一. 什么是Lambda 0k3^+#J
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 LZ^sc
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, |/rBR!kPq
^QXUiXzl
^gv)[
E?%k
class filler ;m;wSp
{ SU x\qz)
public : ysvn*9h+&
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} 6"gncB.
} ; rJZ-/]Xf!6
k9Yr&8B
LG51e7_gFi
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: x37r{$2
z#O{rwnl
p61"a,Xc
=(zk-J<nY
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); _"z#I
CT(
3Dg I.V6un
HaLEQ73
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 k%uRG_
% #|S
a!wPBJJ
qOkw6jfluh
二. 战前分析 r`6XF
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。 ,{YC|uB
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 4yjAi@ /2
gNe{P~ $=
!'n+0
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); |n Mbf
/* --------------------------------------------- */ :qw:)i
vector < int *> vp( 10 ); aiU n
bP
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1);
%lEPFp
/* --------------------------------------------- */ 5E~][. d
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); NcqE)"yObo
/* --------------------------------------------- */ T,jxIFrF
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); -cJ(iz9!
/* --------------------------------------------- */ "<bL-k*H)
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); :Im_=S[0
/* --------------------------------------------- */ }|Cw]GW
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); awMm&8cIM
Jtc?p{
/V:%}Z
&zUo", }9
看了之后,我们可以思考一些问题: \:^$ZBQr<n
1._1, _2是什么? 'g( R4deCX
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。 <XGOcekG
2._1 = 1是在做什么? @$Z5Ag!
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。 yBq4~b~[
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。 +)Z,%\)Z
|
u36-
IRXpk6|
三. 动工 pHKj*Y
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: :9]23'Md
(#7pGGp*E
nn5S 7!
2VMau.eQ
template < typename T > Zb8i[1 P
class assignment Hm1C|Qb
{ JA())0a
T value; (w4#?_
public : ]TqcV8Q~
assignment( const T & v) : value(v) {} ]';!r20
template < typename T2 > 2>?GD@GE
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } Z
A7u66
} ; 0nG&
LL5
TkmN.@w_C
Y"G$^3% (]
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 Je+L8TB
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment Ab8~'<F$B
>8 VfijK
w{#%&e(q"
V|<qO-#.
class holder T\. 8og
{ g)xzy^2e
public : K.*zqQKlI|
template < typename T > I-&/]<5y
assignment < T > operator = ( const T & t) const jAN(r>zVL
{ +1F@vag7
return assignment < T > (t); l<GRM1^kU
} -&@[]/
} ; L.ndLd
q{n~s=
UyTq(7uo
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: sW|u}8`
\MK)dj5uUJ
static holder _1; OlMCF.W#3
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 ||9f@9
aN%t>*?Xa
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); Qh?q0VKU^
而不用手动写一个函数对象。 efZdtrKgy
R*VZ=i
wp.'M?6`L
;cxYX/fJ
四. 问题分析 si%f.A #
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。 vTU"c>]
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。 Xqf"Wx(X
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 ^
chlAQz(
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 "c1vW<;
下面我们可以对这几个问题进行分析。 Ho\K
%#u
x/bO;9E%U4
五. 问题1:一致性 "R4~
8 r
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?| [@Uc4LX
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 r$G;^
yd#4b`8U`
struct holder U>ob)-tl
{ )1lYfJ
// ;(VJZ_
template < typename T > ++Az~{W7
T & operator ()( const T & r) const /DZKz"N
{ \A keC 6[D
return (T & )r; )wSsxX7:
} ~wh8)rm
} ; Vk{0)W7
z$%ntN#eNA
这样的话assignment也必须相应改动: B@.U\.
