一. 什么是Lambda Zp^)_ 0
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 Z4=_k{*
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, N'I?fWN!;R
PQ6T|>
3&O% &
"sdcP8])d
class filler m2jwqx{G
{ "$# $f
public : :O5Tr03z
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} 3O #~dFnp
} ; \a\^(`3a[
owP6dtd)
o]dK^[/*
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: EPQ&?[6
M4R%Gr,La
PY[Sz=[
e|S+G6 :O2
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); B9%yd*SJ
Pw0{.W~r
`'dX/d
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 @\#'oIc|
B.{8/.4
HJnv'^yn
'2;Ny23
二. 战前分析 hz&^_G6`
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。 Y+|L3'H
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 r!"CH5dT
.;]YJy
9OE_?R0c!
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); 40`9t Xn
/* --------------------------------------------- */ l=Vowx.$2f
vector < int *> vp( 10 ); nC-c8y
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); MBnK&GS
/* --------------------------------------------- */ pE9aT5
L
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); Lr!L}y9T+
/* --------------------------------------------- */ s?4%<jz
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); de3yP,
/* --------------------------------------------- */ l|4xKBCV]
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); H[>klzh6
!
/* --------------------------------------------- */ %#[r_QQ^
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); s^{{@O.
3Yn:fsy
V2WUM+`uT
-MVNXAKnZ
看了之后,我们可以思考一些问题: ^(E"3 c
1._1, _2是什么? 'XC&BWJ
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 3 C E 39W
2._1 = 1是在做什么? F]dmc,Q
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 UXcH";*9b
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 Gnuo-8lb
u *#-7
GQEI f$
三. 动工 oyi7YRvwd
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: e<ism?WG
*y":@T
%[+a[/
4GmSG,]
template < typename T > wN/*|?`Z
class assignment G}Qk!r
{ vV$hGS(f~
T value; p*(U*8Q
public : nN(D7wk
assignment( const T & v) : value(v) {} 6!gtve_
template < typename T2 > N|j;=y!
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } x"zjN'|
} ; Z7mGC`>
^Yg|P&e(;
/)eNx
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 WF3DGqs_]
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment SNopAACf1
ZC9.R$}Kl
Tye$na&$}
&deZ
class holder U{U:8==
{ 4EaSg#
public : .O@q5G
template < typename T > !#_h2a
assignment < T > operator = ( const T & t) const o|p;6
{ ,YAPCj
return assignment < T > (t); d~P<M3#>
} i_jax)m%
} ; i+qLc6|S=2
GDNh?R
R9|2&pfm(M
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: 3_R
c:`` Y:
static holder _1; B~'VDOG$Z
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 ;?O883@r8
xqi*N13
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); b}}1TnS)
而不用手动写一个函数对象。 ^R8U-V8:
JYVxdvq1
{{4p{
ib""Fv7{
四. 问题分析 q|Pt>4c5?
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。 a@V/sh
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。 f2SU5e2
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 %FR^[H]
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 qD=m{O8%_
下面我们可以对这几个问题进行分析。 'o#J>a~!9L
AD!<%h:
五. 问题1:一致性 3_jCsX
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?| U`8^N.Snrp
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 G2[IO $
6iV"Tl{z-
struct holder 9wYtOQ{g
{ ]L%R[Z!3
// w$U/;C
template < typename T > SceCucT
T & operator ()( const T & r) const 6yl;o_6:
{ )68fm\t(
return (T & )r; ou,=MpXx*
}
6Qzu-
} ; #pm-nU%|_j
+~i+k~{`H
这样的话assignment也必须相应改动: 0:B^
mrLx]og,
template < typename Left, typename Right > y
T1Qep
class assignment /i~^LITH
{ EV?47\~
Left l; d;NFkA(df
Right r; M~{P',l*
public : ah!O&ECh
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} ]zwqG A
template < typename T2 > #()cG
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } w;SH>Ax:
} ; |q.:hWYFpM
rJc)<OZjT
同时,holder的operator=也需要改动: G=bP<XF
8HRPJSO~g
template < typename T > !$KhL.4P
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const Mn }Z9S[
{ ("JV:u.L+
return assignment < holder, T > ( * this , t); uZiY<(X
} gt t$O
w#G=Z_Tt
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。 j~L1~@
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 %[\Ft
x 1x j\O
return l(rhs) = r; $qUta<o2@
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 \gI:`>-
x
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: &6^W%r
:2UC{_
template < typename Tp > b-(UsY:
class constant_t &fd4IO/O
{ FskJyB[
const Tp t; ng&EGM
public : 8$<AxNR
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} J"2ODB5"
template < typename T > FG5c:Ep
const Tp & operator ()( const T & r) const HT,kx
{ WO(&<(?
