一. 什么是Lambda 4elA<<
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 o~tL;(sz
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, >Q% FW
^Y?Y5`!Q
,; k`N`#'
/^Ng7Mi!
class filler K3-Cuku
{ 8XhGo2zf
public : y_}jf,b4
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} Gf\u%S!%
} ; 8}>s{u;W
94b*
!Z
{~{</ g/
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: rUWC=?Q
g ^ 4<ve
{1m.d;(1
XO,gEn&6V
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); tA {?-5
}4XXNYH
_(0GAz%9
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 vuO~^N]G
WeE1 \
141XnAb)I
M.0N`NmS
二. 战前分析 SPo}!&p$~
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 P2=u-{?~
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 ew
4pAav
<0!)}O
,;~@t:!c
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); E%vT(Kz
/* --------------------------------------------- */ <nbc
RO.
vector < int *> vp( 10 ); Dx>~^ ^<
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); *28:|blbL
/* --------------------------------------------- */ [E6ZmMB&
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); /Q\|u:oO,
/* --------------------------------------------- */ #5=!ew
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); WN3]xw3
/* --------------------------------------------- */ 4$MV]ldUI
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); ,@r 0-gL
/* --------------------------------------------- */ 'q, L*
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); !B:wzb_
SeIL
^_!2-QY.~
K}TSwY
看了之后,我们可以思考一些问题: xF])NZy|
1._1, _2是什么? qJYEsI2M
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。 `z~L0h
2._1 = 1是在做什么? 8;Eg>_cL:
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。 `PI?RU[g*
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。 f}uW(:f
]Yx&
zIy&gOX
三. 动工 Rs;Y|W4'
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: -Ta|
qQa
B
f"L;L
S7f"\[Aw
ve@E.`
template < typename T > WdJJt2'
class assignment r>Cv@4/j
{ s]Qo'q2
T value; {RHa1wc
public : |rwx;+
assignment( const T & v) : value(v) {} ~xU\%@I\
template < typename T2 > m`6=6(_p
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } 3"p'WZ>
} ; rkWiGiisM
:3.!?mOe2
`i{p6-U3
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 ]/c!;z
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment 734<X6^1
+5qY*$dn
,B,:$G<
vG#,J&aW
class holder ">x"BP
{ JE ''Th}
public : B)=)@h[f
template < typename T > + 3c (CTz
assignment < T > operator = ( const T & t) const RR[1mM
{ +~za6
return assignment < T > (t); bo40s9"-*W
} %1z`/B
} ; _l{_n2D-
@\|Fd)
Wz)@k2
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: {I]>!V0j!
Gc2:^FVlh
static holder _1; uow{a*qd6
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 |ohCA&k%;
v9XevLs
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); =}
flmUv~
而不用手动写一个函数对象。 33OkYC%e
]3I@5 }5%
@: K={AIa
l?:S)[:
四. 问题分析 s>ohXISB[
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。 (\M+E
tU<9
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。 HL~DIC%
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 eoxEnCU
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 0i~?^sT'
下面我们可以对这几个问题进行分析。 mG.H=iw
2*TPW
五. 问题1:一致性 nZ8jBCh
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?| &2,^CG
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 Hd?#^X
*Z2#U?_
struct holder +XpQ9Cd
{ !MEA@^$#
// aqKrf(Rv
template < typename T > rHJtNN8$k
T & operator ()( const T & r) const (Z?g^kjq)
{ Eu`K2_b
return (T & )r; lc\%7-%:5
} b0uWUI(=
} ; iG+=whvL
H/$oGhvl
这样的话assignment也必须相应改动: '.IR|~ Y
ASULg{
template < typename Left, typename Right > y@9ifFr
class assignment 1!&m1
{ u$ff %`E
Left l; n |Q'>
Right r; 2aJ_[3p/h]
public : )Ag{S[yZ
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} U)C>^ !Us
template < typename T2 > ie}?}s
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } ]^I[SG,
} ; H'%#71
Lv7$@|"H9
同时,holder的operator=也需要改动: sDP8!
