一. 什么是Lambda 3?j:M]fR
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 ,Gv}N&
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, 1P"7.{
XFoSGqD
424iFc[
{,5.svO
class filler v CsE|eMP
{ OD7A(28
public : 5xr>B7MRM?
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} S}rEQGGR{
} ; TY%c`Q5
)T9Cv8
fLs>|Rh
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: %iNgHoH
N<SW
$ o
qnyacI
k'%yvlv
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); 873 bg|^hs
OP+*%$wR
awR !=\
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 u\ 7Y_`8
JJ1>)S}X-
Q^va+O
!+$QN4{9
二. 战前分析 ;5;>f)diS
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。 1 .@{5f3T
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 Eg1TF oIWl
QaLaw-lx
>y8>OJ?A7-
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); bK }ZR*)
/* --------------------------------------------- */ T\Xf0|y
vector < int *> vp( 10 ); *2/qm:gB
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); =U~53Tg
/* --------------------------------------------- */ ,? <;zq
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); ;g8v7>p
/* --------------------------------------------- */ 8aHE=x/TL
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); D8!
Y0
/* --------------------------------------------- */ *VXx\&
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); Pi1LOCq
/* --------------------------------------------- */ G)YmaHeI;[
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); - s'W^(
Q'jGNWep
f9UDH8X
Efe(tH2q
看了之后,我们可以思考一些问题: +cXi|Zf
1._1, _2是什么? P%&|?e~D^
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。 9[\do@
2._1 = 1是在做什么? :I"22EH
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。 TT9
\m=7
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。 k;<@2C
OH`zeI,[*
VFawASwQ
三. 动工 FT>>XP8
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: 3d;J"e+?
wKdWE`|y
6K7lQ!#}Q
h3E}Sa(MQ:
template < typename T > ;=@O.iF;H
class assignment 7Oe$Ou
{ z7BFkZ6+
T value; C8v
public : zQO 1%g
assignment( const T & v) : value(v) {} bZUw^{~)D
template < typename T2 > OR+_s @Yg
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } &b,A-1`w_
} ; QsPg4y3?D
\s)$[pAF
X!6dg.n5
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 Qt\:A!'jw
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment 9a@S^B>
9G6ZKqum
^PE|BCs
(qR;6l
class holder \;_tXb}F
{ IDpLf*vSG
public : @g`|ob]9
template < typename T > lxZ9y
assignment < T > operator = ( const T & t) const {4SaSv^/
{ wAu]U6!
return assignment < T > (t); }+S~Ah?(
} q},,[t
} ; T1RY1hb|g>
v1+.-hO
h8M_Uk
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: wPYeKOh'
"fv+}'
static holder _1; mHW%^R=
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 =d@)*W 6
v; ewMiK@E
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); qmPu D/c
而不用手动写一个函数对象。 5cM%PYU4:v
^vV AuO
+-TEB
3NZK$d=4
四. 问题分析 K5bR7f:
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 [giw(4m#y
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 "WmsBdO
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 '-~J.8-</
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 =B+dhZ+#S$
下面我们可以对这几个问题进行分析。 Z= -fL
p|qLr9\A
五. 问题1:一致性 OU/3U(%n]e
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?| ]X7_ji(l,
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 OhaoLmA}6
N&G(`]
struct holder wNl6a9#
{ *'-C/
// ;#Qv
)kS*
template < typename T > #68$'Rl"o1
T & operator ()( const T & r) const bM_fuy55Op
{ @@R&OR
return (T & )r; &\5bo=5V
} fTX|vy<EMI
} ; vd^Z^cpip
XgUSJ*
这样的话assignment也必须相应改动: {Z!t:'x8
1)~9Eku6K
template < typename Left, typename Right > n/BoK6g
class assignment xi<}n#
{ WSU/Z[\`H
Left l; Zs0;92WL
Right r; pwSkw J]
public : {#@[ttw$U
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} D>U(&n
template < typename T2 > Ln+ .$ C
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } S+eu3nMq
} ; %0vsm+XQ0E
I:al[V2g
同时,holder的operator=也需要改动: l.;^w
pFu!$.Fr
template < typename T > OFcP4hDi
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const =SW <Vhtb
{ Ps0<CUyI
return assignment < holder, T > ( * this , t);
{pre|r\
} E)p[^1WC
&0ymAf5R
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 ~EQ#
%db
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 X$t!g`
j+lcj&V#
return l(rhs) = r; |Q%nnN
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。
f/.f08
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: \Q|,0`
9 ,tk
template < typename Tp > wLfH/J
class constant_t "~K ph0-
{ SuV3$-);z
const Tp t; V=>]&95-f
public : tk 5p@l
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} sQrM"i0Y>
template < typename T > Y@Ry
oJ
const Tp & operator ()( const T & r) const wYS r.T8Q
{ BG4TUt
return t; l\m7~
} YiL^KK
} ; Kj?hcGl[
D~Q-:G$x
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 j@UE#I|h
下面就可以修改holder的operator=了 Hy'EbQ
r M}o)
template < typename T > JnQ@uZb`
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const , a2=OV
{ "N,@J-]/k
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); Gt,VSpb~s
} o=lZl_5/u;
v}!^RW'X
同时也要修改assignment的operator() = 'e_9b\K
;kG"m7-/
template < typename T2 > <
jX5}@`z
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } *xx)j:Sc2
现在代码看起来就很一致了。 r0\C2g_X
MQ'=qR
六. 问题2:链式操作 $.ctlWS8l{
现在让我们来看看如何处理链式操作。 [ 'B u
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。 ]h`d>#Hw!