return t; C"Y]W-Mgg
} xjhAAM
} ; Zqs-I8y
a6k(O8Ank3
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 2bn@:71`
下面就可以修改holder的operator=了 ">vYEkZ3
k@";i4}A
template < typename T > Rn~Xu)@e
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const ME10dr
{ _hyxKrm'
6
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); aEqI51I
} h^_taAdS`
k]/6/s\
同时也要修改assignment的operator() SX=0f^
t-4R7`A<
template < typename T2 > JJHvj=9'o
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } %Rsf6rJ
现在代码看起来就很一致了。 cJWfLD>2_!
=E~5&W7
六. 问题2:链式操作 V&+$Vq
现在让我们来看看如何处理链式操作。 eeJt4DV8v
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。 Mm7n?kb6
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 %1?V6&
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 kdMS"iN8x
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct |o=\9:wV
v4>"p!_C
template < typename T > x^O2Lj,w\
struct result_1 +l?ro[#6&.
{ HFx"fT
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; eW*ae;-
} ; >eTgP._
@oc%4~zl
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: ]vkHU6d
.f<VmUca
template < typename T > HJ1\FO9\
struct ref +$QL0|RL
{ =U7D}n
hS-
typedef T & reference; 9H%xZ(`vN
} ; Y$$?8xr
~
template < typename T > hUhp2ibEs
struct ref < T &> (:HbtrI
{ O9=H
[b
typedef T & reference; p,u<gJUL
} ; KIBZQ.uG
pL/.JzB
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: PM<LR?PLc
U4L=3T+:[
template < typename T > V1 #aDfiW
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const ecZOX$'5
{ g#%FY1xp
return l(t) = r(t); E,"btBg
} MVv^KezD
可能大家已经注意到我定义assignment的operator()的返回类型的时候,是直接将其定义为Left的operator()返回类型的引用形式,如果实际上处理的对象的operator=并不是按照常理来声明的,那么这段代码可能就编译不过。这的确是一个很麻烦的事情。实际上,在gcc下,使用typeof关键字可以很容易的得到该类型的operator=的返回类型,就可以让这段代码变得更有通用性。然而为了实现可移植性,我不得不放弃这个诱人的想法。 M@X#[w:
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 |21hY
RowiSW
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 2T%f~yQ^
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: ^?]H$e
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 LP-Q'vb<=
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 TIhzMW\/K
最后的布局是: _%Ld
Ez
Add J9=0?^v-:B
/ \ :aqskeT
Divide 5 EM
w(%}8w
/ \ Ahbu >LPk
_1 3 X|1YGZJ
似乎一切都解决了?不。 !K~$-jlT
你可以想象一下一个完整的Lambda库,它必然能够重载C++几乎所有的操作符。假设其重载了10个操作符,那么至少会有10个代表这些操作符的functor类。大体上来讲,每一种操作符所对应的functor都应当能够由链式操作产生别的任意一种操作符所对应的functor。(例如:*_1 = 2既是由operator*的functor产生operator=的functor)。可想而知这样一共能产生10*10=100种产生方式。这是对编码的一个大挑战。 @d^h/w
如何简化这个问题呢?我们不妨假定,任意一种操作符的functor,都能够产生任意一种操作符的functor,这样,每一种操作符的functor都拥有一样的产生方案。如果某种转换确实是不合法的(例如:A/B=C无论如何也不可能合法),那么在试图产生新functor的时候会出现编译错误。幸好C++的模版是如果不使用就不编译的,因此这种编译错误不会干扰到正常的使用,这正是我们所要的。 gI5nWEM0{
OK,我们的方法呼之欲出了。既然所有的functor都具有一样的产生方案,那么不如大家都不要实现,等到最后统一的在所有的functor里面加上这么一系列的产生代码吧。例如,如果要添加从某functor XXX到operator=的functor的产生代码: Q!e0Vb
49fq6ZhO
template < typename Right > |<
FCt-U
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const "jc)N46
Right & rt) const FYS83uq0
{ Bg0cC
