一. 什么是Lambda wpu]{~Y
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 )|,-l^lC
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, Gp9>R~$
{YZ)IaqZ
C.L5\"%
,{ CgOz+Ul
class filler VOwt2&mZ
{ ?2[=llS4
public : fOiLb.BW
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} k/AcXU%O+
} ; l2GMVAca
]Vhhx`0
+JZ<9,4
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: -cyJjLL*
A>+5~u
T[xGF/
RK(uC-l
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); FW#Lf]FJ
-aG( Yx
/ :"%m:-P
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 Ek_k_!
X
+;Q=
Noz+\O\
/'
L20aN2
二. 战前分析 [?Y u3E\
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。 asP>(Li
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 I@cKiB
E#Ynn6
wJ!
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); S$W
*i@x?
/* --------------------------------------------- */ RL~|Kr<7J
vector < int *> vp( 10 ); #W
1`vke3
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); [UNfft=K3P
/* --------------------------------------------- */ hDmtBdE
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); $>'}6?C.
/* --------------------------------------------- */ mhJ>5z
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); pW8pp?
/* --------------------------------------------- */ 9UOx~Ty
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); 1jo.d
/* --------------------------------------------- */ Oz^+;P1
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); w$A*|^w1
TCU|k ,
SZg+5MD;X
"V~U{(Z
看了之后,我们可以思考一些问题: 6_;3
1._1, _2是什么? xp/u, q
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。 \s&w0V`Y
2._1 = 1是在做什么? y[qW>
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。 h 7kyz
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。 Wr`=P,
d|on
y
:*tv`:;p
三. 动工 WP32t@
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: `@ qSDW!b
)ty
*_@N0
+<:p`%
gb@Rx
template < typename T > |F<U;xV$p
class assignment }n=Tw92g
{ .)|jBC8|}
T value; Y8.0R-:ZAN
public : j='Ne5X1
assignment( const T & v) : value(v) {} mfG|K@ODM-
template < typename T2 > C,]Q/6'>
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } qTqvEa^X`
} ; #Vul#JHW
#.9Xkn9S
BxZ}YS:
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 }y|%wym
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment Uvf-h4^J]:
^!{oyw
9<7Q {
$0LlaN@e
class holder TW3:Y\ p
{ wgLS9.
public : cJ]`/YJ
template < typename T > t8GJ;
assignment < T > operator = ( const T & t) const HLYM(Pz
{ v8*ZwF
return assignment < T > (t); ~l6e&J
} ,wO5IaV
} ; SKLQAE5
Y141Twjvd
)yJe h
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: 2: pq|eiF
b@1QE
static holder _1; 7azxqa5:
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 2"<}9A<Xs
Z|8f7@k{|+
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); U45/%?kE)
而不用手动写一个函数对象。 2d.I3z:[
%Pa-fee
H:[z#f|t
3J'a
四. 问题分析 4i~;Ql
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 qh.c#t
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 J\;~(:
~
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 M?nnpO
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 .)cOu>
下面我们可以对这几个问题进行分析。 &`>*3m(
l*X5<b9
五. 问题1:一致性 6h+/C]4
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| }a<MVG:>SF
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 ,nHz~Xi1t
+nJ}+|@K
struct holder G)< k5U4
{ \re.KB#R
// RtqW!ZZ:H
template < typename T > B.Xm*adBT
T & operator ()( const T & r) const ,{oP`4\Lm
{ W_sDF; JP
return (T & )r; w-\fCp )
} nosEo?{
} ; 3ZZJYf=
sn Ekei|0
这样的话assignment也必须相应改动: D^&!
;U7\pc;S
template < typename Left, typename Right > TfZO0GL$
class assignment Ok:@F/ v
{ DJn>. Gd
Left l; 'HqAm$V+
Right r; >_F&oA#
public : yY"%6k,ZB
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} t?0=;.D
template < typename T2 > Nc"h8p?