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。 1p-<F3;
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。 qckRX+P`
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct (II#9n)
Z;dR:|%)
template < typename T > 0d0ga^O
struct result_1 k
$# ,^)T
{ uE%2kB*]
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; 7D~~<45ct
} ; #rz!d/)Q
!Ap*PL
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: mSEX?so=[
LS-_GslE7\
template < typename T > F+D
e"^As
struct ref e!k4Ij-]
{ M,r8 No
typedef T & reference; u@Z6)r'
} ; r. rzU
template < typename T > tp\d:4~R
struct ref < T &> hfvC-f97L
{ ;jKL B^4nX
typedef T & reference; fNrpYR X
} ; Psf{~ (Ii
fQw=z$
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: cw_B^f8^
x%dVD
template < typename T > eQfXUpk3@I
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const T&<ee|t@{
{ ,RAP_I!_x
return l(t) = r(t); a]8W32
} w`/~y
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。 szOa yAS
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 J0t_wMJa
*~UK5Brf1
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 z4]z3U<}3]
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: 3]&le[.
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 `0W+(9}
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 $9G".T
最后的布局是: UnZc9 6
Add W yP] ]I.
/ \ (r1"!~d@
Divide 5 SEM-t
/ \ Pn?gB}l
_1 3 +.u
HY`A
似乎一切都解决了?不。 D~2n8h"2ye
你可以想象一下一个完整的Lambda库,它必然能够重载C++几乎所有的操作符。假设其重载了10个操作符,那么至少会有10个代表这些操作符的functor类。大体上来讲,每一种操作符所对应的functor都应当能够由链式操作产生别的任意一种操作符所对应的functor。(例如:*_1 = 2既是由operator*的functor产生operator=的functor)。可想而知这样一共能产生10*10=100种产生方式。这是对编码的一个大挑战。 ' 1dhdm8
如何简化这个问题呢?我们不妨假定,任意一种操作符的functor,都能够产生任意一种操作符的functor,这样,每一种操作符的functor都拥有一样的产生方案。如果某种转换确实是不合法的(例如:A/B=C无论如何也不可能合法),那么在试图产生新functor的时候会出现编译错误。幸好C++的模版是如果不使用就不编译的,因此这种编译错误不会干扰到正常的使用,这正是我们所要的。 c11;(
OK,我们的方法呼之欲出了。既然所有的functor都具有一样的产生方案,那么不如大家都不要实现,等到最后统一的在所有的functor里面加上这么一系列的产生代码吧。例如,如果要添加从某functor XXX到operator=的functor的产生代码: raMtTL+
4Le{|B
template < typename Right > qzu(4*Gk6
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const |k: FNu]C
Right & rt) const Jg.^h1>x
{ [XP\WG>s
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); |g<l|lqz|
} R0q|{5S
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 DKNcp8<J
XXX指的是原来的functor的类型,picker_maker<T>是一个类型变换的trait,如果T是一个常量,那么他会返回constant_t<T>,否则返回T本身。 #)%X0%9.*<
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 &5%~Qw..
