一. 什么是Lambda 4'&BpFDUb
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 .+h
pxZ
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, }*
JMc+!9@
a=VT|CX[
x`i`]6q
S\gP= .G
class filler *wcoDQ b;
{ 4+,Z'J%\[7
public : vyGLn
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} ,5*xE\9G
} ; uiA:(2AQ
5T#D5Z<m
RQNi&zX/
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: %= y3
Q}]kw}b
j],.`Y
1Z8oN3
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); ]
Nipo'N;
aZ`agsofk
$VIq)s2az|
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 I]1Hi?A2
N\p]+[6
No\&~
J5( D7rp#
二. 战前分析 @rE)xco
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。
w{EU9C
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码
7#qL9+G
6FMW g:{
@6'E8NFl
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); #2ASzCe
/* --------------------------------------------- */ n3j h\
vector < int *> vp( 10 ); *r$.1nke
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); + Z2<spqG
/* --------------------------------------------- */ KXCmCn
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); >I~z7JS
/* --------------------------------------------- */ ^QR'yt3e
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); }px]
/* --------------------------------------------- */ Kg-X]yu*0
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); i9U_r._qj;
/* --------------------------------------------- */ G<6grd5PP
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); $50"3g!Y
}(EOQ2TI
z}2e;d 7
WTs[Sud/
看了之后,我们可以思考一些问题: G11.6]?Gg
1._1, _2是什么? Jd"s~n<>K
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。 #gJ~ {tA:
2._1 = 1是在做什么? lNVAKwW2#
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。 \[I .
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。 $=xQ X
~<OjXuYu
i/~QJ1C
三. 动工 (ul-J4E\O
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: %kFELtx
(H%d]
CVG>[~}(9'
EFt`<qwj
template < typename T > <`UG#6z8
class assignment r tmt 3
{ 15o
*r
T value; ,Ysl$^\
public : U]U)'
assignment( const T & v) : value(v) {} L^{;jgd&T9
template < typename T2 > $_zkq@
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } mKQST ]5
} ; fB,1s}3Hn
W)msaq,
"u8o?8+q~
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 G,|]a#w&v.
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment B~g05`s
;=\5$J9
pQ^,. [[
uPC qO+f
class holder R:BBNzY}f
{ nk|N.%E
public : &zX 3
template < typename T > jl-Aos"/
assignment < T > operator = ( const T & t) const RR"WO
{ Y\Qxdq
return assignment < T > (t); ])j|<W/
} skDk/-*R
} ; 6 #x)W
~73i^3yf
<kXV1@>
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,Wm{+H-O
3s_k>cO=
static holder _1; 0Q-
Mxcj
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 ENx@Ex
f,HzrHax
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); [q+e]kD
而不用手动写一个函数对象。 H@2"ove-uC
fqk Dk
h?3,B0G
PUjoi@]
四. 问题分析 Ie&b<k
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。 hp]ng!I{\u
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。 v;bP8)mI
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 3ES[ N.V#
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 ,*nZf|
下面我们可以对这几个问题进行分析。 g
y e(/N+I
xV>iL(?
五. 问题1:一致性 [bi3%yWh
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?| vMZ7uO
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 _95}ifSVm
NBqV0>vR
struct holder f5yux}A{
{ _{c|o{2sj
// &I}T<v{f
template < typename T > Q),3&4pM
T & operator ()( const T & r) const NB
W%.z
{ lKV\1(`
return (T & )r; jq("D,
} ,v}?{pc
} ; *L;pc g8{
Q%n{*py
这样的话assignment也必须相应改动: P7wqZ?
>)n4sMq
template < typename Left, typename Right > aq0iNbv@
class assignment s@ 20#D
{ ^?s~Fk_V
Left l; R7B,Q(q2-
Right r; :e&n.i^
public : gVnwsE
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} KM6N'x ^z
template < typename T2 > Y1fy2\<'
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } @k+%y'Y?