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); 6SO7iFS
} 6%INNIyAWa
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 }Q^a.`h
XXX指的是原来的functor的类型,picker_maker<T>是一个类型变换的trait,如果T是一个常量,那么他会返回constant_t<T>,否则返回T本身。 *>$)#?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。 &p4<@k\L
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。 KL"L65g&
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。
G5f57F
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? _:p_#3s$
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: V"jnrNs3
s'Q^1oQM2h
template < class Action > l'%R^
class picker : public Action z ;Nk& <?
{ R./ 6Q1
public : K/+C6Y?
picker( const Action & act) : Action(act) {} 10IPq#Jj
// all the operator overloaded c+/C7C o
} ; Iw7r}G
I8;[DP9
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。 i O|,,;_
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: rg/vxTl
azc:C
template < typename Right > emPm^M5/K
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const 7O^ S.(
{ Bic {
H
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); 8vW`E_n
} 0%NI-
Zyo
(+ anTA=
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > :Rj,'uH+h)
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。 {leG~[d
&)jZ|Q~
template < typename T > struct picker_maker .{Oq)^!ot
{ 4H)"d
typedef picker < constant_t < T > > result; r['C.S6
} ; 6|cl`}g_j
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > DJ0T5VE W3
{ \%Q
rN+WQ
typedef picker < T > result; lB~'7r`
} ; :]QxT8B
oa !P]r
下面总的结构就有了: G@!9)v]9
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。 1^^D :tt
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。 S
Tk#hhx
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 >D62l*V C)
至此链式操作完美实现。 1tz .e\
f.^w/ GJO/
ScoHtX3
七. 问题3 tgA
|Vwwk
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。 Pp hQa!F$
gjLgeyyWC
template < typename T1, typename T2 > ]X|G+[Ujv
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const "]Td^Nxi
{ H H3
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); <j3HT"^[D
} +qf{ '|H
*S_Iza #&x
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<d#sv(s
Asu"#sd
template < typename T1, typename T2 > J3+8s[oJ>
struct result_2 ~"Ki2'j)^]
{ Fsj[J E
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; dwMwd@*j
} ; x's-UO"^
0|;=mYa4M
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? rNyK*Wjt
这个差事就留给了holder自己。 MV\zwH
U~t(YT
cpnwx1q@
template < int Order > ,m]q+7E
class holder; X-FHJ4
template <> #?6RoFgMe
class holder < 1 > ]!:Y]VYN)\
{ Ntiz-qW
public : x)L@xQ
template < typename T > g>zL{[e!
struct result_1 >K%x44|
{ =T$- #bA)
typedef T & result; J[wXG6M
} ; 1_lL?S3,a@
template < typename T1, typename T2 > -1JHhRr]
struct result_2 u`|fmVI
{ \]%U?`A
typedef T1 & result; B4aZ3.&W
} ; 3/FB>w gt
template < typename T > 3:
Uik
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const O_^h 7
{ #KW:OFT
return (T & )r;
?~IZ{!