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 Lr "V
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 ciCQe]fS
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? FaaxfcIfkw
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: =<P$mFP2*
8xoC9!xt
template < class Action > K8v@)
class picker : public Action raR=k!3i
{ 7?uIl9Vk>(
public : HeHo?<>|d
picker( const Action & act) : Action(act) {} :?)q"hE
// all the operator overloaded wZj`V_3
} ; hu~XFRw15
ji5Nq+S2
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。 $A98h-*x
现在所有参与行动的functor都要套上一层picker, _1被声明为 picker<holder>, 并且holder中所重载的操作符除了operator()之外全部被移到了picker内。而picker中的操作符重载的返回的functor也必须套上一个picker: k+eeVy
]-OF3+l4
template < typename Right > zpcO7AY~
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const @|d`n\%x
{ j:2*hF!E
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); l%
{<+N
} d @b ]/
}e>OmfxDBt
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > uJ3*AO
使用picker还带来一个额外的好处。之前提到picker_maker要区分functor和常量,有了picker,区分的方法就非常简单了:凡是属于picker<T>的都是functor,否则就是常量。 %)o;2&aD
hdbm8C3
template < typename T > struct picker_maker Ed#Hilk'
{ w6AG:u
typedef picker < constant_t < T > > result; xr^fP~V|)0
} ; (w%9?y4Q
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > ]-w.x]I
{ pO N@
typedef picker < T > result; W;F=7[h
} ; J2!)%mF$
@3?dI@i(
下面总的结构就有了: =vb 'T
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。 "OrF81
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。 ?Elt;wL(
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 yM? jiy
至此链式操作完美实现。 'pT8S
c:-n0m'i
-[z1r)RZ
七. 问题3 Z:VT%-
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。 6 _#C vQ
jZ,=tF
template < typename T1, typename T2 > #*+$o<Q]9
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const fTi5Ej*/?)
{ }x"8v&3CM_
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); ZP<OyX?
} S6{y%K2y&
)kE1g&
很明显,这个函数的返回类型会依赖于T1,T2,因此result_1已经无法适用,我们就只好再写一个result_2: *nHkK!d<N
~[0^{$rrWs
template < typename T1, typename T2 > f3mQd}<L
struct result_2 }Gd^r
{ rxeOT# N}
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; |#22pq?RP
} ; bKr73S9
'.XR,\g>
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? wHs4~"EY9
这个差事就留给了holder自己。 R1Q~UX]d=
or[! C%
F^cu!-L
template < int Order > 41i#w;ojI
class holder; OB+QVYk"
template <> J/c5)IB|
class holder < 1 > 8HDI]
{ ^B(:Hv}G(:
public : YF)c.Q0
template < typename T > oox;8d4}y
struct result_1 (usPAslr
{ LP}'upv
typedef T & result; ({hW
} ; S"R(6:hkgu
template < typename T1, typename T2 > KY9@2JG
struct result_2 (_Rl
f$D
{ ;@< e ]Ft
typedef T1 & result; mHc5NkvQC
} ; N. 0~4H
%U
template < typename T > 8q|T`ac+N
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const )fbYP@9>a
{ %}Z1KiRiX
return (T & )r; |N5|B Q(y$
} 7"Q;Yi2(
template < typename T1, typename T2 > b5l;bXp]
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const <1kK@m -E
{ I=7 YAm[W
return (T1 & )r1; 35~1$uRA
} 28lor&Cc
} ; #!w7E,UBi
v3r<kNW_
template <> X>Y>1fI.