PM o>J|^
template < typename Left, typename Right > RrKs!2sCT
class assignment AP/tBCeM
{ /!jn$4fd:
Left l; CZ|Y o
Right r; evu @uq
public : b3y@!_'c
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} V"T;3@N/4
template < typename T2 > CNfeHMT
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } kmo3<'j{
} ; vTP'\^;
UAUo)VVi"
同时,holder的operator=也需要改动: #sAEIk/
~;Xdz/
template < typename T > }g>&l.2X
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const b.j\=c
{ {9_CH<$W%U
return assignment < holder, T > ( * this , t); Ql
[=
} AR/`]"'
[A[vR7&S
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。 DFqXZfjm
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 "d%":F(
m:X;dcq'3
return l(rhs) = r; @Je{;1
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。 MLId3#Q
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: spd>.Cm`
"mHSbG
template < typename Tp > ]e)<CE2
class constant_t y*|"!FK
{ gQ,PG
const Tp t; OG!^:OY
public : :;)K>g,b
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} bBC3% H^
template < typename T > M2vYOg`t:c
const Tp & operator ()( const T & r) const cKF 8(
{ e9N"{kDs6
return t; b~%(5r.
} o!\Vk~Vi&
} ; $6BXoh!
a|lcOU
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 m_ '
1yX@
下面就可以修改holder的operator=了 dJ:EXVU
z/6eP`jj
template < typename T > co@Q
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const R279=sO,J
{ O62H4oT
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); ^e^M
A.kM,
} A$[@AY$MI
h]vA%VuE'E
同时也要修改assignment的operator() tE=P9 \4
w*\)]bTs
template < typename T2 > m7g; psg
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } hJ+>Xm@@!
现在代码看起来就很一致了。 ;la(Q~#
l;F3kA
六. 问题2:链式操作 MXSPD#gN
现在让我们来看看如何处理链式操作。 7 45Uo'
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。 L%U-MOS=
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。 ![{> f6{J
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。 >&Y8VLcK
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct r;I3N+
s?7g3H5#0k
template < typename T > IbF[nQ
struct result_1 5e6]v2 k
{ _l{GHz
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; *";,HG?|Iz
} ; 28>gAz.#
H'&x4[J:
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: !T#~.QP4
$ R,7#7bG
template < typename T > mp+
%@n.;
struct ref +tES:3Pi
{ <p-R{}8
typedef T & reference; =K-B
I
} ; ZGH2
template < typename T > _U|s!60'
struct ref < T &> 59FAhEg
{ 1|q$Wn:*
typedef T & reference; Jp=ur)Dj
} ; DnMfHG[<
t+|c)"\5h
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: `Q' 0l},
a=.A/;|0*
template < typename T > Y2"X;`<
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const wFnI M2a,
{ Z455g/=ye
return l(t) = r(t);
Ma2sQW\
} 7D@O:yO
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。 OjCTTz
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 4ac2^`
-WWa`,:
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 Pa'g=-
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: =EA*h_"q9
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 Cb%?s
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 ' jf$3
最后的布局是: E=_M=5]
Add }*4 XwUM e
/ \ <7~HG(ks
Divide 5 y)0r%=
/ \ =6y4* f
_1 3 7q&Ru|T33
似乎一切都解决了?不。 n,!PyJ
你可以想象一下一个完整的Lambda库,它必然能够重载C++几乎所有的操作符。假设其重载了10个操作符,那么至少会有10个代表这些操作符的functor类。大体上来讲,每一种操作符所对应的functor都应当能够由链式操作产生别的任意一种操作符所对应的functor。(例如:*_1 = 2既是由operator*的functor产生operator=的functor)。可想而知这样一共能产生10*10=100种产生方式。这是对编码的一个大挑战。 F.<sKQ&A
如何简化这个问题呢?我们不妨假定,任意一种操作符的functor,都能够产生任意一种操作符的functor,这样,每一种操作符的functor都拥有一样的产生方案。如果某种转换确实是不合法的(例如:A/B=C无论如何也不可能合法),那么在试图产生新functor的时候会出现编译错误。幸好C++的模版是如果不使用就不编译的,因此这种编译错误不会干扰到正常的使用,这正是我们所要的。 *yN+Xm8o