} 3IFU{0a`
template < typename T1, typename T2 > UI;{3Bn
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const L ai"D[N
{ Hp!F?J7sx
return (T1 & )r1; P7-3Vf_L
} IhLfuyFWu
} ; 0aWb s$FyU
Q,`kfxA`O
template <> 2_X0Og8s[
class holder < 2 > CI{x/ e^(
{ GNOC5 E$I
public : O]lfs>>x
template < typename T > <@u6*]
struct result_1 >k|[U[@
{ Dy!fwYPA/{
typedef T & result; p;Kr664
} ; >B7OTGw
template < typename T1, typename T2 > PK"
C+o;:
struct result_2 'zK*?= ^jk
{ i;Y^}2
typedef T2 & result; 7i.aZ2a%
} ; sSUd;BYf
template < typename T > aDuanGC/V
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const B!@0(A
{ pdSyx>rJ
return (T & )r; *gVv74;;
} ez{&Y>n
template < typename T1, typename T2 > 6bba}P
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const LKcrr;
{ @HI5;z
return (T2 & )r2; }R$%MU5::
} v<1;1m
} ; NO^(D+9
QUf_fe!,|
gp=0;#4
4
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 'Iu(lpF&
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: *OiHrI9y
首先 assignment::operator(int, int)被调用: 0i"OG( ,
Xl;N=fc
return l(i, j) = r(i, j); UB}mI0/w
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) u:ISwAp
hM}2++V
return ( int & )i; Kl? 1)u3^4
return ( int & )j; {NR~>=~K-
最后执行i = j; 7~'@m(9e
可见,参数被正确的选择了。 G<'S
-eTGRr
dyd_dK/
7(H/|2;-d8
zYgLGwi{
八. 中期总结 zeX?]@]Y
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: GCHssw~P'v
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 .+yJ'*i$d
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 <FEO6YP
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor 71_N9ub@z
EX_&wep@1
RswR DLl
<vs.Ucxx
F <(Y
y+a&swd2(U
九. 简化 U*cj'`eqC
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。 _wBPn6gg`
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 6k2~j j1d
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: iYnt:C
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 GfDA5v[
+-*/&|^等 \XC1/LZQ
2. 返回引用。 c{~*\&
=,各种复合赋值等 *"@P2F&
3. 返回固定类型。 I,D=ixK
各种逻辑/比较操作符(返回bool) 'PZJ{8=
4. 原样返回。 Gx
m"HC
operator, `|R{^Sk1o
5. 返回解引用的类型。 ~&kV
operator*(单目) TUG3#PSnm*
6. 返回地址。 Mtu8zm
operator&(单目) x)*[>d2yd
7. 下表访问返回类型。 0!Yi.'+
operator[]
Xma0k3;-
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 ;I>`!|mT
operator<<和operator>> +xMDm_TGLA
\ CYu;
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。 4"{q|~&=:$
例如针对第一条,我们实现一个policy类: JmkJ^-A 6
d=[.
template < typename Left > gIeo7>u
struct value_return [eImP
V]
{ \gdd
template < typename T > VrpYBU
struct result_1 BtspnVBez
{ q6q=,<T%S
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; 7 UR)4dYA
} ; @:}z\qBM
q07>FW R
template < typename T1, typename T2 > ;RXv%ML
struct result_2 ]Sh&8 #
{ m9/a!|fBE
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; a.P^+h
} ; N'4*L=Ut
} ; SLW1]ZaG
F)C8LH
!*p lK6a
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait :H~r
_>E
!)GPI?{^5
下面我们来剥离functor中的operator() \>+gZc]an
首先operator里面的代码全是下面的形式: =Oy,SX
.*ZNZ|g_
return l(t) op r(t) #C|iW@
return l(t1, t2) op r(t1, t2) p?Y1^/
return op l(t) 3'8~H]<W
return op l(t1, t2) 1!~9%=%
return l(t) op |nD`0Rbw
return l(t1, t2) op IySlu^a
return l(t)[r(t)] =uHTpHR
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] Xr@0RFdr[
x[]n\\a?
