一. 什么是Lambda Dq0-Kf,^
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 N*_/@qM> a
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, <`oCz Q1
ORV}j,Ym
EX+={U|ua$
x`};{oz;
class filler 'd|Q4RE+W
{ [0mFy)6
public : ;zfQ3$@9
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} < fojX\}3
} ; Fw(b1 d>E
O;"*_Xq(`
~rVKQ-+4&
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: &4w\6IR
V6DBKq
XgwMppacw
[ u`17hyX
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); o2[vM$]
z5|e\Z
hLDch5J5~
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 c+,7Zu!
CT$& zEIm
wGov|[X
dv1x78xG>
二. 战前分析 +cPE4(d
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 \Owful
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 nG4Uk2>
s=\LewF1<
[H6X2yjj|
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); kg/+vJ
/* --------------------------------------------- */ .IW_DM-
vector < int *> vp( 10 ); BCj`WF@8l{
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); )[@YHE5g
/* --------------------------------------------- */ !s#'pTZk4
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); s2(w#n)
/* --------------------------------------------- */ 7yqSt)/U
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); rL!_&|
/* --------------------------------------------- */ 78^UgO/
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); []2$rJZD9
/* --------------------------------------------- */
l0:e=q2Ax
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); EPE!V>
E3FW*UNg[y
z*NC?\
3<e(@W}n-M
看了之后,我们可以思考一些问题: p]1yd;Jt
1._1, _2是什么? xN{"%>Mx
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。 c {f:5 p
2._1 = 1是在做什么? K$37}S5
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 %-1BA*J`|
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 L5V'Sr
S|RpA'n
A4 A6F<
三. 动工 ] dm1Qm
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: EMVoTW)z
=ELDJt
*MnG-\{j
pr[B$X.V
template < typename T > i&}zcGC
class assignment Q}=W>|aE.
{ jE?\Yv3
T value; *x*,I,03
public : (.@p4q Q-
assignment( const T & v) : value(v) {} (_i
v N
template < typename T2 > epGX.
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } zDvP7hl
} ; 7T|J[WO
'o)ve(
/IrR,bvA
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 8XS{6<
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment M3jv aI
E1{:z"
H/p-YtY
O#Zs3k
class holder
z
1#0
{ /]MB6E7&
public : #pDGaqeX
template < typename T > n}9Msen
assignment < T > operator = ( const T & t) const gvTOCF
{ iX>!ju'V
return assignment < T > (t); kYI(<oTY~
} zT4ulXN
} ; 9znx1AsN
|=^#d\?]j
*Sz{DE1U
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: @
(u?=x;
},Y;
(n'
static holder _1; JXSqtk=
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 )v!lP pe8
zV_-rf
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); QNa}M{5>h
而不用手动写一个函数对象。 IioE<wS)
|W~V@n8"6
{!{7zM%u0C
f,`}hFD
四. 问题分析 bWQORjnd8
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。 |qy"%W@
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。 m`yn9(1Y[
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 5|~r{w)9
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 CyK$XDHa
下面我们可以对这几个问题进行分析。 @7HOL-i
+/b4@B7
五. 问题1:一致性 A9qO2kq7_
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| Y)4Nydq
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。
ELgae1
*a4b`HRT
struct holder ?N!j.E4=
{ ![P(B0Ct/
// ~0^,L3M
template < typename T > LA=>g/+i.X
T & operator ()( const T & r) const |IcxegE
{ Y?vm%t`K
return (T & )r; Fzld0p9=
}
]tdo&
} ; uVuToMCp
fD#&: )
这样的话assignment也必须相应改动: ap'kxOf"1
B[0,\>
template < typename Left, typename Right > 0Yzb=QMD
class assignment I>8 @=V~
{ "!6 B5Oz
Left l; @Z=|$*9
Right r; i!d7,>l+Q~
public : @Y&9S)xcE
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} pv m'pu78
template < typename T2 > aWsKJo>j[#
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } X+gz+V/
} ; 4Jk}/_
+/>YH-P=
同时,holder的operator=也需要改动: _!^FW%
DCt:EhC
template < typename T > > ^v8N
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const u$%#5_k