OK,我们的方法呼之欲出了。既然所有的functor都具有一样的产生方案,那么不如大家都不要实现,等到最后统一的在所有的functor里面加上这么一系列的产生代码吧。例如,如果要添加从某functor XXX到operator=的functor的产生代码: &^=6W3RD
Mj&q"G
template < typename Right > f02<u
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const PHU#$LG
Right & rt) const fI9 TzpV
{ -aK_
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); oKLL~X>!U
} ]vo&NE
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 J!b
v17H"
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。 hsr,a{B%$
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。 ebxpKtEC
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。 2Z;wU]
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。 g
<S&sYF5
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? q+<X*yC
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: .Zv@iL5
*p0n{F9
template < class Action > FR"yGx#$
class picker : public Action ZV=O oLt,
{ =+HMPV6yg7
public : 9y "R,
picker( const Action & act) : Action(act) {} $9k7A 8K
// all the operator overloaded E&ou(Q={
} ; *{5p/}p
SEu1M}+E
Picker<T>继承自T,唯一的作用就是给T添加上了各种操作符的重载函数。 Eh/B[u7T[
现在所有参与行动的functor都要套上一层picker, _1被声明为 picker<holder>, 并且holder中所重载的操作符除了operator()之外全部被移到了picker内。而picker中的操作符重载的返回的functor也必须套上一个picker: 0%$E^`
E_ #MQ;n
template < typename Right > 2Hl0besm
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const "& h;\hL
{ " |ZC2Zu<
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); fn(<
<FA)
} nQbF~
mux_S2x9m\
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > 6a$=m3ic
使用picker还带来一个额外的好处。之前提到picker_maker要区分functor和常量,有了picker,区分的方法就非常简单了:凡是属于picker<T>的都是functor,否则就是常量。 "O@L
IR7
TN!8J=sx.
template < typename T > struct picker_maker Z&BJ/qk
\-
{ 0$Rl78>(
typedef picker < constant_t < T > > result; GxjmHo
} ; mNhVLB
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > >.'rN>B+
{ r:.3P
typedef picker < T > result; a
k&G=a6^
} ; TrA&yXXL
9HJrMX
下面总的结构就有了: \o}m]v
i
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。 ^I2+$
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。 $hv o^$
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 Fb8~2N"3
至此链式操作完美实现。 )> >Tj7
Ed6k7
b/^i
七. 问题3 W%$sA}O
如何使用多参数的函数对象呢?考虑_1=_2,这个functor必须接受2个参数,因此所产生的assignment对象的operator()必须能接收2个参数。 l@:|OGD;8
|KH9 81
template < typename T1, typename T2 > Y'n+,g
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const H$G`e'`OZ
{ 9&]g2iT P
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); Zw4z`x1f
}
NW$_w
z''ITX)oG
很明显,这个函数的返回类型会依赖于T1,T2,因此result_1已经无法适用,我们就只好再写一个result_2: 1dsMmD[O
z _A]mJ
template < typename T1, typename T2 > @ ={Hx$zL
struct result_2 Q:rQ;/b0/
{ cviPCjM
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; e$
pXnMx7
} ; Lt8J^}kwl
@B e7"Fm
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? PRTn~!Z0
这个差事就留给了holder自己。 Lt|'("($*
! J7ExfEA
M9*#8>
template < int Order > fm u;Pb]r
class holder; 0 rge]w.X
template <> x~;1CB
class holder < 1 > [9c|!w^F
{ VgBZ@*z(x
public : j2dptM3t{
template < typename T > !t.*xT4W
struct result_1 <r`^iR)%
{ V:Z}cfR .7
typedef T & result; cUB+fH<B2
} ; F0i`HO{
template < typename T1, typename T2 > 0UbY0sYo
struct result_2 _zuX6DO
{ ;kE|Vx
typedef T1 & result; 8(jUCD
} ; Tl/!Dn
template < typename T > m
N&G
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const |L }1@0i
{ zyh #ygH
return (T & )r; .5s#JL
} q$ZmR]p
template < typename T1, typename T2 > D# Gf.c
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const ;]c:0W'
{ X`s6lV%\
return (T1 & )r1; 26K sP .-
} 7]J7'!Iz
} ; AJJa<c+j
/%F}vW(!