} bm ^`QY
template < typename T > .wf$]oQQ
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const 'pC51}[A{^
{ C(&3L[
return assignment < holder, T > ( * this , t); wkKSL
} 51Q~/
vBYk"a6SD
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。 g]jCR*]
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 g<^-[w4/
G!E1N(%o
return l(rhs) = r; ,$bK)|pGV
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 u+qj_Ej
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: SY$%)(c8kL
%OJq( }
template < typename Tp > MQq!<?/
class constant_t %,f(jQfg_
{ ^c?$$Tq
const Tp t; DsH#?h<-o
public : D|g{]nO
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} o?S!o}
template < typename T > d /lV+yZ
const Tp & operator ()( const T & r) const X][=(l!;w7
{ M"5S
return t; !NTt'4/F{
} 2-beq<I
} ; RSBk^
zszx~LSvIT
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 li9>zjz
下面就可以修改holder的operator=了 S)x5.vo^
MR/gLm(8(
template < typename T > [WO>}rGw4
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const ')>D*e
{ _zDf8hy
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); /A93mY[
} *Ke\Yb
Uf#9y182*c
同时也要修改assignment的operator() #Q$+ AdY|
zj2l&)N
template < typename T2 > {ZKXT8'
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } c|Fu6LF a
现在代码看起来就很一致了。 ?u~?:a@K
LTcZdQd$
六. 问题2:链式操作 Vr hd\
现在让我们来看看如何处理链式操作。 lS/l
iI'Y
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。 h
I7ur
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。 ?xw0kXK4
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。 v)<|@TD)
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct tf6 Zz[
y=LN|vkQ
template < typename T > B~2M/&rM\
struct result_1 f7I!o,/
{ j.+}Z |
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; ?63ep:QEk
} ; pMzlpmW;P
p{[(4}ql
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: tgC)vZ&a
9{8xMM-
template < typename T > 3]h*6V1$
struct ref e#(X++G
{ qv3% v3\4
typedef T & reference; w]O,xO
} ; ?[2>x{5Z
template < typename T > }s:~E2?In
struct ref < T &> PLRMW2
{ t^"8
v3'h
typedef T & reference; !7Nz_d~n
} ; sE! $3|Q
HM &"2c
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: T9bUt |
lsKQZ@LN`
template < typename T > i!yE#zew
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const G$VE
o8Blb
{ 8dwKJ3*.
return l(t) = r(t); IGF25-7B
} .q|k459oi
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。 NR98]X
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 :H>0/^Mg0
w+iIay
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 ^y[- e9O|
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是:
bU$M)
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 gjn1ha"h%.
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 ^J)0i_RS
最后的布局是: "x
O+
Add GrI<w.9X
/ \ wicW9^ik
Divide 5 dZCnQ IS
/ \ -l?\hmDl
_1 3 $8`"
似乎一切都解决了?不。 J$i.^|hE/
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。 GezMqt;2
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。 ^/~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: ;),vUu,k
GQDW}b8
template < typename Right > 5A+r^xN
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const d fSj= 4
Right & rt) const ;Q0H7)t:
{ OJD!Ar8Q
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); fT{%zJU
} a(lmm@;V<
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 X=V2^zrt
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。 8=OpX,t(
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。 rUZ09>nDy
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。 @.L/HXu-P
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。 UmG|_7
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? BbhC0q"J
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: %H4>k#b@$
Rp0^Gwa
template < class Action > Hz j%G>
class picker : public Action cVli^*se
{ GOD{?#c$
public : v {)8QF]
picker( const Action & act) : Action(act) {} {xf00/
// all the operator overloaded ^.c<b_(=h
} ; *gOUpbtXa
WWT1_&0
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。 (Ta (Y=!uq
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: Wpc8T="q
%:Z_~7ZR
template < typename Right > X'j9l4Ph7
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const i5SDy(?r
{ _pxurq{
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); l OiZ2_2
} J~AmRo0!k
KBa0
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > Sl'{rol'
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。 sY:=bU^P
~l]g4iEp
template < typename T > struct picker_maker b8!
