一. 什么是Lambda lUmaNZ
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 a9%#
J^!
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, gueCP+a_
8}2
`^<U
MeC@+@C
~7|z 2L
class filler ^<c?I re
{ K2JS2Y]
public : H|]Q;,C
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} ;IyQqP#,<
} ; p)`JVq,H/B
@xo9'M<l
7y!{lr=n
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: WukD|BCC
gU:jx
YRFM1?*
Dcq^C LPY
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); 9#+X?|p+0
pnWDsC~)
~O!v?2it8q
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 0[^f9NZ>-
YC{od5a
] '..G-
umY4tNe]$
二. 战前分析 o}BaZ|iZ2
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。 OvkY zI`
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 yfj<P/aA+
u7K0m!
jW
1:?WvDN=
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); \7RP6o
/* --------------------------------------------- */ 'Q# KjY
vector < int *> vp( 10 ); ]. eGsh2
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); V<b"jCXI
/* --------------------------------------------- */ >5\rU[H>
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); j:g/[_0s
/* --------------------------------------------- */ "Mth<%i
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); 'j|;M
/* --------------------------------------------- */ MOXDR
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); 2!A/]:[F
/* --------------------------------------------- */ d:3G4g
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); WK-WA$7\
>354O6
W<t,Ivg
Y`%:hvy~
看了之后,我们可以思考一些问题: L49`=p<
1._1, _2是什么? }JS?42CTaV
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 xRb-m$B}L
2._1 = 1是在做什么? E=7~\7TE
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。 J^U#dYd
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。 *g7dB2{
>>p3#~/
tcfUhSz,I
三. 动工 Y>r9"X|&H
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: IYd)Vv3'j
fN@2 B
ydw')Em
{$b]K-B
template < typename T > e(sQgtM6
class assignment oE}1D?3Sp
{ E}UlQq
T value; H13|bM<
public : 2%QY~Ku~
assignment( const T & v) : value(v) {} J?HYN%
template < typename T2 > 1N2s[ \q$
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } : -OHD#>%
} ; bEbnZ<kz*
m3 ,i{
YoJN.],gf
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 OPar"z^EV
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment qm2
dF"Sz4DY#
5TqX;=B
~nw]q<7r
class holder /_v@YB!0
{ D3$}S{Yw1
public : El,p}Bi.
template < typename T > M(xd:Fa?
assignment < T > operator = ( const T & t) const ~!\n
{ zgV{S
Qo
return assignment < T > (t); Drz#D1-2
} Z':}ZXy]
} ; iphe0QE[#}
x,pzX(
L"9,K8
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: npZ=x-ce
qlO(z5Ak
static holder _1; Z8Qmj5'[
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 <rNCb;
4 QD.'+L
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); !>TH#sU$
而不用手动写一个函数对象。 s+l)Q
#)z_TM07P
pPUKx=d
'Tj9btM*cL
四. 问题分析 d?S7E
q9`
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。 SnRk` 5t
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。 %[b~4,c1
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 crG+BFi
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 "aHA6zTB
下面我们可以对这几个问题进行分析。 4fgA3%
'7 SFa]tH
五. 问题1:一致性 C[z5&
x2
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?| t[|^[%i
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 q3n(Z
)Z2HzjE
struct holder X H,1\J-S
{ F<VoPqHq
// u?r=;:N|y
template < typename T > *H8(G%a!^
T & operator ()( const T & r) const G$( B26
{ Ou>L|#=!
return (T & )r; %3!DRz
} g4^=Q'j-
} ; 4*&_h g)h
Yjx*hv&?
这样的话assignment也必须相应改动: g)nsP
.IXkdy
template < typename Left, typename Right > |]y]K%
class assignment fL>>hBCqC
{ bdEc?