template <> cOa){&u
class holder < 2 > o1k
X` Eu
{ C)z?-f
public : mD"[z}r)
template < typename T > nD5+&M0
struct result_1 (\zxiK
{ +9fQ YJBA
typedef T & result; 6o
cTQ}=
} ; S}}L&
_
template < typename T1, typename T2 > hN"cXz"/
struct result_2 x)0''}E~
{ .Xcf*$.;s
typedef T2 & result; s9\N{ar#
} ; wV{jJyRl
template < typename T > ;x|LB>.
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const a<W.}0ZY
{
25H=RTw
return (T & )r; W>'KE:!sp
} <t"KNKI
template < typename T1, typename T2 > esk~\!d
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const c`agrS:P
{ bQ`|G(g-d
return (T2 & )r2; twr-+rm2
} \jCN ]A<
} ; p\G1O*Z
][V@t^
}9*N EU)o
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 tm|YUat$]r
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: &0k`=?v$
首先 assignment::operator(int, int)被调用: 9H%dK^C
)TtYm3,
return l(i, j) = r(i, j); iQ8T3cC+
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) ? \p,s-CR:
3DX@ggE2
return ( int & )i; QTmMj@R&(
return ( int & )j;
s*9lYk0
最后执行i = j; QZ2a1f'G
可见,参数被正确的选择了。 D6vhW:t8?
{9;x\($&a
l\"wdS}
Lz:Q6
r=cm(AHF
八. 中期总结 *Kmo1>^
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: ,(v=ZeI
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 ~(P\'H&(h
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 _(J4
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor pdq5EUdS
r3mmi5
fI"OzIJV
iL8:I)z
D^<5gRK?
Mq Q'Kjo
九. 简化 D&|HS!
很明显,要支持一个操作符所要做的工作太多了,而且在每个functor中申明result_1至result_n,可见如果n发生变化,维护的开销极大。 W@p 27Tiq
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 V:h3F7
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: _BPp=(|
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 #``Alh8
+-*/&|^等 [+(fN
2. 返回引用。 Y5R|)x
=,各种复合赋值等 \o<&s{6L
3. 返回固定类型。 v%4zP%4Ak[
各种逻辑/比较操作符(返回bool) Gr|IM,5P4
4. 原样返回。 :} N;OS _
operator, /"
6Gh'
5. 返回解引用的类型。 +Cs.v.GA5
operator*(单目) @ev8"JZ1
6. 返回地址。 0RGqpJxk
operator&(单目) E, ;'n
7. 下表访问返回类型。 ueu=$.^;g
operator[] /ULO#CN?;
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 +O?`uV
operator<<和operator>> p.RSH$]
jUCDf-_ m
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 .,&6 x.
例如针对第一条,我们实现一个policy类: ZeE(gtM
_64<[2
template < typename Left > ]>oI3&6s
struct value_return ]~kgsI[E
{ sHm:G_
template < typename T > P%y$e0
struct result_1 qLk7C0
{ wt1Y&D
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; 5@yBUwMSj
} ; #|;;>YnZ
=g<Y[Fi2
template < typename T1, typename T2 > YE[{Y(5;q
struct result_2 .Dt.7 G
{ }ZkGH}K_}
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; z18<rj
} ; 5Tiap8x+<
} ; w(UZmZb}
>+F +"NAN
gjc[\"0a5h
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait F:'>zB]-}
#bCzWg
下面我们来剥离functor中的operator() !DZ4C.