{ 3Scc"9]
typedef picker < constant_t < T > > result; slaH 2}$xR
} ; cp6I]#X
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > \-8aTF
{ (wf3HEb_
typedef picker < T > result; j<)`|?@e(
} ; sfk;c#K
c$x>6&&L
下面总的结构就有了: `eeA,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。 8`_tnARIX
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。 9I(00t_
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 49YN@PXC
至此链式操作完美实现。 mJYD"WgY
A_crK`3
V3ExS1fNf
七. 问题3 <==6fc>s
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。 zbj V>5
nH B
template < typename T1, typename T2 >
?}#Iu-IA
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const g} pD%
{ ?in)kL
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); h4Xz"i{z
} PJ\k|
}
L_Zmi$
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 W~
[_:
GQ
template < typename T1, typename T2 > /0Mt-8[
struct result_2 yW&ka3j\
{ J?Oeuk~[D
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; qG +PqK;
} ; J~C=o(r
U$;UW3-
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? -b|"%e<'
这个差事就留给了holder自己。 R2JPLvs
O=6[/oc
'
"28zLo3
template < int Order > FIUQQQ\3
class holder; 3,n" d-
template <> k n/xt
class holder < 1 > <GF^VT|Ce
{ !t}yoN
n|
public : Z\cD98B#
template < typename T > RFX{]bQp9
struct result_1 !(gSXe)*
{ O{0it6
typedef T & result; $hMD6<e
} ; >GLoeCRNu
template < typename T1, typename T2 > .R
l7,1\
struct result_2 Pm,.[5uc
{ ,RW`9+gx
typedef T1 & result; cL][sI
} ; pC #LQ
template < typename T > /4@
[^}x
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const z:Z-2WV2o
{ SlwQ_F"4L
return (T & )r; .(3ec/i4CF
} 4c[/%e:\-
template < typename T1, typename T2 > hRMya#%-
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const (4Nj3x
o
{ {e q378d
return (T1 & )r1; 9M5W4&
} R_\o`v5
} ; H \'1.8g/
ZCViZWo
template <> 64]8ykRD-
class holder < 2 > DEbMb6)U
{ /0$fYrg>J
public : ~Z!YB,)bp
template < typename T > <fF|AbC:
struct result_1 n oM=8C&U
{ 1vxQ`) a
typedef T & result; Gp+\}<^Z
} ; '.M4yif\g
template < typename T1, typename T2 > 43]y]/do
struct result_2 v5@M 34
{ s;Gg
typedef T2 & result; Sc/$2gSG
} ; <XQwu*_\
template < typename T > (m6V)y
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const [cco/=c
{ lcy<taNu)
return (T & )r; j9l32<h7]
} 3
^K#\*P
template < typename T1, typename T2 > Ga-cto1Y
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const cpALs1j:
{ LrT EF
j
return (T2 & )r2; \P")Eh =d
} V)l:fUm2
} ;
`*B V@
6q>}M
6B|i-b$~
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> >。 :`Ut.E~.
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: ,.}%\GhY
首先 assignment::operator(int, int)被调用: 6`20
9 M%Gnz
return l(i, j) = r(i, j); G]N3OIw&8
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) &1R#!|h1W
&pjj
return ( int & )i; H7z)OaM
return ( int & )j; C*3St`2@9
最后执行i = j; J7^UQ
可见,参数被正确的选择了。 $;'M8L
Z) 2d4:uv
~LZrhwVj$
GZ,MC?W
=B5{ 7g\
八. 中期总结 N5,LHO
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: b9m`y*My
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 I:G8B5{J
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 {-8Nq`w
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor goA=U
elQjPvb
Z\xnPhV
*OznZIn
BAY e:0
I`H&b&
.`
九. 简化 8V 4e\q
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。 xPPA8~Dm*
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 Y0T :%
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: af %w|M
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 AU}kIm_+
+-*/&|^等 Nw$OJ9$L>
2. 返回引用。 IGQBTdPUa
=,各种复合赋值等 At?|[%<`
3. 返回固定类型。 Q?1J<(oq9
各种逻辑/比较操作符(返回bool) {59>U~
4. 原样返回。 4=/jh:h
operator, XsQ81j.
5. 返回解引用的类型。 E;{RNf|
operator*(单目) GWWg3z.o"W
6. 返回地址。 f?