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: M:ttzsd
单目: return f(l(t), r(t)); sviGS&J9h
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); 9rhz#w
双目: return f(l(t)); bp }~{]:b
return f(l(t1, t2)); (q)W<GYP
下面就是f的实现,以operator/为例 @ ~PL|Pp_
xMe[/7)4
struct meta_divide &4DWLI
{ ~U`aH~R
template < typename T1, typename T2 > gX[6WB"p
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) y<)x`&pcD
{ f+rBIE
return t1 / t2; wEdXaOEB5
} /gxwp:&lY
} ; Zvc{o8^z
\hg12],#:@
这个工作可以让宏来做: xk#/J]j
kc}e},k
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ VP[ J#TPU
template < typename T1, typename T2 > \ 4]Krx
m`8
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; C@xh$(y
以后可以直接用 86[TBX5'
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) g1Aq;Ah /
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 `Do-!G+W
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) <MoWS9s!yb
|',Gy\Sj
3iDRt&y=.
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 WO|#`HM2
a4c~ThbI
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > l/Sb JrM*
class unary_op : public Rettype Kpg]b"9.R
{ |@Bl?Bs+
Left l; (%tKGeb
public : t'^/}=c-
unary_op( const Left & l) : l(l) {} 1D 6iJ
u\50,N9Wp{
template < typename T > =YR/|9(
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const }yUZ(k#
{ `w2hJP
return FuncType::execute(l(t)); fxjs"rD5
} %{axoGd
WUKYwA/t
template < typename T1, typename T2 > ri6_u;Ch
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ENygD
{ 66v6do7
return FuncType::execute(l(t1, t2)); /mmCqP
} |[8&5[);
} ; "Q^Ck7
'(;`t1V8k
h60*=+vdJ
同样还可以申明一个binary_op S_WYU&8
Mc9% s$MT
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > c{zQX0
class binary_op : public Rettype >a[)F
{ q'[5h>Pa
Left l; 4&}LYSZl
Right r; G;MmD?VJ g
public : H{yeN 5
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} Yz4Q!tL
>IsRd
template < typename T > |.X?IJ`
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 1Jt5|'tl
{ _dj_+<Y?
return FuncType::execute(l(t), r(t)); }! x\qpA
} `|[Q]+Mx
u`3J2,.
template < typename T1, typename T2 > 4Z,MqG>
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ?(H/a-(:v}
{ >k5nU^|B1
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); Ab/gY$l
}
}/Pz1,/
} ; eVS6#R]'m
[?^,,.Dd
V0XQG}
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 h#a,<B|
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 b|P[\9
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) hvkLcpE
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 @h$cHZ
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! %N04k8z
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。。。 QOB>TvE
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 Hz `aj
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) ^fa+3`>
下面是修改过的unary_op 7E6gXf.
x=(Q$Hl5
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > /^SIJS@^`>
class unary_op To.CY^M
{ "k[-eFz/@M
Left l; . _Bejh
E9i
M-Lw
public : 1YL6:5n
8c3Qd
unary_op( const Left & l) : l(l) {} QX-%<@
?#da4W
template < typename T > {1Z8cV
struct result_1 Dyyf%'\M
{ Wxx?iW ,
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; [@(M%
} ; Bvb.N$G
E<y0;l?H<
template < typename T1, typename T2 > u_shC"X:
struct result_2 B&3oo
{ G(" S6u
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; xEb+sE6Z
} ; MOi.bHCQJP
.SzPig
template < typename T1, typename T2 > ',$Uw|N
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 5[suwaJQ
{ L|A}A[ P
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); c6 VfFt6p
} V(u#8M
*:L-/Q)i
template < typename T > Q]?r&%Y
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ;6P#V`u
{ =:Ahg
9
return OpClass::execute(lt(t)); QQ;<L"VW
} E{'{fo!#)
%&w 8E[
} ; [$:M/5y9
Ws$<B
b
dNK Q&TC
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 $R6iG\V5
好啦,现在才真正完美了。 ++1<A&a
现在在picker里面就可以这么添加了: vkUXMMuf+e
?tx%KU\3
template < typename Right > >U.