} ; (3N"oE.b]
.A*VLF*m
同时,holder的operator=也需要改动: oGJ*Rn)Z
5qd_>UHp
template < typename T > XYb^Cs;
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const KZrMf77=
{ '6o`^u>
return assignment < holder, T > ( * this , t); hEv=T'*,K)
} CP]S-o}yd
o=-Vt,2{
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。 b\?7?g
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 gv#c~cX]
&SjHrOG?
return l(rhs) = r; ~&DB!6*
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。 a/QtJwIV
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: /UpD$,T|^|
~MhgAC
template < typename Tp > +HOCVqx
class constant_t )+n,5W
{ JQ"`9RNb
const Tp t; Xq,UV
public : BKC7kDK3H
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} cebs.sF:
template < typename T > gV"qV
const Tp & operator ()( const T & r) const =f4[=C$&`
{ <G~}N
return t; &2io^AP
} '?"t<$b
} ; ceFsGdS
(odR'#
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 OU,PO2xX9
下面就可以修改holder的operator=了 29Gwv
&Y54QE".
template < typename T > 0%xR<<gir
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const sK`~Csb
iB
{ n#+%!HTh
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); )-+\M_JK5
} x">W u2
m]FaEQVoE
同时也要修改assignment的operator() [j)\v^m
.M9d*qp`S
template < typename T2 > +Lm3vj_N
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } j+DE|Q&]I
现在代码看起来就很一致了。 3h9Sz8
7P<r`,~k-
六. 问题2:链式操作 [G{rHSK5tQ
现在让我们来看看如何处理链式操作。 `fBG~NDw
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。 OUEI~b1
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。 7FmbV/&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。 qwq/Xcv
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct .i {>Z
.FIt.XPzv
template < typename T > omM&{ }8 g
struct result_1 ~ X-)_zH
{ f._l105.
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; uiktdZ/f
} ; vk
@%R
u0m5JD0/
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: $%7I:
C#MFpT
template < typename T > M{`/f@z(
struct ref :s'o~
{ q} ]'Q
-
typedef T & reference; j/)"QiS*?
} ; J DLTOLG
template < typename T > &w+;N5}3
struct ref < T &> slU
{ (k%GY<
b P
typedef T & reference; W8w3~
} ; 01U
*_\
+>JdYV<?0
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: j?EskT6
h ?uqLsRl
template < typename T > 06 QU
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const 5Z/yhF.{
{ duX0Mc.0P
return l(t) = r(t); M]}l^m>L
} 2Y400
可能大家已经注意到我定义assignment的operator()的返回类型的时候,是直接将其定义为Left的operator()返回类型的引用形式,如果实际上处理的对象的operator=并不是按照常理来声明的,那么这段代码可能就编译不过。这的确是一个很麻烦的事情。实际上,在gcc下,使用typeof关键字可以很容易的得到该类型的operator=的返回类型,就可以让这段代码变得更有通用性。然而为了实现可移植性,我不得不放弃这个诱人的想法。 >(hSW~i~
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 cVO,~I\\
8g\wVKkTQp
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 hf;S]8|F
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: q5Fs )B
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 YiD-F7hf.*
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 IUOxGJ|rO
最后的布局是: L2KG0i`+
Add -x{dc7y2
/ \ `/z_rqJ0CL
Divide 5 k@#5$Ejc2
/ \ ,zQo {.