{ hPeKQwzC0
return assignment < holder, T > ( * this , t); k>0cTBY&
} (Y.$wMB
uQ%HLL-W/
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。 P7x?!71?L
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 GY$?^&OO>
'y M:WcN
return l(rhs) = r; ^Lfn3.M
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 U_{JM`JY
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: ge
{4;,0=
etK,zEd
template < typename Tp > 5G] #yb74
class constant_t RBD7mpd
{ >3
.ep},
const Tp t; K!:
,l
public : zHs
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} ][5p.owJse
template < typename T > 8rG&CxI
const Tp & operator ()( const T & r) const qQ
DFg`
{ o&F.mYnqX
return t; uF3p1by
} HToN+z%w3H
} ; zkMO3w>
qp_ `Fj:
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 /GSI.tO
下面就可以修改holder的operator=了 JdYF&~
PKM$*_LcGI
template < typename T > pnA]@FW
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const WmVw>.]@~
{ n#4J]Z@
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); 0l1]QD+Gc5
} :*Ggz|
muX4 Y1M_
同时也要修改assignment的operator() 5WJkeG ba
p vR& ~g
template < typename T2 > bSmaE7
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } }NBJ T4R
现在代码看起来就很一致了。 IK? $!jh
YTPmS\ H _
六. 问题2:链式操作 B*iz+"H
现在让我们来看看如何处理链式操作。 Isgk
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。 *pC-`k
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 Q|<?$.FN"8
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。 VaIP
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct ` dUiz5o'
z57papo
template < typename T > v8k^=A:
struct result_1 *4^]?Y\*
{ [<fLPa
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; 8'xnhV
} ; ,0~
{nQ j]
8Bt-
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: fh)`kZDk
x-#9i
template < typename T > Mh.eAM8 _
struct ref #DRtMrfat
{ 2P=~3g*
typedef T & reference; ; F(01
} ; u
R%R]X
template < typename T > }0nB'0|y
struct ref < T &> _r5Ild@n
{ (@o
/>T
typedef T & reference; }qdJ8K
} ; LXF%~^^@d
j6HbJ#]
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: eC`f8=V
Jc?ssm\%
template < typename T > nW%=k!''
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const p33GKg0i+(
{ vhEs +j
return l(t) = r(t); }R5&[hxh4t
} Odtck9L
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。 ,k! f`
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 1V3J:W#;
}3_G|
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 <T/L.>p4
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: Kcdd=2 [T
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 S^VV^O5 ^
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 a[cH@7W.#
最后的布局是: E=*Q\3G~
Add wEc5{ b5M
/ \ 3M*[a~
Divide 5 wP1VQUL
/ \ CgKSK0/a
_1 3 ?N*@o.
似乎一切都解决了?不。 p2vUt
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。 sx^? Iw,N'
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。 ;Hr@0f
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: OjEA;;qq
@VS5Mg8
template < typename Right > knzED~v@(
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const )-"L4TC)
Right & rt) const *dTf(J
{ lFV|GJ
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); g uWqHVSs
} s(.-bjR
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 ZxPAu% Y
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。 ~ A|*]0,
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。 /=(FM
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。 t6e-~
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。 v~cW:I
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? (4{9
QO
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: FN`kSTm*0!
<sB45sNbU`
template < class Action > qAik$.
class picker : public Action =F[,-B~
{ 2=M!lB
*
public : hD"~
^
picker( const Action & act) : Action(act) {} SZD2'UaG
// all the operator overloaded bd*(]S9d
} ; O~OWRJ@p
A3pQ?d[
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。 @BhAFv,7
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: V= MZOj6
=I}V PxhE7
template < typename Right > h*Tiv^a
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const ]qHO{b4k
{ deY<+!