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const Ad$CHx-
{ rKxIOJ ,T
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); lOB*M!8
} RrB)u?
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。 4j+FDc`
%c:v70*h=
5yBaxw`
j=c=Pe"?u
7m='-_w)?w
十. bind r?Q`b2Q
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。 +c'b=n9j
先来分析一下一段例子 4u0\|e@a
NEp
)V'
gJ;jh7e@
int foo( int x, int y) { return x - y;} PY.4J4nn|
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 IY_u|7d
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 ^K[WFi N}
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。 k+qxx5{
我们来写个简单的。 F9h'.{@d
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: J5Pi"U$FkY
对于函数对象类的版本: &ed&2t`Y
FVY$A=G
template < typename Func > w(/#isC
struct functor_trait CVxqNR*DN
{ -QPM$
typedef typename Func::result_type result_type; "$P|!k45(
} ; gbf2ty
对于无参数函数的版本: ,yPs4',d
Z/
w}so
template < typename Ret > CcDmZ
struct functor_trait < Ret ( * )() > kD"BsL*6!
{ Qk`ykTS!
typedef Ret result_type; "^gV.
} ; hv.33l
对于单参数函数的版本: $+'bRUo
%PF:OB6[|
template < typename Ret, typename V1 > @9$u!ny0
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > %3SBs*?
{ Lvco9
Ak
typedef Ret result_type; o4Ny9s
} ; HgVPyo
对于双参数函数的版本: 4DLp+6zP
ui>0?O*G
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > (g(.gN]
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > A8|DB@Bi
{ 6>L)
typedef Ret result_type; r [NI#wW
} ; Ku'OM6D<
等等。。。 I| Vyv
然后我们就可以仿照value_return写一个policy nf%"7 y{dd
+F>9hA
template < typename Func > ^jph"a C
struct func_return ioJ~k[T
{ {:@MBA34
template < typename T > @'5*u~M
struct result_1 p*LG Y+
{ l( Y
U9dp
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; 4k7
LM]
} ; 2D'b7zPJ3
/Ko{S_3<I
template < typename T1, typename T2 >
H8lh.K
struct result_2 T{A5,85
{ 27"M]17)
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; @Yzdq\FI
} ; GF^)](xY+
} ; E`A6GX
=P}BAJ
*- S/{
.&
最后一个单参数binder就很容易写出来了 !k5I#w :
DA9-F
template < typename Func, typename aPicker > At t~NTL
class binder_1 QXaE2}}P
{ th
:I31
Func fn; n7A %y2
aPicker pk; 'nx";[6(
public : [c`u
?=^~(x?S
template < typename T > %@q/OVnM
struct result_1 31cC*
{ %)t9b@c!}
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; J 7/)XS
} ; Q$`u=-h|
\gU=B|W
template < typename T1, typename T2 > s3Wjg
struct result_2 2SABu796j
{ s:p6oEQ=J
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; kO)+%'L!8
} ; W]TO%x{
Id(wY$C&>
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} HNMVs]/e
P&g.%8b~84
template < typename T > n1E^8[~'
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const Qnr7Qnb
{ R3dt-v
return fn(pk(t)); I\y=uC
} .a@>1XO
template < typename T1, typename T2 > E0lro+'lS
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 5H{dLZ],
{ n[f<]4<
return fn(pk(t1, t2)); IncHY?ud<