_1 3 UQ/qBbn
似乎一切都解决了?不。
s[3e=N
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。 y8G&Wg
aCi
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。 P Q7A~dw9
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: Y 4d3n
)FRM_$t
template < typename Right > bF*NWm$Lf
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const |+>uA[6#
Right & rt) const wZ#Rlv,3Wa
{ 2@vJ
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); KkEv#2n
} A]7<'el=
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 >ajuk
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。 *myG"@P4hW
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。
Mtm/}I
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。 pe9@N9_5
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。 d')-7C
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? gw"~RV0
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: o/C(4q6d
g& k58{e
template < class Action > )l_@t(_
class picker : public Action $f#agq_
{ ~4Pc_%&i
public : Ht#@'x
picker( const Action & act) : Action(act) {} Cezh l
// all the operator overloaded PocYFhWQ`
} ; qD#VbvRc9+
syv$XeG=}
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。 x[QZ@rGIW
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: 9M_(He
-
,|+Gls
template < typename Right > vv6?V#{
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const j Fma|y
{ petW
M@
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); n"6;\
} 2#3^skj
[8"oj hdV
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > #Z\O}<
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。 Cp#)wxi6[y
FXV`9uq}Z
template < typename T > struct picker_maker $J.T$0pFa
{ k@V#HC{t
typedef picker < constant_t < T > > result; ,_D"?o
} ; w1r$='*I
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > 'CXRG$D
{ r[s!F=^
typedef picker < T > result; p~2UUmV
} ; LvJGvj
@wp4 |G
下面总的结构就有了: [ |[>}z:
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。 `2`fiKm
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。 JS2nXs1
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 ,m^;&&
至此链式操作完美实现。 B<7/,d'
=oX>Ph+ P
1DE@N1l
七. 问题3 eWvo,4
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。 MAqLIf<G
!"Q}R p
template < typename T1, typename T2 > _n"Ae?TP
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const fj>C@p
{ 09S6#; N&
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); {fV}gR2
} xY\0zQ
auHFir8f
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: u3J?bR
e8}Ezy"^
template < typename T1, typename T2 > MgJ36zM
struct result_2 $Z?\>K0i
{ +Llo81j&
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; 0:&ZnE}##
} ; 6_gnEve
h
15{Y9!
显然,各个functor似乎根本不理会各个参数那个是_1, 那个是_2, 那么最后是怎么选择的呢? GKiukX$'
这个差事就留给了holder自己。 ~ttY(wCV
g>
S*<
Xl_Uz8Hp
template < int Order > rR,2UZR
class holder; TeQNFo^_8
template <> ?":'O#E
class holder < 1 > >u0w.3r#
{ C`V)VJM
public : T*~H m
template < typename T > 3= -pG
struct result_1 C+{l7QT$t
{ (\a6H2z8l
typedef T & result; tNIlzR-
} ; g~S)aU\:,
template < typename T1, typename T2 > %."@Q$lA
struct result_2 N^w'Hw0
{ ~D[?$`x:
typedef T1 & result; re &E{
} ; DJ@|QQ
template < typename T > wmU0E/{9]
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const AoaN22
{ [xb]Wf
return (T & )r; p?X02
>yA
} %ZP+zhn}
template < typename T1, typename T2 > c+dg_*^
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const ?BA^YF
{ q<#>HjC
return (T1 & )r1; "YU{Fkl#j
} zsXoBD\h
} ; wnLi2k/Dt<
m-/j1GZ*
template <> qTQ!jN
class holder < 2 > "xRBE\B
{ B>y9fI
public : jZoNi
template < typename T > }/P5>F<H[
struct result_1 B;K`q
{
IJIzXU
typedef T & result; zTbVp8\pI
} ; C0*@0~8$9
template < typename T1, typename T2 > hsKmnH@#
struct result_2 fV:4#j
{ )yK[ Zb[
typedef T2 & result; HO)/dZNU
} ; p&-'|'![l
template < typename T > 'R<&d}@P*#
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const 9@ 16w
{
9Z5D\yv?H
return (T & )r; 3q:n'PC)C
} 3]&o*Ib1`_
template < typename T1, typename T2 > evA/+F,&
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const
qFQ8
{ NS)}6OI3~"
return (T2 & )r2; &sXRN&Fp
} h].~# *
} ; COzyG.R.
`(6r3f~XJ
G rmzkNlN
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 OS|> t./U
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: C[!MS5
首先 assignment::operator(int, int)被调用: wCf~O'XLw
{O<l[|Ip
return l(i, j) = r(i, j); [+m?G4[
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) l7{oi!
