; UVlB=
} ; 7NT}
Zwf
template < typename T1, typename T2 > s|XWw<Sa
struct result_2 (Ox&B+\v+v
{ V]J"v#!{
typedef T1 & result; D<FQVdP
} ; WynTU?
template < typename T > .^=I&X/P
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const u(1m#xr8$
{ =TEe:%mN
return (T & )r; :35h0;8+
} @a]cI
template < typename T1, typename T2 > IxUj(l1Fm
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const 9Cd/SlNV2
{ BQWgL
return (T1 & )r1; n6Uh%rO7S|
} fgL"\d}
} ; E)m \KSwh
Dx /w&v
template <> \H>T[
class holder < 2 > ,_(=w.F
{ V2?{ebx`
public : nkPlfH
template < typename T > \9p.I?=
struct result_1 [I%eRo[
{
W^^0Rh_
typedef T & result; g,WTXRy
} ; T2]8w1l&K
template < typename T1, typename T2 > 4.,|vtp
struct result_2 ^kcuRJ0*$
{ 8i;drvf
typedef T2 & result; {ST8'hY
} ; Lct_6?
template < typename T > A3 TR'BFw-
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const 0B9FPpx? :
{ .4E24FB[f?
return (T & )r; nT=%3_.
} \6a' p
Q,
template < typename T1, typename T2 > JE:LA+ (
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const |*J;X<Vm
{ {~51h}>b#
return (T2 & )r2; L''VBY"?
} -eV*I>G
} ; ,^mEi
y~]D402Cx
WLU_t65
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> >。 *^]
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: ~2hzyEh
首先 assignment::operator(int, int)被调用: Q`J U[nY
W?E01"p
return l(i, j) = r(i, j); y=\&z&3$
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) |b='DJz2
2l V`UIa
return ( int & )i; ,V]FAIJ
return ( int & )j; z"7?I$NQ
最后执行i = j; T;Kv<G;
可见,参数被正确的选择了。 R6 ej
Kk=>"?&
V]Ccj\Oi
w-)JCdS6Tb
wsrdBxd5
八. 中期总结 8Wtr,%82
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: fl4@5AVY
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 a0JMLLa [I
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 #+6j-^<_6
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor 7W},5c
n=d#Fm0<
d<ES
) xV>Va8)
9fbo
n@kJ1ee'
九. 简化 h){ #dU+&
很明显,要支持一个操作符所要做的工作太多了,而且在每个functor中申明result_1至result_n,可见如果n发生变化,维护的开销极大。 @/As|)
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 D.7cWR`Wp
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: B(71I;
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 |uFb(kL[U
+-*/&|^等 l#ct;KZ
2. 返回引用。 8TH;6-RT
=,各种复合赋值等 dQH8s
3. 返回固定类型。 {7IZN< e
各种逻辑/比较操作符(返回bool) f9_Pn'"I
4. 原样返回。 !T)_(}|6}
operator, A;ZluQ
5. 返回解引用的类型。 K(MZ!>{
operator*(单目)
`_neYT
6. 返回地址。 ||cI~qg
operator&(单目) ScInOPb'K
7. 下表访问返回类型。 4>Ht_B<<
operator[] !F6rcDK I
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 ,{iMF
(Nj
operator<<和operator>> po]<sB
g] IPNW^n
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 i/8OC
例如针对第一条,我们实现一个policy类: \N? lG q
%ByqkY{5F
template < typename Left > 9@M;\ @&g
struct value_return eUa:@cA
{ ri3*~?k00
template < typename T > ^Bw"+ 6d
struct result_1 )<'2 vpz
{ 2^5RQl/
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; C)qG<PW.!
} ; 60|m3|0o
^N ;TCn
template < typename T1, typename T2 > th"Aatmp
struct result_2 buKkm$@w
{ A;/,</
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; H,/=<Th;i
} ; `7`` 1TL
} ; _q-k1$o$
fWg3gRI
7S=]@*
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait [ryII hQ
E'+z.~+
下面我们来剥离functor中的operator() xw~oR|`U
首先operator里面的代码全是下面的形式: _iqaKYT$
A5}N[|z
return l(t) op r(t) = =KDr0|G
return l(t1, t2) op r(t1, t2) VL\Ah3+
return op l(t) >W:kTS<
return op l(t1, t2) c2gZ<[~
return l(t) op .ArOZ{lKD>
return l(t1, t2) op 0"sZP\<p
return l(t)[r(t)] (S=CxK
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] ffOV7Dxy
'UCClj;?K
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: j6*e^
B
单目: return f(l(t), r(t)); Xe
^NVF
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); h^H)p`[Gme
双目: return f(l(t)); Kx;l a
return f(l(t1, t2)); $G/p[JG6-
下面就是f的实现,以operator/为例 {>ghX_m|
FV OPC:}bj
struct meta_divide aNICSxDN
{ \H PB{
;
template < typename T1, typename T2 > sA"B/C|(g
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) K[V#Pj9
{ @9]TjZd
return t1 / t2; -Y"2c,~pH
} gazX2P[D
} ; O+DYh=m*p
\$,;@H5I^
这个工作可以让宏来做: k_OzkEM9!
&6\E'bBt
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ A(C0/|#V
template < typename T1, typename T2 > \ +I.{y
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; JVx-4?
以后可以直接用 (3m^@2i
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) JAmpU^(C
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 </Dv?