class holder < 2 > ov|pXi<e
{ WCg&*
public : knRs{1}Pw{
template < typename T > ^x}k1F3
struct result_1 B?;P:!/1
{ Jy-V\.N>s
typedef T & result; 8LGNV&Edg
} ; OJ<V<=MYZ
template < typename T1, typename T2 > l' Uj"9r,
struct result_2 {\n?IGP?wd
{ uiaZ@
typedef T2 & result; g 4lk
} ; p9~$}!ua
template < typename T > dU|&- .rG
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const #9q
]jjH E
{ ] U.*KkQ
return (T & )r; 1m<8M[6u
} JQA]O/|N
template < typename T1, typename T2 > P u,JR
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const +?GsIp@>jh
{ {A{sRT=%
return (T2 & )r2; N"zm
} \mNN ) K@
} ; &>vfm9
t:tIzFNv
\T^ptj(0
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> >。 Z<[:v2
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: f
SMy?8
首先 assignment::operator(int, int)被调用: 7~nuFJaTI
dEPLkv
return l(i, j) = r(i, j); x+W,P
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) &LHS<Nv^:
/vw$3,*z
return ( int & )i; e9rgJJ
return ( int & )j; }k_'a^;C1
最后执行i = j; !5>PZ{J
可见,参数被正确的选择了。 %G'P!xQhy
VH<-||X/4
.c\iKc#
*Jg&:(#}<J
(vwKC
D&
八. 中期总结 nYy+5u]FG
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: 8l
>Xbz
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 0uJ??4N9
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 :} D TK
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor
T}Ve:S
Up\ k67
+*x9$LSD
m[Cp
G=32B
Nt7z
]F `
@$5=4HA
九. 简化 ?I;PJj
很明显,要支持一个操作符所要做的工作太多了,而且在每个functor中申明result_1至result_n,可见如果n发生变化,维护的开销极大。 B1b9
JS(>
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 M,oRi;V
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: C{]1+eL
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 }hS$F
+-*/&|^等 O+ xzM[[
2. 返回引用。 PySFhb@
=,各种复合赋值等 yMJ(Sf
3. 返回固定类型。 =!DpW VsQ
各种逻辑/比较操作符(返回bool) -BEd7@?A
4. 原样返回。 yhd]s0(!
operator, U i`#B
5. 返回解引用的类型。 >lF@M-
operator*(单目) ricL.[v9S
6. 返回地址。 ) RNB;K~s9
operator&(单目) N;i\.oY
7. 下表访问返回类型。 /NQ
PTr
operator[] t/h,-x
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 Sgn<=8,6c
operator<<和operator>> 'j\mz5#s
ln_[@K[oX
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。 a.fdCI]%
例如针对第一条,我们实现一个policy类: k;jXVa
&o'$uLF~Y
template < typename Left > $
U-#woXa
struct value_return 5'n$aFqI
{ VI?kbqjo
template < typename T > 4X5KrecNr
struct result_1 nRs:^Q~o
{ M[ ON2P;
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; ^S W0+O
} ; B{>x
4++p K;I
template < typename T1, typename T2 > =-/sB>-C
struct result_2 ;3+_aoY
{ bmO(tQS$5
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; r\FduyOXv
} ; DSK?7F$_oE
} ; 3(_:"?x A
,6SzW+L7
Ht|"91ZC5
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait x@tI
kzC4V
下面我们来剥离functor中的operator() ogJ *
首先operator里面的代码全是下面的形式: $>rKm
D&G^|: G
return l(t) op r(t) \Yh*ywwP#
return l(t1, t2) op r(t1, t2) |g1Pr9{wy
return op l(t) I/go$@E"
return op l(t1, t2) p;~oIy\,
return l(t) op t\f[->f
return l(t1, t2) op v[O?7Np
return l(t)[r(t)] -@.FnFa
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] m|Sf'5fK
vK$wc~
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: aev(CY,z
单目: return f(l(t), r(t)); ]U,m
1
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); }H|'W[Q.
双目: return f(l(t)); F12$BKDH
return f(l(t1, t2)); |qpFR)l
下面就是f的实现,以operator/为例 .TNGiUzG
?nZe.z-%6
struct meta_divide ~bz$] o-<
{ 9K-,#a
template < typename T1, typename T2 > uobQS!
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) sW76RKX8
{ ?0+N
return t1 / t2; svtqX-Vj"
} ?%$~Bb _
} ; Q+s2S>U{v
AOef1^S=
这个工作可以让宏来做: ~vcua@
^0?ww&X
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ v
,zD52
template < typename T1, typename T2 > \ 15d'/f
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; -K/c~'%'*
以后可以直接用 LQV&;O4'
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) M"6J"s
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 hx ^ l
(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。。。) 0bOT&Z^
ua,!kyS
#44}Snz
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 [}dPn61
25<qo{
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > Nw1Bn~yx<R
class unary_op : public Rettype 3AAciMq}
{ 2 a*+mw
Left l; *E+VcU
public : eOx8D|^W
unary_op( const Left & l) : l(l) {} @U9`V&])F[
.@$A~/ YU
template < typename T > 6W:FT Pt44
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const j1=su~
{ m[Mw2 F
return FuncType::execute(l(t)); G!lF5;Ad`
} pl/ek0QX
]}n|5
template < typename T1, typename T2 > ZO>)GR2S
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const aLlHR_
{ y{2\T
return FuncType::execute(l(t1, t2)); TeFi[1
} 4gZ)9ya
} ; \["I.gQ
Wl}J=
4'Ya-xx
同样还可以申明一个binary_op taMcm}*T1
a)I>Ns)
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > pJuD+v
class binary_op : public Rettype }KT$J G?