^ci3F<?Q=
return ( int & )i; 1?*
return ( int & )j; 0[?ny`Y
最后执行i = j; z7M_1%DEx
可见,参数被正确的选择了。 7pA/
I\~G|B
hI?sOR!
~ 9)"!
fb~=Y$|
八. 中期总结 p[lNy{u~M
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: $;M:TpX
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 <GHYt#GIZ+
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 [[d(jV=*
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor @~c6qh
]u l$*
x_Jwd^`t!
R" )bDy?
uEyH2QO
gBh;=vOD
九. 简化 I+>%uShm
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。 P}ok*{"J<>
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 Z[\O=1E,
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: pD]0`L-HJU
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 0;4t&v7
+-*/&|^等 @_:]J1jw7
2. 返回引用。 mC?i}+4>4R
=,各种复合赋值等 K{b(J
Nd
3. 返回固定类型。 &[NG]V!Oc
各种逻辑/比较操作符(返回bool) 8t@p@Td|
4. 原样返回。 bl_H4
operator, y2]-&]&
5. 返回解引用的类型。 ydw)mT44K
operator*(单目) >9RD_QG7
6. 返回地址。 {u1V|q
operator&(单目) aLJ(?8M@
7. 下表访问返回类型。 [.RO'>2z
operator[] )o-Q!<*1
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值
t#%R
q
operator<<和operator>> '>$]{vQ3
E0%~!b
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 b@3_L4~
例如针对第一条,我们实现一个policy类: .q&'&~!_
k+I}PuG
template < typename Left > !RyO\>:q
struct value_return \#o2\!@`
{ K=!Bh*
template < typename T > fwK}/0%
struct result_1 (b'B%rFO
{ VJ ^dY;
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; it] E-^2>
} ; p!k7C&]E
b'6-dU%
template < typename T1, typename T2 > \U|ZR
struct result_2 xss`Y,5?
{ !mWiYpbU+
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; x.8TRMk^
} ; ` PYJ^I0
} ; f2,jh}4
>pU:Gr
*@d&5
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait % QKZT=}
#2r}?hP/m
下面我们来剥离functor中的operator()
/'31w9
首先operator里面的代码全是下面的形式: +w=AJdc
o9cM{ya/>
return l(t) op r(t) 5M9 I,
return l(t1, t2) op r(t1, t2) &WNf
M+
return op l(t) JaB<EL-9r2
return op l(t1, t2) Gmf B
return l(t) op [<'-yQ{l\
return l(t1, t2) op Us+pc^A
return l(t)[r(t)] z<B8mB
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] `--TP
A^q[N
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: j"AU z)x
单目: return f(l(t), r(t)); r}uz7}z %"
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); D#&q&6P{
双目: return f(l(t)); nLV9<M
Zm
return f(l(t1, t2)); y*D]Q`5cag
下面就是f的实现,以operator/为例 Oft4-4$E
sP^R/z|Y
struct meta_divide "M|zv
{ hKzSgYxP=t
template < typename T1, typename T2 > tv!_e$CR
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) a'!zG cT
{
QtvY v!
return t1 / t2; 4)1s M=u
} +la2n(CAK
} ; pv&y91
B<C*
这个工作可以让宏来做: KiJT!moB
O(+phRwJ
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ 4lBU#V7
template < typename T1, typename T2 > \ D@!=d@V.
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; wm+/e#'&
以后可以直接用 fu90]upz~
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) J!:SPQ
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 eds26(
(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。。。) bQ~j=\[r
,=l7:n
}1>[
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 2(/g}
i+gQE!
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > 3E3HL7
class unary_op : public Rettype ,\qs4&
{ $V1;la!