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } uO^{+=;A=
} ; Tu6he8Q-
p!Gf^
同时,holder的operator=也需要改动: ?` `+OH
6@I7UL >
template < typename T > TTOd0a
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const kW,yZ.?f
{ O'wN4qb=F
return assignment < holder, T > ( * this , t); -%t0'cKn,
} n[iil$VKh
5 ;|9bWH
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。 oOUVU}H
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 rg'? ?rq
5#d(_
return l(rhs) = r; Me`"@{r|#
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。 *|=&MU*+
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: r?[mn^Bo 5
N%?o-IY
template < typename Tp > 6u.b?_u
class constant_t r+lY9l
{ R]V`t^1
const Tp t; jr9ZRHCU
public : 72{kig9c
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} H@
w6.[#
template < typename T > 5#fLGXP
const Tp & operator ()( const T & r) const }pTj8Tr
{ -B4v1{An
return t; q7)$WXe2LM
} _ssHRbE
} ; '<}7bw}+c
!^LvNW\|
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 L,D!T&B
下面就可以修改holder的operator=了 cX=` Tl
C>03P.s4c
template < typename T > C>MoR 3]
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const 22*t%{(
{ I|LS_m
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); BF_k~
} JPpYT~4
Y"lxh/l$}
同时也要修改assignment的operator() J%A`M\
\hq8/6=4s
template < typename T2 > \u /5&[;
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } O%)9tFT
现在代码看起来就很一致了。 MkYem6
z44uhR h
六. 问题2:链式操作 B!N8 07
现在让我们来看看如何处理链式操作。 NrU-%!Aw
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。 NV91{o(-7
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。 [n}c}%
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。 lZua"Ju
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct n$Pv2qw
Zk/NO^1b
template < typename T > &6:,2W&s
struct result_1 8bysg9H0
{ }3*h`(Bv7
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; .*f;v4!
} ; <.' cCY
J`8>QMK^5
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: s<dD>SU
@t2 Q5c
template < typename T > P0Jd6"sS"
struct ref $x)'_o}e
{ .ClCP?HG
typedef T & reference; *.+>ur?t
} ; -'0AV,{Z
template < typename T > mvL'l)
struct ref < T &> B>]5/!_4
{ z84W{!
P
typedef T & reference; ft*0?2N~
} ; N Hh
jK=*~I
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: .{;!bw
<s2l*mc
template < typename T > %1<p1u'r?#
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const lcP@5ZW
{ ,C&>mv xA
return l(t) = r(t); ?dmMGm0T9
} \}Wkj~IX
可能大家已经注意到我定义assignment的operator()的返回类型的时候,是直接将其定义为Left的operator()返回类型的引用形式,如果实际上处理的对象的operator=并不是按照常理来声明的,那么这段代码可能就编译不过。这的确是一个很麻烦的事情。实际上,在gcc下,使用typeof关键字可以很容易的得到该类型的operator=的返回类型,就可以让这段代码变得更有通用性。然而为了实现可移植性,我不得不放弃这个诱人的想法。 '|/_='
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 X
or ,}. w
4l1=l#\S
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 u}rot+)%
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: 6f>l~$
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 YBCjcD[G
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 q7]WR(e
最后的布局是: qB39\j
Add LAKZAi%O0
/ \ ^kD?0Fm
Divide 5 ^VIUXa
/ \ ^hHeH:@
_1 3 {UmCn>c
似乎一切都解决了?不。 8k1r|s@d
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。 ygW@[^g
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。 'f}S,i +q
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: ]p*)
PpIl
:fYwFD( 9
template < typename Right > @r]s9~Lx9
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const 48ma&f;
Right & rt) const ^sOm7S {
{ Fp6Y Y
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); {l11WiqQH
} =zjUd 5
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 YKg[k:F
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。 RsD`9>6)
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。 t(Zs*c(
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。 } >w
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。 Ntnmd
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? 4QN;o%,
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:
b:QFD|
%1@<),
template < class Action > iXm||?Rnx
class picker : public Action ^0|NmMJ]
{ $.N~AA~0
public : H|)1T-%
picker( const Action & act) : Action(act) {} :ky<`Jfr`
// all the operator overloaded DqMK[N,0
} ; Tb={g;0@
M96( Rg
Picker<T>继承自T,唯一的作用就是给T添加上了各种操作符的重载函数。 9i<-\w^$
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: z^/ GTY
]Z-oUO
Z<k
template < typename Right > yUW&Wgc=:
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const 9f^PR|F
{ ]`sIs= _[
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); M',D
} 6XAr8mw9
AMd)d^;
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > bVeTseAG
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。 cQ.;dtT0
hu|hOr8
template < typename T > struct picker_maker YU=ZZEVi
{ $uw+^(ut
typedef picker < constant_t < T > > result; E)JyKm.