Left l; )5Mf,
Right r; [9Q}e;T
public : e@|/, W
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} Wz',>&a
template < typename T2 > DEM;)-D
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } )*Xd
} ; *z&m=G\
gTa6%GM>
同时,holder的operator=也需要改动: Y%m^V?k
KF(N=?KO
template < typename T > qVjl8%)
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const uY{V^c#mv
{ j+YA/54`
return assignment < holder, T > ( * this , t); ,e<(8@BBL
} @
W[LA<
8&+m5xS
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。 OiAP%7i9
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 *c9/ I
'@t}8J
return l(rhs) = r; K)"lq5nM
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。 0Rgo#`7l
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: ='"DUQH|*
HuzHXn)
template < typename Tp > `tZ m
class constant_t ( CDwl,
{ XqX6UEVR4
const Tp t; \qk+cK;+
public : apFY//(yu
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} m$6u K0
template < typename T > F6,[!.wl
const Tp & operator ()( const T & r) const <O+T4.z
{ ;]XK e')
return t; G>Uam TM
} xd
}g1c
} ; e!BablG[
NFxs4:]
RT
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 z86[_l:
下面就可以修改holder的operator=了 :jo
!Yi
cVk&Yp;[*
template < typename T > b9FfDDOq"
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const nZ7FG
{ ]A.:8;
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); 1VRexp
} />FgDIO
Bg3`w__l;
同时也要修改assignment的operator() ,j^z];
! 3&_#VO
template < typename T2 > afE`GG-
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } *|97 g*G(
现在代码看起来就很一致了。 fjGYp
z;fi
六. 问题2:链式操作 /8](M5X]f
现在让我们来看看如何处理链式操作。 5BWO7F0v"
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。 GB MCw
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 SI-G7e)3;>
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 {6E&\
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct r92C^h0
@-9u;aL
template < typename T > )3 C~kmN7
struct result_1 JrZ"AId2
{ 6h8fzqRzc
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; L&*/s&>b
} ; b3$aPwv
[
QHSCF5
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: %#g9d
t>]wWYy
template < typename T > e(t,~(
struct ref ~ 8hAmM
{ o'uv5asdb
typedef T & reference; <Vu/6"DP
} ; {Ftz4y)6
template < typename T > cU`sA_f
struct ref < T &> n+Bh-a V
{ [ vWcQ6m
typedef T & reference; srX" vF
} ; q>JW$8
U2~7qC,!Do
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: '8 O(J7J
Nhq&Sn2
template < typename T > &2i3"9k
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const 7-*QF>w<a
{ IYb%f T
return l(t) = r(t); Y bX3_N&
} ]6#7TT
可能大家已经注意到我定义assignment的operator()的返回类型的时候,是直接将其定义为Left的operator()返回类型的引用形式,如果实际上处理的对象的operator=并不是按照常理来声明的,那么这段代码可能就编译不过。这的确是一个很麻烦的事情。实际上,在gcc下,使用typeof关键字可以很容易的得到该类型的operator=的返回类型,就可以让这段代码变得更有通用性。然而为了实现可移植性,我不得不放弃这个诱人的想法。 )}{V#,xz@
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 l,(Mm,3
e~Hx+Qp.G
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 '1o1=iJN@$
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: e@B+\1
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 \=kre+g
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 7x,c)QES`
最后的布局是: 67916
Add )qi/> GR,
/ \ * &iSW~s
Divide 5 [5KzawV
/ \ 4s{_(gy
_1 3 y]z^e\qc)
似乎一切都解决了?不。 WGG
Va
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。 E Z^eEDZ
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。 O^tH43C
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: "!\O N)l*
SHM
?32'
template < typename Right > +W=
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const q '6gj
Right & rt) const g\Gx
oR
{ w>RBth^p
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); a-P'h1hbH
} (
Lp~:p
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 -85]x)JE
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。 ~hJ/&,vH!
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。 u!iBAr5
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。 J|ni'Hb
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。 ubq4Zv7'
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? (6Ssk4
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: *Ey5F/N}$H
>,ThIwRN
template < class Action > +@:$7m(V
class picker : public Action LdSBNg#3
{ .iDxq8l
public : vSu|!Xb]
picker( const Action & act) : Action(act) {} BseK?`]U"
// all the operator overloaded %]~XbO
} ; uU&,KEH
vXdz?