Left l; K~22\G`
public : 6ND`l5
unary_op( const Left & l) : l(l) {} 2 !'A:;
4C FB"?n0
template < typename T > Q'%PNrN
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const W3iZ|[E;
{ _6wFba@>/n
return FuncType::execute(l(t)); }N*_KzPIa
} G#MdfKH
gdkwWoN.
template < typename T1, typename T2 > Unsogd
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const |Pg@M
{ {#)0EzV6
return FuncType::execute(l(t1, t2)); -YsLd 9^4
} Nj?/J47?,
} ; qu|B4?Y/CR
.|/~op4;
f]`vRvbe
同样还可以申明一个binary_op S{Er?0wm.R
y~75r\"R
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > ^$t7+g
class binary_op : public Rettype 6oBfB8]:d
{ >Jp:O
7
Left l; r3>i+i42
Right r; 8jyG"%WO
public : Sv &[f}S
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} J9=m]R8T
U*3uq7
template < typename T > 5< ja3
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const zL\OB?)5J
{ *6} N =Z
return FuncType::execute(l(t), r(t)); VO"("7L
} Ntbg`LGf'!
Dq)j:f#QM
template < typename T1, typename T2 > hXA6D)
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ]8T!qS(UJd
{ sVl-N&/
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); VZ\B<i
} A,`8#-AX
} ; VqS#waNrx
i F+vl]
n/h,Lr)Z
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 %?m$`9yU
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 HQB(*
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) 8H_l:Z [:i
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。 D_x+:1(
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! 4T=u`3pD7l
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。。。 kV38`s>+
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 N2w"R{) j\
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) 3"P }n
下面是修改过的unary_op 5sb\r,kW
eQ&ZX3*}
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > . Z%{'CC
class unary_op 3K_A<j:
{ PTEHP
Left l; ldp%{"ZZ
L@gWzC~?Q
public : LU9A#
"70WUx(\t
unary_op( const Left & l) : l(l) {} W>O~-2
39=1f6I1
template < typename T > :duo#w"K
struct result_1 =dFv/F/RW
{ kSDZZx
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; $ mI0Bk
} ; vPD]hs
0q'w8]m
template < typename T1, typename T2 > $5*WLG&AK
struct result_2 PpgP&;z4
{ lhkwWbB
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; [B|MlrZ
} ; M{*Lp6h
Uy$)%dYfq5
template < typename T1, typename T2 > p1|f<SF')
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const o9H^?Rut
{ nG;8:f`
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); xQ@^$_
} |JVk&8
?8
_~T!9
template < typename T > 1u6^z
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const _-#'j2
{ ka3u&3"
return OpClass::execute(lt(t)); vo#UtN:q
} +mp@b942*
<-u8~N@43W
} ; X0n~-m"m
%b"\bHH
1[yq0^\]M[
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 ('hEr~&
好啦,现在才真正完美了。 E~_]Lfs)
现在在picker里面就可以这么添加了: ^/U|2'$'>E
8f3vjK'
template < typename Right > YWxc-fPZ
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const UNkCL4N
{ l'TWkQ-
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); \xS&v7b
} z
d-Tv`L#
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。
EMfdBY5
EeF'&zE-
ANps1w#TP
R@`y>X GNJ
.Fa4shNV
十. bind ZAXN6h
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。 Y2?.}Z O
先来分析一下一段例子 yd?x=|
#jxe%2'Ot
q2et|QCru
int foo( int x, int y) { return x - y;} fOMvj%T@2
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 zBe8,, e
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 `IY/9'vT
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。 n8DxB@DI
我们来写个简单的。 KFFSv{m[
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: ?IGVErnJJC
对于函数对象类的版本: [NTtz
<i@
:P(K2q3
template < typename Func > &Ky_v^
struct functor_trait :"!9_p(,,
{ r!{LLc}>
typedef typename Func::result_type result_type; hc'-Dh
} ; %Pqf{*d8
对于无参数函数的版本: C,.Ee3T
*Otg*,\
template < typename Ret > (1NA
struct functor_trait < Ret ( * )() > W<