} ; ^B5cNEO
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > 6lWFxbh
{ e^NEj1
typedef picker < T > result; NoO+xLHw8
} ; V0Z7o\-J
Hm
VTfH'
下面总的结构就有了: daIL> c"
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 b'1d<sD
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 ,imvA5
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 n+qVT4o
至此链式操作完美实现。 ewrWSffe
EO&ACG
tt]V$V
七. 问题3 WQ}!]$<"y
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。 = (gmd>N
eAsX?iaH
template < typename T1, typename T2 > Dum`o^l#
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const bfJ`}xl(8
{ 8q [c
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); egvy#2b@
} &@HNz6KO
OJsd[l3xR
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: m6r )Z5}f
XLmMK{gs
template < typename T1, typename T2 > o~x39
struct result_2 [-t> G!)
{ '95E;RV&
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; .W :
} ; LBkc s4+
q Iy^N:C2'
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? EotwUT|
这个差事就留给了holder自己。 e?| URW
J`q}Ry;
Yv>BOK
template < int Order > ~$4.Mf,u
class holder; aGe(vQPi9
template <> "P'&+dH8
class holder < 1 > F[CT l3X
{ k9)u3
public : i6md fp|k
template < typename T > 5Y Q
struct result_1 1_NG+H]x9
{ Z|(c(H2
typedef T & result; "Ug/
',jkV
} ; D*cyFAF
template < typename T1, typename T2 > #<wpSs
struct result_2 qggk:cN1
{ Dk`4bYK
typedef T1 & result; }@14E-N=
} ; ;}WtJ&y=M
template < typename T > |[Ie.&)
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const ZS XRzH~0
{ WY"Y)S
return (T & )r; X&(ERY,h
} @?Gw|bP
template < typename T1, typename T2 > l+2cj?X
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const 30?LsYXL62
{ V5O=iMP
return (T1 & )r1; ySQ-!fQnP
} fJWxJSdi
} ; rg5]`-!=
R3j#WgltP
template <> m-ph}
class holder < 2 > 0\'Q&oTo
{ 3e%l8@R@
public : `z}vONXpAX
template < typename T > 3qiJwo>
struct result_1 5fu+rU-#
{ "Ap$Jl B
typedef T & result; 1l+kO,X]
} ; DD!MGf/
template < typename T1, typename T2 > {N!E5*$Tr
struct result_2 EmX>T>~#D
{ 9zZ5Lr^21
typedef T2 & result; 8QVE_ Eu
} ; StU 4{
template < typename T > mDQEXMD
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const rGnI( m.
{ [1b6#I"x
return (T & )r;
u>}w-
} U g}8y8
template < typename T1, typename T2 > !/Iq{2LX
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const 0]T.Lh$3
{ rQ~ \~g[tP
return (T2 & )r2; 1BQ0M{&
} ItI0x
} ; +@emX$cFV
ME$2P!o
A*8m8Sh$
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> >。 YDQ:eebg(
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: gA~20LSt
首先 assignment::operator(int, int)被调用: b
, juF2
M{?zvq?d
return l(i, j) = r(i, j); DX}B0B
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) TGU:(J'^
R_Zv'y6
return ( int & )i; rv9B}%e
return ( int & )j; #NvQmz?J?