首先operator里面的代码全是下面的形式: =:(<lKf,<F
g]m}@b6(h
return l(t) op r(t) *#c^.4$'
return l(t1, t2) op r(t1, t2) ]6;oS-4gu?
return op l(t) '$Fu3%ft
return op l(t1, t2) .y2np
return l(t) op
41^
$
return l(t1, t2) op ?RU_SCp-
return l(t)[r(t)] o{xA{ @<
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] *(j-jbA
h45RwQ5Z
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: Dt
Ry%fA_
单目: return f(l(t), r(t)); 'OvyQ/T
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); #r;uM+
双目: return f(l(t)); W0s3nio
return f(l(t1, t2)); cPg$*,]
下面就是f的实现,以operator/为例 R~d{Yv
gtJCvVj>g
struct meta_divide J%lEyU
{ -A)/CFIZ
template < typename T1, typename T2 > M =6
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) ?v$1Fc55
{ `!7QegJa"
return t1 / t2; @+(a{%~7y
} XDAwE
} ; 8npjQ;%4>
*}Nh7>d(
这个工作可以让宏来做: {14sI*b16
S<nbNSu6+
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ ~)%DiGW&
template < typename T1, typename T2 > \ cDqj&:$e
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; 0]MI*s>&
以后可以直接用 #PZBh
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1)
Sn-D|Z
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 TDY =!
(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。。。) (5&l<u"K~
=qF DrDt
H'wh0K(
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 i=j4Wg ,{J
k=JT%
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > {6brVN.V
class unary_op : public Rettype ) kK" 1\m
{ %LBT:Aw
Left l; .aE%z/@s=
public : 8,YxCm ie
unary_op( const Left & l) : l(l) {} O>sE~~g]?
8`;3`lZ
template < typename T > 6HxZS+],c
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const u}BN)%`B
{ [Se0+\,&
return FuncType::execute(l(t)); &{(8EvuDd
} 2mVLR;s{_
ts~$'^K[-
template < typename T1, typename T2 > 9S$?2z".2
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const kU$M 8J.
{ :R9 DJh\
return FuncType::execute(l(t1, t2)); E?3$ *t
} p:gM?2p1
} ; 8@'Q=".J
*r]Mn~3
)uIHonXU
同样还可以申明一个binary_op /e4#DH
9G=ZB^
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > &yQM8J~
class binary_op : public Rettype mB]Y;R<
{ 7{:g|dX
Left l; ,Jh('r7
Right r; 9\[A%jp#K@
public : .3*VkAs
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} UONW3}-
7+^4v(s
template < typename T > =*?2+ ;
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const aok,qn'j
{ uSi/|
return FuncType::execute(l(t), r(t)); _Q3Ad>,U
} b(McH*_8e
$>mTPNF
template < typename T1, typename T2 > ;Z(~;D
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const hr] :bR
{ IfGQeynj
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); 9Ucn
6[W
} Sk 10"D B/
} ; @YfCS8
eH
(G:K?o)
Ug|o($CY
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 Z2dy|e(c
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 Bz#K_S
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) KU}HVM{
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。 C4ut!I #
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! (iZE}qf7g
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。。。 }uE8o"q
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 uY;2tZldf=
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) +T@a/(Gl
下面是修改过的unary_op t"@:a
Y"
HLy}ta\
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > 2W=(
{e)$
class unary_op = ?hx+-'
{ (]mh}=:KDg
Left l; ]'UO]i/
uUczD 8y
public : @9QtK69
hL,+wJ+A
unary_op( const Left & l) : l(l) {} KR6*)?c`
U&mJ_f#M
template < typename T > +{j? +4(B
struct result_1 t;@VsQ8
{ d&p]O
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; <(Wa8PY2(
} ; $z+iB;x
!$>d75zli
template < typename T1, typename T2 > :fr 2K
struct result_2 61Nj&1Ze
{ "kKIVlC
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; !j)H!|R
} ; "b!QE2bRO
_=_]Yx
template < typename T1, typename T2 > q)ygSOtj
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const {37DrSOa
{ VX<ZB +R
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); rSD!u0c[
} +OF(CcA^
g]V}azLr
template < typename T > -P 5VE0
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 8Us5Oi
{ daaEN(
return OpClass::execute(lt(t)); ZbYwuyHk(3
} 2k[i7Rl \c
hltH{4
} ; '?5=j1
Oah}7!a)
I~qS6#%r
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 O xqbHe
好啦,现在才真正完美了。 Ou;
]>FJ
现在在picker里面就可以这么添加了: B:tST(
-pj&|<
h+9
template < typename Right > +b]g;
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const \qAMs^1-
{ `"M=Z Vk
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); YF@'t~_Z
} 0K,*FdA
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。 WZRrqrjq
nD.4c-hd$q
xkOyj`IS
pCA(>(
uj&^W[s
十. bind O!sZMGF$p
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。 |nXs'TO'O
先来分析一下一段例子 /Z>#lMg\.