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); 2A
,36,
} BVp.A]
K3D $
hb
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > '+zsj0!A
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。 ahv=HWX k
oA@^N4PD
template < typename T > struct picker_maker mXaUWgO
{
@+#p:sE
typedef picker < constant_t < T > > result; += ~}PF
} ; ;_&L^)~P$
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > &L~rq)r/&
{ ?.ihWbW_
typedef picker < T > result; qW >J-,61/
} ; #[yl;1)
obolDha
下面总的结构就有了: E_rC"_Zte
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。 C8q-gP[
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。 :+!b8[?Z
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 ;rL$z;}8
至此链式操作完美实现。 L-$g& -
LXV6Ew5E
Qf]!K6eR
七. 问题3 FQ)Ekss~C
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。 ".<p R}
qp
e'&{KD,-T
template < typename T1, typename T2 > rP4@K%F9jB
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 9ksrr{tW
{ lM,:c.R
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); x&Rp
m<4
}
N&.p\T&t
TaT&x_v^~a
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: %TgM-F,8
9Bw"VN]W
template < typename T1, typename T2 > _Z2)e*(
struct result_2 ?3N86Qj
{ P@?CQvMx
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; Y|nTc.A
} ; eqCB2u"Jq
R"([Y#>m
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? ?0Zw ^a
这个差事就留给了holder自己。 _0E,@[
Bx>@HU
Z Uv_u6aD
template < int Order > So`"z[5
class holder; R&xd
ic!
template <> gXMkI$ab
class holder < 1 > [?*^&[
{ mJ7kOQ-.$
public : c= uORt>
template < typename T > jqedHnx
struct result_1 +ETw:i9!?
{ C\D4C]/8
typedef T & result; N2J!7uoQ
} ; =x>k:l~s
template < typename T1, typename T2 > LL+rdxJO^
struct result_2 kGP?Jx\PkH
{ /xzL!~g`6<
typedef T1 & result; {Xj%JE[V
} ; T9A5L"-6T
template < typename T > 8J0tya"z
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const I j /J
{ =g:\R$lQ
return (T & )r; jg(A_V
} ->(B:Cz
template < typename T1, typename T2 > _G|6xlO
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const XQA2uR4h
{ j>iM(8`t1
return (T1 & )r1; T5h[{J^
} =Sq7U^(>
} ; y8@!2O4
sBwgl9
template <> Ih0GzyU*4
class holder < 2 > ^8iy(
{ RZZB?vx
public : P}jr 8Z
template < typename T > Fwr,e;Z
struct result_1 ?)&TewP
{ J98K:SAR
typedef T & result; ?0x;L/d])
} ; jX%Q
template < typename T1, typename T2 > .+<K-'&=
struct result_2 {`LV{!
{ f8lww)^,v
typedef T2 & result; e+mD$(h
} ; +j,;g#d
template < typename T > Syk^7l
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const nL?B
{ Xqy{=:0
return (T & )r; -]e@cevy
} a/ZfPl0Ns[
template < typename T1, typename T2 > '};Xb|msU
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const g;pFT
{ -vyC,A
return (T2 & )r2; z!%}0
} xM:dFS
} ; RwE]t$T/
\3l;PY
,<BTv;4p
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> >。 ?6Gq &
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: LYX+/@OU2
首先 assignment::operator(int, int)被调用: a'Z"Yz^Eo
ktCh*R[`
return l(i, j) = r(i, j); .jCdJ
=z
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) 4ZIXG,@mZJ
&}]Wbk4:
return ( int & )i; )JPcSy*
return ( int & )j; Wg[`H=)Q
最后执行i = j; t`?FSV
可见,参数被正确的选择了。 Q7C'O @
&Wba2fD
i[<O@Rb
Oj:`r*z43
Lv_>cFJ}[
八. 中期总结 &^EkM
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: e\89;)
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 d+(~{xK:
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 Jd |hwvwFe
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor WIg"m[aIs
NS1[-ng
vq{:=:5'P
\rpu=*gt
$j:0*Z=>
JwO+Dd
九. 简化 'g#))y
很明显,要支持一个操作符所要做的工作太多了,而且在每个functor中申明result_1至result_n,可见如果n发生变化,维护的开销极大。 D526X0
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 u!Z&c7kPI
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: T:si?7CR
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 vF_?1|*|
+-*/&|^等 0iYe>u
2. 返回引用。 xZkLN5I{
=,各种复合赋值等 !} 1p:@
3. 返回固定类型。 u@o3p*bQ
各种逻辑/比较操作符(返回bool) |$D^LY
4. 原样返回。 1}(g=S
operator, S4 Rv6{r:
5. 返回解引用的类型。 NmeTp?)m
operator*(单目) A >x{\
6. 返回地址。 }, ]W/
operator&(单目) AIE)q]'Q