最后执行i = j; bTLMd$
可见,参数被正确的选择了。 vBh;
Go>wo/Sb
gi6g"~%@q1
Deg!<[Nw
aUH\Ee^M:R
八. 中期总结 B7!<{i
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: _u&>&,:q
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 T@TIzz
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 _om0
e=5)
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor AV40:y\RW
oZTgN .q
4k8*E5cx
<9P4}`%)3
M|\^UF2e
o#qH2)tb
九. 简化 Y3-gUX*w0
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。 25 CZmsg
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 x_*%*H
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: ^SZw`]
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 *~p(GC
+-*/&|^等 !^m%O0DT
2. 返回引用。 B:4Ka]{YO
=,各种复合赋值等 I@2 uF-
3. 返回固定类型。 pO%{'%RA
各种逻辑/比较操作符(返回bool) Ve{n<{P
4. 原样返回。 Cye
T]y
operator, 4/S=5r}
5. 返回解引用的类型。 UMV)wy|j
operator*(单目) @;vNX*-J
6. 返回地址。 z{9=1XY
operator&(单目) %Y~>Jl
7. 下表访问返回类型。 J/2j;,8D
operator[] :Sr?6FPc
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 ~+yZfOcw
operator<<和operator>> _V@WNo%B
HBH$
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。 xc9YM0B&
例如针对第一条,我们实现一个policy类: @@I7$*
s~*}0-lS
template < typename Left > 9 Ycn0
struct value_return xJ{_qP
{ vY6oVjM
template < typename T > XZ`:wmc|
struct result_1 3jjMY
{ # 05jC6
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; lVz9k
} ; vw2`:]Q+
{_?rh,9q
template < typename T1, typename T2 > S,)d(g3>
struct result_2 k1)%.pt%
{ 7BR8/4gcPu
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; cHx%Nd\
} ; JK]R*!{n
} ; h.)h@$d
*U;'OWE[
T*?s@$)m4
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait 98RKCc9h
a5@z:i
下面我们来剥离functor中的operator() "w Af.=F
首先operator里面的代码全是下面的形式: oH^(qZ8W
%Y]=1BRk}
return l(t) op r(t) (D<(6?
return l(t1, t2) op r(t1, t2) NQfYxB1Yr:
return op l(t) /kgeV4]zR
return op l(t1, t2) hfqqQ!,l!
return l(t) op ~*M$O &
return l(t1, t2) op r> k-KdS
return l(t)[r(t)] u: &o}[
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] ~e `Bq>
KzjC/1sd
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: ]PWDE"
单目: return f(l(t), r(t)); {ox2Tg?
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); M*sR3SZ
双目: return f(l(t)); mMSh2B
return f(l(t1, t2)); \ \06T`
下面就是f的实现,以operator/为例 "9IYB)Js
(-0ePSOG
struct meta_divide ZrO!L_/
{ +x=)/; :
template < typename T1, typename T2 > 33'Y [4
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) 0V$k7H$Z
{ k'T^dY&c
return t1 / t2; :Zt2'vcGpf
} &;E5[jO^D
} ; >5hhd38
(@r
`$5D.b
这个工作可以让宏来做: iCj2"T4TN
r@U3sO#N
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ Bj Wr5SJ
template < typename T1, typename T2 > \ (Glr\q]jF\
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; =w$tvo/
以后可以直接用 /J3ZL[o?Q
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) r X'*|]
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 JTU#vq:TY
(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。。。) vAb^]d
qJPT%r
YO+{,$
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 c$:1:B9\
0nJE/JZ
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > iD`d99f8O
class unary_op : public Rettype l[Q:}y
{ lDc-W =X=
Left l; fB1TFtAh
public : :s={[KBP
unary_op( const Left & l) : l(l) {} 9Fo fr
ke_[
template < typename T > `'I{U5;e
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const q%(EYM5Y
{ dY7'OAUyVl
return FuncType::execute(l(t)); )+P]Vf\jH
} aE"[5*a
Z[Qza13lo
template < typename T1, typename T2 >
YZc>dE
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const Yd
EptAI
{ 8uNULob
return FuncType::execute(l(t1, t2)); Jzkq)]M
} ;5_{MCPM
} ; *\}}Bv+9
mLh kI!4[
dS2G}L^L
同样还可以申明一个binary_op hR#-u1C
p;T{i._iL
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > h!rM^
class binary_op : public Rettype +Y"r71|A6+
{ q h/F
Left l; oA] KE"T
Right r; $
_j[2EU
public : h4|i%,f
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} ]z/Zq
fKH7xu!V4+
template < typename T > v+7kU=
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const #:jb*d?
{ {\H/y c|@
return FuncType::execute(l(t), r(t)); 1CU>L[W)
} ~{hxR)x9
gTl<wo +
template < typename T1, typename T2 > az0<5Bq)
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const }jH7iyjD
{ ,DdB^Ig<r
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); E`int?C!
} W>_]dPB S/
} ; ?eH&'m}-
S$)*&46g
>Y7a4~ufko
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 2H71~~ c
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 GSclK|#tE
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) }%b;vzkG5
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 >r`b_K
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! dzLQI}89+k
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 1"Z@Q`}
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 4iAZ+l5&
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) 'c2W}$q
下面是修改过的unary_op XU!2YO)t;!