Picker<T>继承自T,唯一的作用就是给T添加上了各种操作符的重载函数。 I(i/|S&^
现在所有参与行动的functor都要套上一层picker, _1被声明为 picker<holder>, 并且holder中所重载的操作符除了operator()之外全部被移到了picker内。而picker中的操作符重载的返回的functor也必须套上一个picker: pv:7kgod
V !Cu%4
template < typename Right > 8(.DI/
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const ;=&D_jGf]
{ >lD*:#o
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); )kMA_\$,
} FW?zJ
QFg,pTj
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > )p,uZ`~v
使用picker还带来一个额外的好处。之前提到picker_maker要区分functor和常量,有了picker,区分的方法就非常简单了:凡是属于picker<T>的都是functor,否则就是常量。 *6Ojv-
G|5
bp'qrcFuiL
template < typename T > struct picker_maker xjm|ewo
{ \,U#^Vr
typedef picker < constant_t < T > > result; f?-=&||f78
} ; P>*g'OK^!G
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > lkj^<%N"r
{ Q}a, f75
typedef picker < T > result; ;(]O*{F7k
} ; RoL5uha,l
Bl)znJ^
下面总的结构就有了: Rn l
4
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 ^LA.Y)4C2%
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 8{mQmG4
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 h)O<bI8
至此链式操作完美实现。 6SYQRK
Iyo ey
@B<B#
七. 问题3 DXbzl
+R
如何使用多参数的函数对象呢?考虑_1=_2,这个functor必须接受2个参数,因此所产生的assignment对象的operator()必须能接收2个参数。 eSV_.uvsb
*b{C`[
=V
template < typename T1, typename T2 > q>$[<TsE&}
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const b zz{ p1e
{ ^8_`IT
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); ) h*)_7
} uO4kCK<7C
auV'`PR
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: >DHpD?Pm!
aJnZco6
template < typename T1, typename T2 > Z */*P4\
struct result_2 f87>ul!*
{ Hk65c0
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; c*O{?b
} ; X>i`z
Ch`nDIne
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? (<u3<40[YN
这个差事就留给了holder自己。 vV2px
aFI?^"L
,bv?c@
template < int Order > nm[ yp3B
class holder; ##%R|P3
template <> S Z@ JzOA
class holder < 1 > 1wx&/#a
{
MX3ss,F
public : =xO q-M
template < typename T > /eM_:H5
struct result_1 k'_p*H
{ ,n')3r
typedef T & result; 8QFn/&Ql$B
} ; Y0kDHG
template < typename T1, typename T2 > oB3,"zY
struct result_2 {{FA"NW
{ -:O~J#D
typedef T1 & result; Q77iMb]
} ; NW}kvZ
template < typename T > YNGG> ;L
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const >R5qhVYFb
{ @IaK:
return (T & )r; .O\z:GrSZz
} G$ l>By
template < typename T1, typename T2 > 6B4s6
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const vXUrS+~x
{ {C=d9z~:
return (T1 & )r1; 4KB)UPW
} jV_Eyi3
} ; +vxU~WIV&
0:(`t~
template <> _8Si8+j
class holder < 2 > dXKv"*7l
{ 8aCa(Xu(H
public : y{Wtm7fnA
template < typename T > #S[:Q.0 ;
struct result_1 1goK>=-^
{ J~Gq#C^e
typedef T & result; h[()!\vBy
} ; F, ^<
template < typename T1, typename T2 > []K5l%
struct result_2 #;F1+s<|QJ
{ 9v(&3,)a
typedef T2 & result; 5a9PM(
} ; v=b`kCH}
template < typename T > [CH%(#>i~
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const %m'd~#pze
{ 1=DUFl.
return (T & )r; >w:px$g4
} (h0i2>K
template < typename T1, typename T2 > 8aw'Q?
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const <De29'},y
{ xACAtJ'gc
return (T2 & )r2; ~+VIELU<%
} (rcH\
} ; Ez^U1KKOE7
/*Z,i&eC
@DT${,.49
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> >。 89F^I"Im(
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: dMsX}=EI<
首先 assignment::operator(int, int)被调用: '?+q3lps
#vhxW=L`=
return l(i, j) = r(i, j); imdfin?=
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) RdlcJxM
EEQW$W1@
return ( int & )i; /}?"O~5M"
return ( int & )j; 48]1"h%*qB
最后执行i = j; #!\g5 ')mC
可见,参数被正确的选择了。 wK@k}d
Mn(:qQo^&`
brN:Ypf-e
oDp!^G2A"
iARIvhfdi
八. 中期总结 pg69mKZ$
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: Qcu1&t\ C
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 Xj.Tg1^K"
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 RE]u2R6Y
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor ,.u7([SGm
s OD>mc#%Y
wy&s~lpV,7
\p"`!n
b_*Y5"(*
e:IUO1#
九. 简化 R;6(2bTN6
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。 6\(wU?m'/
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 %s~MfK.k
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: [3++Q-rR=
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 ZK))91;v
+-*/&|^等 wmFI?