7. 下表访问返回类型。 QoqdPk#1
operator[] X\ h]N
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 39OZZaWL
operator<<和operator>> "^u|vCqw
x>t:&Y M
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。 `0sa94H1[
例如针对第一条,我们实现一个policy类: IlwY5i L
^,?]]=mE
template < typename Left > `T-(g1:9
struct value_return i$ Zhk1
{ Xdjxt?*
template < typename T > *bZV4}
struct result_1 !D1F4v[c=
{ {&/q\UQ
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; 2qN6{+]
} ; U'@_fg
c=ZX7U
template < typename T1, typename T2 > QutQG
struct result_2 PPohpdd)
{ bzZEwMc6
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; #fa~^]EM]
} ; gP<l
} ; QtRKmry{
TIS}'c'C
qD%Jf4.0j
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait -0>@jfP^D
N 4Dyec\
下面我们来剥离functor中的operator() u%&zY97/
首先operator里面的代码全是下面的形式: w;X-i.%`
WhvO-WF
return l(t) op r(t)
`/#6k>
return l(t1, t2) op r(t1, t2) B&tl6?7h
return op l(t) ?+51 B-
return op l(t1, t2) +lE 9*Gs_$
return l(t) op yaeX-'(Fv[
return l(t1, t2) op {+Eq{8m`
return l(t)[r(t)] NC0x!tJ#7
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] rNZN}g
Nn%{Ka
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: xHI>CNC,
单目: return f(l(t), r(t)); kRG-~'f%`
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); 37{mhU
双目: return f(l(t)); n-p|7N
return f(l(t1, t2)); Cgt{5
下面就是f的实现,以operator/为例 ! k&<
xAsbP$J:
struct meta_divide (/c9v8Pr(7
{ JgEpqA12
template < typename T1, typename T2 > qdzc"-gH`
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) E_-CsL%
{ 2TY|)ltsF
return t1 / t2; w${=]h*2
} 5&6S["lt
} ; c^I_~OwaE
voCQ_~*)9
这个工作可以让宏来做: DN!:Rm uc
)x#^fN~ 7`
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ ?-J\~AXL
template < typename T1, typename T2 > \ RBiDU}j
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; GtbIw
以后可以直接用 entO"~*EX
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) C2FewsRz
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 _v<EFal
(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。。。) ]M>mwnt+
N3i}>Q)B
WM:we*k8h
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 r=<,`_@Y
p)d'yj
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > Q+gQ"l,95
class unary_op : public Rettype `AQv\@wp
{ eZT923tD
Left l; +ImPNwrY
public : u9QvcD^'z
unary_op( const Left & l) : l(l) {} umK~K!i
rs'~' Y
template < typename T > IC37f[Q
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const DTPYCG&%
{ L<*wzl2Go
return FuncType::execute(l(t)); ?<
mSEgvu
} 79=w]y
4 mPCAA7
template < typename T1, typename T2 > ^HQg$}=
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const rl[&s\[
{ }`M[%]MNc
return FuncType::execute(l(t1, t2)); 9psD"=/"
} 6O!&!
} ; 8E ^yHd4Y
/c8F]fkZ=
zuwCN.
同样还可以申明一个binary_op +.NopI3:
f_7a) 'V4
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > 1\TXb!OtL
class binary_op : public Rettype kuqf(
{ RL
SP?o2J
Left l; +m]$P,yMt
Right r; St^ s"A
public : (sz=IB ;
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} F2:?lmhL<
sJ{NbN~`I
template < typename T > C1Slx!}
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 3u3(BY{"\F
{ ci <`*>l
return FuncType::execute(l(t), r(t)); =4 36/O`K
} sTU`@}}
=6Ihk
template < typename T1, typename T2 > b7p&EK"Hm
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const z;x$tO
{ 1nye.i~
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); &ScADmZP^d
} oyiEOC
} ; MyXgp>?~T
X~T"n<:a>
Yw vXSA
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 C2<!.l
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 '!I^Lfz-Z
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) FcB]wz
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。 #%rXDGDS
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! rp (nGiI
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。。。 c~K^ooS-
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 PTXy:>]M
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) TLU^ad#9E
下面是修改过的unary_op _p"nR
h S/oOeG<Y
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > 6Xu8~%i
class unary_op uhz:G~x!