-9N@$+T
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > *B`Zq)
class unary_op gE#>RM5D
{ j',W 64
Left l; k@zy
v+p{|X-
public : 0a8/B>
{3;AwhN0H
unary_op( const Left & l) : l(l) {} ;g{qYj_
!!@A8~H
template < typename T > valtev0<
struct result_1 L,y6^J!
{ {{V8;y
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; !cKz7?w
} ; =qN2Xg/
zp\8_ U@
template < typename T1, typename T2 >
'iLpE7
struct result_2 db'/`JeK
b
{ 4XVCHs(
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; X%yO5c\l2
} ; ]7-&V-Ct*
F,
U*yj
template < typename T1, typename T2 > SGb;!T*
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const =*p/F
{ *8~86u GU
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); (c0A.L)
} h(WrL
dJ$"l|$$
template < typename T > ga?*DI8w
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const d%l{V6
{ $kR N
h6
return OpClass::execute(lt(t)); OL4z%mDZi
} %$%&m1Y
{U&.D
[{&
} ; vJAZ%aW
!9 fz(9
Gt9&)/#
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=u1u}CP?
好啦,现在才真正完美了。 o7IxJCL=Q
现在在picker里面就可以这么添加了: hig2
KWLbD#
template < typename Right > KNH1#30 K
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const v<Bynd-
{ y%
:4b@<
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); ^vG8#A}]
} 6e&>rq6C
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。 >0Q|nCx
~]ZpA-*@Ut
N !TW!
(O0Urm
R|i/lEq
十. bind H'Yh2a`!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。 f/CuE%7BR
先来分析一下一段例子
4CGPOc
^eW}XRI
J\e+}{
int foo( int x, int y) { return x - y;} JN7k 2]{
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 N},n `Yl.
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 &89oO@5
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。 0uBl>A7qhn
我们来写个简单的。 2NB L}x
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: i<pk6rO1
对于函数对象类的版本: )BRKZQN
eh"3NRrN
template < typename Func > |_uaS
struct functor_trait *)+ut(x|#
{ Z@hD(MS(C
typedef typename Func::result_type result_type; z=$jGL
} ; 7FRmx4(!
对于无参数函数的版本: y8fsveX
;5@ t[r
template < typename Ret > xe/(
struct functor_trait < Ret ( * )() > M DF%\Sx
{ g2unV[()_
typedef Ret result_type; 0OGCilOb*
} ; ~axjjv
对于单参数函数的版本: CKA;.sh
Rp$}YN
template < typename Ret, typename V1 > EI\9_}@,
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > Qt|c1@J
{ Wh&8pH:
typedef Ret result_type; PfkrOsV/m
} ;
>0l"P"]
对于双参数函数的版本: \W%UZs
id$Ul?z8
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > 02Ia2e.f
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > L \;6y*K
{ &N3Y|2
typedef Ret result_type; P6MRd/y |
} ; gzeQ|m2]
等等。。。 >MPr=W%E
然后我们就可以仿照value_return写一个policy g[w,!F
Z}-Vf$O~
template < typename Func > JMTvSXr
struct func_return n8.kE)?
{ ['ksP-=
template < typename T > KoS*0U<g6
struct result_1 [d* ~@P
{ _v*
nlc
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; j)
,,"54*
} ; ,K^4fL$C;3
Ko^c|}mh*!
template < typename T1, typename T2 > Vx @|O%
struct result_2 Yq/.-4y
{ YBnA+l*
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; itzyCw2|#
} ; <7Ae-!>x
} ; IJ/sX_k
e${)w-R/e
}W
^: cp
最后一个单参数binder就很容易写出来了 ~b:Rd{
)Z %T27r,^
template < typename Func, typename aPicker > JAI)Eqqv]
class binder_1 aH#l9kCb
{ S/ibb&
Func fn; Rar"B*b;$
aPicker pk; 7==f\%,
public : b=/curl&
H)(:8~c,p
template < typename T > ;>mCalwj
struct result_1 ,k G>?4
{ mg,j:,
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; 8#Q$zLK42N
} ; Oez>X=Xf
Ye.r%i&