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) kf' 4C
"}
0}>p)k3&A
2tp95E`(O
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 *2m{i:3
#("E)P
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > wX@g>(
class unary_op : public Rettype ~P-^An^
{ 8hX/~-H
Left l; SmP&wNHQf
public : @Rqn&tA8
unary_op( const Left & l) : l(l) {} k#5Qwxu`
&x[V<Gq
template < typename T > :{#w-oC>6P
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const a0wpsl
iF
{ vWYU'_=
return FuncType::execute(l(t)); ^{O1+7d[.
} _6sSS\
V$MMK
template < typename T1, typename T2 > Ez^wK~
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const R{Me~L?
{ ML1/1GK*i+
return FuncType::execute(l(t1, t2)); R8,
g^N
} cEPqcy
*
} ; 2B=BRVtSs
Pfg.'Bl
@PKY>58)
同样还可以申明一个binary_op Y)C!N$=@Q
l.SoiFDd
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > Kl :x?"g)
class binary_op : public Rettype =%crSuP
{ K3J,f2Cn$
Left l; ? C6tYd
Right r; *b(nX,e
public : HhqNpU
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} c38ENf
}}d,xI
template < typename T > yt`K^07@
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const $?|$uMIafp
{ ekSSqj9";
return FuncType::execute(l(t), r(t)); p}a0z?
} v==/tr)
CDG,l7
template < typename T1, typename T2 > NMH'4R
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const CGZ3-OW@E
{ U!524"@%U`
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); p,S/-ph
} U;Q?Rh-W
} ; Z2I2 [pA
G9ra;.
?Lquf&`vP
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 `mDCX
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 6"U$H$i.G
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) `R_;n#3F0
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。 2?(dS
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! z~RE}k
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。。。 :>m67Zq
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 +nQp_a1{9%
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) n4Q ^
下面是修改过的unary_op yH',vC.
Sk%*Zo{|
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > 6F3FcUL
class unary_op t`"pn<
{ y9Q.TL>=[
Left l; te#Wv9x
0{.[#!CSk
public : t|}}#Z!I[f
pn
aSOyR
unary_op( const Left & l) : l(l) {} /9@VnM
@A8@j%CK1
template < typename T > /
#D R|
struct result_1 sk~inIj-
{ 63pd W/\j
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; p2(Z(V7*
} ; L<ET"&b;4
LZ1)zoJ
template < typename T1, typename T2 > %bgUU|CdA
struct result_2 Kr@6m80E5
{ 7E\k97#G
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; /yTPb
} ; g3vR\?c`
l
!:kwF
template < typename T1, typename T2 > 1HBXD\!
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const :#Nrypsu
{ Nu7lPEM
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); qW|_|%{U+
} }\aJ%9X02
<,Pk
template < typename T > .%+y_.l
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const Q?{^8?7
{ &O^t]7
return OpClass::execute(lt(t)); iO{LsG*5Z
} }o@Dsx5
&[y+WrGG
} ; _.^`DP>
fsUZG6
w'a3=_nW
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 UKp^TW1^
好啦,现在才真正完美了。 4*V[^mht
现在在picker里面就可以这么添加了: z--Y
4>(rskl_
template < typename Right > IQQ QB
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const $9?<mP2-*
{ hf< [$B
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); @5*$yi 'Cp
} dc,qQM
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 b-HELS`nX
C,VvbB
sTw+.m{F
^_\%?K_u
U*7x81v?j
十. bind |?4NlB6
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 "WzD+<oL
先来分析一下一段例子 -nDY3$U/
b>L?0p$ej
z^\-x9vL
int foo( int x, int y) { return x - y;} q:u,)6
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 tYMPqP,1.
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 1}3tpO;
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 `{9bf)vP6
我们来写个简单的。 `zsooA
Gt
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: eR:C?v
对于函数对象类的版本: (0^ZZe`#j
)_SpY\J
template < typename Func > k[{ ~eN:
struct functor_trait !TLJk]7uC
{ )F,z pGG
typedef typename Func::result_type result_type; %`}nP3
} ; @IV,sze
对于无参数函数的版本: qpV"ii
/n1L},67h
template < typename Ret > I*H($ a
struct functor_trait < Ret ( * )() > QVo>Uit
{ 3a}53?$
typedef Ret result_type; CI^s~M >
} ; >Et~h65d5
对于单参数函数的版本: f-Zi!AGh>
h}4yz96WD
template < typename Ret, typename V1 > 1C(sBU"
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > +P%k@w#<Z
{ !TO+[g!
typedef Ret result_type; z['2
} ; ~,.'#=V
对于双参数函数的版本: )
(0=w4
moL3GV%]Gq
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > pKaU
[1x?%
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > USZBk0$
{ OxN[w|2\4
typedef Ret result_type; a]
7nK+N
} ; 0G`@^`
等等。。。 /h9v'Y}c
然后我们就可以仿照value_return写一个policy 4))N(m%3F
bD.KD)5
template < typename Func > CZog?O}<
struct func_return b*1yvkX5
{ q1Mt5O}
template < typename T > *auT_*
struct result_1 1@n'6!]6O
{ v Q,<Ke+d
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; :Q8*MJ3&V
} ; V&7NN=
Q hdG(`PY~
template < typename T1, typename T2 > DhXV=Qw
struct result_2 UjS+Ddp
{ /[E2+g
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; Vllxv6/_
} ; ~I;|ipK4m
} ; d|>/eb.R
`R!Q(rePx
g{CU1c)B
最后一个单参数binder就很容易写出来了 ~ +h4i'
G|u)eW
template < typename Func, typename aPicker > wsB
class binder_1 .q1y)l-^Z
{ %<fs \J^k
Func fn; wHh6y? g\
aPicker pk; n'[>h0
public : 6sG5n7E-A
&