{ b)tvXiO1>
Left l; 3i/$YX5@
y'(l]F1]
public : PF+v[h;,
"qYPi
unary_op( const Left & l) : l(l) {} G'{$$+U^K
Py3Xvudv
template < typename T > A]id*RtY
struct result_1 *tC]Z&5
{ &.,ZU\`zT
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; >jD,%yG
} ; |W];8
o$8v8="p
template < typename T1, typename T2 > :UGc6
struct result_2 . T6fPEb
{ Pwn"!pk
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; 5*l~7R
} ; '8R5?9"
wuSp+?{5k
template < typename T1, typename T2 > na,j
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 2>Bx/QF@<
{ %"Q{|}
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); y w)q3zC
} &=oW=g 2
2It$ bz
template < typename T > _h",,"p#o
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const g}
7FR({b
{ sDL@e33Yb
return OpClass::execute(lt(t)); 6Lk<VpAa
} |r[yMI|VR
2UU5\
jV6
} ; g!;k$`@{E'
Mn7nS:
St}j^i
该方法避免直接使用RetType的result_x,而自己申明一个对应的result_x做一次中转,虽然其实毫无意义,却恰好避开了vc的bug k\W%^Z
好啦,现在才真正完美了。 >bWx!M]
现在在picker里面就可以这么添加了: ?kEcYD
m{4e+&S|
template < typename Right > L8("1_
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const 0h nTHlk
{ :SjTkfU
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); ;$gZ?&
} phr6@TI
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。 #K:|@d
`@eo <6
Y>LgpO.
;`Eie2y{M
c|OIUc
十. bind -h+=^,
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。 O)NEt
先来分析一下一段例子 VDq4n;p1
ij i<+oul
d5mhk[p7\J
int foo( int x, int y) { return x - y;} *F|j%]k~
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 *NzHY;e
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 \,| Xz|?C
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。 >tTNvb5
我们来写个简单的。 G?e"A0,
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: [zmx
对于函数对象类的版本: q{I,i(%m8
22lC^)`TE
template < typename Func > SZW+<X
struct functor_trait M il
![A1
{ 4X,fb`
typedef typename Func::result_type result_type; 2gLa4B-
} ; &(a#I]`9M
对于无参数函数的版本: +^1E0@b%
^{\gD23
template < typename Ret > 7DaMuh~<
struct functor_trait < Ret ( * )() > tr3Rn :0]
{ +rse,b&U(
typedef Ret result_type; (GB2("p`
} ; h&d%#6mB
对于单参数函数的版本: <>\s#Jf/
a-w=LpVM
template < typename Ret, typename V1 > Gu}
`X23
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > `|@# ~
{ A;VjMfoB
typedef Ret result_type; ~^jdiy5
} ; .1R:YNx{/
对于双参数函数的版本: _q*4+x
Du@?j7&l=$
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > .R5[bXxe7
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > dER#)bGj
{ z<2!|
typedef Ret result_type; vpR^G`/
} ; $t.i)wg +
等等。。。 ^3B)i=
然后我们就可以仿照value_return写一个policy &<8Q/m]5
H{Tt>k
template < typename Func > |Y#KMi ~
struct func_return :.KN;+tP
{ 0?kaXD
template < typename T > wcz|Zy
struct result_1 pm$ZKM
{ pE.f}
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; +%vBDcf
} ; +c&n7
i
oCoFj
template < typename T1, typename T2 > Fr{u=0 X
struct result_2 n^<3E; a
{ ]C.x8(2!f
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; :EOx>Pf_9)
} ;
$50rj
} ; 0].x8{~o
(bEX"U-
P(OgT/7A
最后一个单参数binder就很容易写出来了 &6!~Q,;K-
z.fh4p
template < typename Func, typename aPicker > %JmRJpCvR
class binder_1 _ 4:@+{
{ o!.\+[
Func fn; Wr3j8"f/
aPicker pk; fBCW/<Z
public : E({+2}=1
u6&<Bv
template < typename T > r(sQI#
P
struct result_1 ;A^0="x&
{ jwsl"zL
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; w`Q"m x*
} ; 0Y rdu,c
RiHOX&-7
template < typename T1, typename T2 > Wn;B ~
struct result_2 q-c9YOz_
{ lZT9 SDtS
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; h{zE;!+)D
} ; /Mk85C79
@**@W[EM
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} yn&AMq
]o
Z4YQ5O5
template < typename T > >~O36q^w
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const +$]eA'Bh@
{ ]y&w