@Qt<+k
operator&(单目) @#OL{yMy
7. 下表访问返回类型。 8=TC 3]
operator[] \fiy[W/k
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 /51$o\4S
operator<<和operator>> ]oVP_ &E
D
5n\h5
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 dk
nM|
例如针对第一条,我们实现一个policy类: A,~KrRd
nJ]7vj,rB
template < typename Left > 4
ZnQpKg
struct value_return |1(x2x%}D^
{ |+W{c`KL
template < typename T > -X!<$<\y;
struct result_1 ;!A8A4~nu
{ Z@Zg3AVU
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; "aF2:E'
} ; F
|BY]{
bs?\
)R 5/
template < typename T1, typename T2 > ~`FRU/@r
struct result_2 g9|OhymB
{ {)l Zfj}l
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; M,@M5o2u
} ; m+;U,[%[*E
} ; n=V|NrU
<O0tg[ub
i0K 2#}=^
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait PdqvXc
?Y3i-jY
下面我们来剥离functor中的operator() Zf3(!
a[
首先operator里面的代码全是下面的形式: VsL,t\67
G\dPGPPM
return l(t) op r(t) i/+^C($'f
return l(t1, t2) op r(t1, t2) Os'E7;:1h
return op l(t) //BJaWq
return op l(t1, t2) x-k-Pd
return l(t) op h~\k;ca
return l(t1, t2) op Si]?4:E7=
return l(t)[r(t)] 9 da=q
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] (WC
=om
[mu8V+8@d4
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: #$xtUCqX
单目: return f(l(t), r(t)); pNOE
KiJ
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); ~6n|GxR.[
双目: return f(l(t)); PiM(QR
return f(l(t1, t2)); i@nRZ$ K
下面就是f的实现,以operator/为例 2|lR@L sr
zPp22
struct meta_divide N^$q;%
{ #%k_V+o3
template < typename T1, typename T2 > W,6q1
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) iv_3R}IbX
{ JI]Lz1i
return t1 / t2; f&4+-w.:V|
} y EfAa6
} ; s(3u\#P
m_oUl(pk
这个工作可以让宏来做: _Sfu8k>):
~6kF`}5
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ n'^`;-
template < typename T1, typename T2 > \ |.$B,cEd
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; F$tzsz,9n
以后可以直接用 Nuot[1kS
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) *sU,waX
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 >;,23X
(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。。。) /B?wn=][
G{fPQ=
]vz6DJs
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 g 4=1['wW
t;VMtIW+E
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > c=\ _[G(
class unary_op : public Rettype wi7Br&bGi
{ #~-Xt!I
Left l; f|B\Y/*X
public : e8> X5
unary_op( const Left & l) : l(l) {} {AD-p!6G
i*N2@Z[
template < typename T > Lm=EN%*#9
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ]^>Inh!
{ bT2c&VPCE
return FuncType::execute(l(t)); {U_ ,y(V
} 7QTS@o-
6AJ`)8HX
template < typename T1, typename T2 > wE.jf.q
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const m<3. X"-
{ P_0X+Tz
return FuncType::execute(l(t1, t2)); YQC.jnb2
} '6qH@r4Z<
} ; WuY#Kx~2
,jC~U s<
)uHat#
同样还可以申明一个binary_op [>?|wQy >=
4z5qXI/<m4
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > rhPv{6Z|7
class binary_op : public Rettype +BtLd+)R
{ <tbs,lcw;
Left l; 6Zn[l,\
Right r; uo]\L^j
public : IrCl\HQN
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} qpe9?`vVX
oQ]FyV
template < typename T > RyX11XU
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const *(yw6(9%
{ c{1)-&W
return FuncType::execute(l(t), r(t)); RP~67L
} N*Q*>q
B">Ko3
template < typename T1, typename T2 > yO7H!}y_
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const A2\hmp@A@7
{ cD`?"n
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); $m5Iv_
} N<<wg{QO
} ; #@BhGB`9Qt
yxu7YGp%
|khFQ(
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 .$cX:"_Mk
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 n%36a(]
t
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) <(Ar[Rp
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
oL$I(83
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! C<a&]dN/
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 K{I "2c
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 5Xxdm-0
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) :dbO|]Xf
下面是修改过的unary_op Y54yojvV
>V)#y$Z
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > $ bMmyDw
class unary_op y{(Dv}
{ 09vVCM;DY
Left l; e/g9r
C3=0st$
public : U+B{\38
[Y`E"1f2
unary_op( const Left & l) : l(l) {} |4/rVj"
s7}-j2riq
template < typename T > {Q$8p2W
struct result_1 ImB5F'HI$
{ :&&s*_
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; @Zhd/=2[
} ; )Dhx6xM[a
T"H"m4{'
template < typename T1, typename T2 > 9f&
!Uw_W
struct result_2 X*7VDt=
{ ,tZL"
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; 3jfAv@I ~
} ; f\$_^dV
+pK 35u
template < typename T1, typename T2 > VPO~veQ
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const PQ_A^ 95
{ AwuhFPG
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); w#BT/6W&G
} ODRy
2H8\P+
template < typename T > cna%;f.