2. 返回引用。 #5)E4"m
=,各种复合赋值等 8>G3KZ3
3. 返回固定类型。 bH+p5Fd;
各种逻辑/比较操作符(返回bool) >
TG:}H(J
4. 原样返回。 HT/zcd)}#
operator, 0_Tr>hz
5. 返回解引用的类型。 f.0~HnNg1
operator*(单目) mM"!=' z
6. 返回地址。 `,ZsKxI
operator&(单目) M xUj7ae
7. 下表访问返回类型。 n{j14b'
operator[] FbQ"ZTN\;Y
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 <#w0=W?
operator<<和operator>> O3#4B!J$E
[ajF
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 q#Az\B:
例如针对第一条,我们实现一个policy类: uJ,>Y#
?
F+R4nFA
template < typename Left > Oqeoh<y!\
struct value_return agX-V{l.
{ 6/B"H#rN
template < typename T > ]V J$;v'{[
struct result_1 3dNOXk,#
{ 6=2M[T
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; wwVK15t
} ; #
)-Kf
WlU^+ctS
template < typename T1, typename T2 > b Mi,z3z
struct result_2 Iz^~=yV)
{ zh)qo
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; N~L3
9
} ; 6rMGlzuRo
} ; D]v=/43
}s{RW<A
OOS(YP@b
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait ! FbW7"yE
0V
,R|Ln
下面我们来剥离functor中的operator() /\_`Pkd3m
首先operator里面的代码全是下面的形式: -:t<%]RfY
0 } uEM_a
return l(t) op r(t) t8 g^W K
return l(t1, t2) op r(t1, t2) hv te)
return op l(t) m/ 3b7c@r
return op l(t1, t2) B<(v\=xZ
return l(t) op `s(T(l
return l(t1, t2) op ZWaHG_
U)
return l(t)[r(t)] .)|r!X
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] =Y>_b
2
['j_W$8n
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: ]&w>p#_C
单目: return f(l(t), r(t)); si,fs%D&
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); 3{ i'8
双目: return f(l(t)); +[Nc";Oy
return f(l(t1, t2)); qT^R>p
下面就是f的实现,以operator/为例 -m)N~>{qS
AB40WCu]*
struct meta_divide {\
vj":
{ ^yg`U(
template < typename T1, typename T2 > i>i@r ;:|
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) azKbGS/X
{ k!Nl#.j
return t1 / t2; bIt%KG{PY6
} poj@G{
} ; &yN@(P)
VnW]-P*:
这个工作可以让宏来做: % \Nfj)9
_3DRCNvh
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ j#r|t+{"C
template < typename T1, typename T2 > \ 74hGkf^S
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; 0TK+R43_
以后可以直接用 CsG1HR@
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) /PF X1hSu
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 $EHAHNL?Lx
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) d-nqV5
JaP2Q} &B
;o }pRC
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 @SeE,<
j4Ppn
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > 6O8'T`F[
class unary_op : public Rettype y)o!F^
{ I)I,{xT4
Left l; i&\N_PUm[
public : 5fuOl-M0W
unary_op( const Left & l) : l(l) {} .dwb@$
6T0[
~@g5
template < typename T > 9MA/nybI
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const v`evuJ\3
{ YqwDvJWX
return FuncType::execute(l(t)); gE'b.04Y9i
} .w2X24Mmb
_!6~o>
template < typename T1, typename T2 > OnFx8r:q@%
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const V}(snG,
{ pH5"g"e1
return FuncType::execute(l(t1, t2)); vk:@rOpl
} rCqcl
} ; M0g!"0?
=o]V!MW
fM,U|
同样还可以申明一个binary_op /Hb'3,jN
LyR to
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > ?LAKH$t
class binary_op : public Rettype G>f-w F6
{ 7@al)G;~
Left l; MFO}E!9`q
Right r; &o*/6X
public : Vvu+gP'z.