T"t3e=xA
> K,Q`sS
int foo( int x, int y) { return x - y;} d> Y9g
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 !5 %c`4
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 G3 #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。 4NwGP^n
我们来写个简单的。 lcvWx%/o@
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: /g'F +{v
对于函数对象类的版本: CIQo2~G
c3!d4mC:
template < typename Func > ,g{`M]Ov
struct functor_trait W*-+j*e|_P
{ @y9_\mX!s
typedef typename Func::result_type result_type; 6{}]QvR
} ; *gu~7&yoP
对于无参数函数的版本: cy?u
*
+|Xx=1_?BK
template < typename Ret > &~G>pvZ
struct functor_trait < Ret ( * )() > 2M=
gpy
{ j,Qp*b#Qo
typedef Ret result_type; 2@1A,
} ; UL(R/yc
对于单参数函数的版本: >&e|ins^N
v%=G~kF}[
template < typename Ret, typename V1 > +QuaQ% lA
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > hI;tB6
{ ~0|Hw.OK
typedef Ret result_type; .'p_j(uv
} ; hFZ7{pj
对于双参数函数的版本: U9IN# ;W
%Ox*?l _
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > yFshV\
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > Dx/?0F7V
{ F%lP<4Vx
typedef Ret result_type; `K~300-hOb
} ; m/JpYv~
等等。。。 ; @-7'%(C
然后我们就可以仿照value_return写一个policy yiSv#wD9
-2w\8]u
template < typename Func > YT}m
8Y
struct func_return H{E223
{ &2Q4{i
template < typename T > eFp4MD8?
struct result_1 X&TTw/J!^
{ /^i7^
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; 7*M+bZ`x
} ; 4E J
D^]7/w:$-
template < typename T1, typename T2 > cMsm[D{b
struct result_2 zdzTJiY2[Z
{ tVvRT*>Wb
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; S
j)&!
} ; )Pakb!0H@t
} ; vp1IYW
D?)91P/R
PR|F-/o
最后一个单参数binder就很容易写出来了 ,H2[["1DH
.v9 #|d d+
template < typename Func, typename aPicker > 7;)
T;X
class binder_1 6UG7lH!M
{ ly7\H3
Func fn; 0hnN>?
aPicker pk; ^J< I
Ia4
public : (xBS~}e
1\=)b< y
template < typename T > <[@AMd S
struct result_1 >Olg
lUzA
{ mQhI"3!f
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; }Ry:})
} ; U}~SY
KbQ UA$gL=
template < typename T1, typename T2 > b
lP@Cn2
struct result_2 Fo=Icvo
{ uPr'by
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; zt/b S/
} ; 0/S|h"-L
W,9. z%
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {}
s!X@ l
brx
7hI
template < typename T > b
R> G%*a
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const [nZf4KN
{ ? C1.g'}7
return fn(pk(t)); i t.Lh'N;T
} AE?MEag
template < typename T1, typename T2 > B+[ri&6X\
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const @iwVU]j
{ VW: WB.K$
return fn(pk(t1, t2)); y.(Yh1
} 4r&D