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const w?"M
{ (O!CHN!:
return OpClass::execute(lt(t)); &%(Dd
} `N}Vi6FG
QaE!?R
} ; (8ct'Q ;
PVxu8n
~S~+'V,d
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 @v&P;=lU
好啦,现在才真正完美了。 w?*79 u
现在在picker里面就可以这么添加了: ?)<zzL",
op-\|<i
template < typename Right > /ioBc}]
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const QS4~":D/C
{ S~m8j|3K
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); nRX'J5Q
m<
} (u@X5O(a
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。 8yOhKEPX
o+k*ia~Fa
=_N$0
!w/fwOo
VS`{k^^
十. bind OqH3.@eK
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 7&jq =
先来分析一下一段例子 3 TV4|&W;
* _usVg
8qfXc
^6
int foo( int x, int y) { return x - y;} @Wm:Rz
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 NTK9`#SA
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 rN .8-
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 aS>cXJ;=
我们来写个简单的。 }[c.OJ:
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: ZhRdml4U2
对于函数对象类的版本: iM1E**WCtv
f*xv#G
template < typename Func > KT(v'KE 1
struct functor_trait w4Hq|N1-Y
{ C*RPSk
typedef typename Func::result_type result_type; e `JWY9%
} ; [ gR,nJH.
对于无参数函数的版本: eMn'z]M&]
PN J&{4wY
template < typename Ret > HHgv,bC!
struct functor_trait < Ret ( * )() > 23houS
{ ei}(jlQp
typedef Ret result_type; T~XKV`LQ
} ; 3)e{{]6
对于单参数函数的版本: kQ2WdpZ/
<dXeP/1w`
template < typename Ret, typename V1 > I+3=|Vef
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > fX\y/C
{ qv:DpK
typedef Ret result_type; Wi\k&V.mE
} ; \fvm6$ rZ^
对于双参数函数的版本: ^rY18?XC+:
OYmutq
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > ]70ZerQ~L
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > &VCg`r-{~
{ EKQ>hww8
typedef Ret result_type; )@tHS-Jf
} ; -~_|ZnuM9
等等。。。 y>T>
然后我们就可以仿照value_return写一个policy s`v$r,N0
y
La E]
template < typename Func > Be\@n xV[
struct func_return Jko=E
{
Bw+?MdS
template < typename T > :7Uv)@iUk
struct result_1 rY@9nQ\>g
{ {+5Ud#\y
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; Q_0_6,Opb
} ; 23'<R i
_2<UcC~
template < typename T1, typename T2 > 4Xwb`?}-
struct result_2 nHZhP4W
{ E*,nKJu'r
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; f1U8 b*F<
} ; v7hw% 9(=
} ; m9DTz$S.
v<(+ l)Ln
(KPD`l8.
最后一个单参数binder就很容易写出来了 #2Vq"Zn
yVK l%GO
template < typename Func, typename aPicker > GlC (uhCpV
class binder_1 *L Y6hph"
{ O OABn*
Func fn; bkpN`+c
aPicker pk; <{YzmN\Z
public : 23'{{@30
FKhgUnw
template < typename T > %z.d;[Hs
struct result_1 DqmKDU
{ /+ais3
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; JFNjc:4{0
} ; !HhF*Rlr
s%~Nx3,
template < typename T1, typename T2 > 0~[M[T\
struct result_2 Nm-E4N#'i
{ 0;OZ|;Z
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; ~Dw%
d;
} ; n\BV*AH
*/@I$*
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} @~5Fcfmm
_^ n>kLd$
template < typename T > {%&04yq+
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 0G Q8}r
{ 6g#E/{kQw
return fn(pk(t)); X(8LhsP
} iO18FfM_
template < typename T1, typename T2 > -r~9'aEs
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const <*/Z>Z_c2
{ b=Ektq
return fn(pk(t1, t2)); @LS%uqs
} [a~@6*=
} ; 3Q7PY46
7Xh @%[
)"2eN3H/
一目了然不是么? &t