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} A7SBm`XJ)p
1V(tt{
template < typename T > ;=.VKW%U
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const E&r*[;$
{ {FyGh
*/
return FuncType::execute(l(t), r(t)); nsk`nck
} Tx"}]AyB6
<Okk;rj2
template < typename T1, typename T2 > <_&tP=h
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 'PTWC.C?9
{ .OA_)J7
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); $$8xdv#
} f!2`N
} ; w
A<JJ_R
L/9f"%kZ
yE L^Y'x?
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 q5J6d+
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 ;B>2oq
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) E8#r<=(m
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。 fdP[{.$?(
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! +o})Cs`|=A
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。。。 g(m3
&
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 \NwL #bQ~
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) mle"!*
下面是修改过的unary_op [I:D\)$<
2^N
4(
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > d[;=X .fZ2
class unary_op :9!?${4R
{ zn|~{9>y
Left l; vy\;#X!
3l"7 $B
public : A8Q1x/d(
J2H/z5YRJ4
unary_op( const Left & l) : l(l) {} )P>Cxzs
I4
dS,h
template < typename T > bJ8G5QU
struct result_1 O.4ty)*
{ (m|w&oA/
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; fhlhlOg
} ; H@Dj$U
;,GE!9HW
template < typename T1, typename T2 > \2,7fy'
struct result_2 |NFX"wv:c<
{ >AIkkQT
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; ]v96Q/a
} ; o<2H~2/
DP`$gd
template < typename T1, typename T2 > rQgRD)_%w
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 6+HpN"?e
{ KrN#>do&<
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); w8i"-SE
} J8w#J
KZ^W@*`D
template < typename T > '#d`K.;_b.
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const .r!:` 6
{ WMfu5x7e4
return OpClass::execute(lt(t)); 2lPj%i 5
} :{NvBxc[
G\3@QgyQ
} ; |,rIB
7@"J&><w!
!l1UpJp
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 `oH=O6
好啦,现在才真正完美了。 Qm86!(eZ-
现在在picker里面就可以这么添加了: & %4x
sp*_;h3'
template < typename Right > {iiHeSD
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const 3gZ|^h6
+
{ |4NH}XVYJ>
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); d7Lna^
} O}\$E{-
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。 8+m;zvDSU
$rFLhp}
+:@HJXwK
HSEfpbh
&x$1hx'
十. bind Sgp$B:
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。 t~m > \(&
先来分析一下一段例子 !C>}j* 4
"{-jZdq'
*{|{T_H:
int foo( int x, int y) { return x - y;} mk#xbvvG
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 W]cJP
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 lrg3n[y-l
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。 ?.66B9Lld
我们来写个简单的。 p%A
s6.
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: o>lk+Q#L @
对于函数对象类的版本: wc##'u
`!{m#BBT}
template < typename Func > K~Lh'6
struct functor_trait #hPa:I$Oc
{ (bnyT?p%
typedef typename Func::result_type result_type; }nNZp
} ; Kp[ F@A#
对于无参数函数的版本: Ul#||B .c{
6}bUX_!&s
template < typename Ret > eZ+pZ q
struct functor_trait < Ret ( * )() > n<47#-
{ Bu4J8eLx
typedef Ret result_type; PScq-*^
} ; y7J2:/@[x
对于单参数函数的版本: Dj!v+<b
CjRI!}S
template < typename Ret, typename V1 > []R`h*#
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > Yg_;Eu0'?
{ 9Qja|;
typedef Ret result_type; CD|)TXy
} ; PMPB}-d
对于双参数函数的版本: .{U@Hva_K
?CSc5b`eo
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > gaeMcL_^a
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > 8!87p?Mz
{ }c/p+Wo
typedef Ret result_type; Uz(Sv:G
} ; 6^
UQ{P1;
等等。。。 6;rJIk@Fx=
然后我们就可以仿照value_return写一个policy }T([gc7~
-olD!zKS
template < typename Func > oCD#Gmr
struct func_return `uL^!-
{ ~Y=v@] 2/
template < typename T > * N5cC#5`=
struct result_1 w\wS?E4G
{ [K_v,m]
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; (6##\}L&