{ ).-#
Left l; 1 hD(l6tG@
Right r; gw^W6v
public : q*kLi~Oe
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} 9FPqd8(]*V
N#XC%66qy!
template < typename T > $k`j";8uR
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 5
ed|]LP
{ (LJ7xoJ^
return FuncType::execute(l(t), r(t)); `ZT/lB`
} JP^\
*Ea)b-
template < typename T1, typename T2 > AQ,"):ofvT
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const }<&?t;
{ We vd6)\
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); &h_Y?5k K
} t+\<i8
} ; }pGjc_:']
HMDuP2Y
^# 4e_&4
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 uc}F|O
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 #g'j0N
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) zGy+jeH:.
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 dI>cPqQ
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! bh#6yvpMR
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 db&!t!#,
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 \S&OAe/b
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) ewWw
下面是修改过的unary_op gtT&97tT<
`g4N]<@z
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > W|"bV 6d3
class unary_op uGHM ]"!)
{ v=Q!ioE7
Left l; eu":\ks
Z?V vFEt%
public : <PM.4B@
z, FPhbFn
unary_op( const Left & l) : l(l) {} fxmY,{{
~z")';I|
template < typename T > 3Tp8t6*nL
struct result_1 <N>7.G
{ @!}/$[hu1
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; A.h0 H]*Ma
} ; \v$zU
rhZp
template < typename T1, typename T2 > 7U^{xDg.b
struct result_2 N(3Bzd)
{ kDxI7$]E
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; EBiLe;=X
} ; Z
Br.UN~q
template < typename T1, typename T2 >
V<?0(esgR
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const wG6Oz2(
{ pred{HEye
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); rY8(`a
} ZkO2*;
?M6)O?[
template < typename T > f(5;Rf(
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const esq~Ehr=
{ BOP7@ D
return OpClass::execute(lt(t)); RLzqpE<rJ
}
?P4y$P
V?mk*CU
} ; 4mtO"'|
fEiNHV x
rixVIfVF
该方法避免直接使用RetType的result_x,而自己申明一个对应的result_x做一次中转,虽然其实毫无意义,却恰好避开了vc的bug *YGj^+
好啦,现在才真正完美了。 +$#XV@@~
现在在picker里面就可以这么添加了: aof'shS8
b5I 8jPj4c
template < typename Right > gm=C0Sp?
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const wy{sS}
{ :ln?PT
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); PgHmOs
} Qr7|;l3
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。 ,4 q^(
27,c}OS5o
7I@df.rf6J
{u9n?Z%
hh5h \ZI%
十. bind 4\k{E-x $
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。 uI&0/
先来分析一下一段例子 l!W!Gz0to
(I(U23A~
/m,i,NX07
int foo( int x, int y) { return x - y;} EyA(W;r.
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 ;uv$>Fauk
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 !VsdKG)
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 Sa0IRC<LV
我们来写个简单的。 TTbJ9O<43
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: s&Al4>}.f
对于函数对象类的版本: cIC/3g}]
{'B(S/Z7
template < typename Func > qh&q<M
struct functor_trait Z;BEUtR
c
{ 'tcve2Tt
typedef typename Func::result_type result_type; zAvI f
} ;
?^MH:o
对于无参数函数的版本: ]YfG`0eK<
M?Q\
Hw
template < typename Ret > #$L/pRC
struct functor_trait < Ret ( * )() > -N5h` Ii7
{ .*xO/pn
typedef Ret result_type; 0NU3%
4?
} ; 3Zs0W{OxU
对于单参数函数的版本: X+<9-]=
9`5.0**
template < typename Ret, typename V1 > mG\9Qkom|
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > ,\#j6R,{I
{ mG@[~w+
typedef Ret result_type; RlU ?F
} ; -*hPEgcV9
对于双参数函数的版本: |9Yx`_DF
.6y*Z+Zg
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > lbw+!{Ch
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > &5sPw^{,H
{ dM19;R@4
typedef Ret result_type; bY*_6SPK4
} ; |id7@3leu
等等。。。 6#Y]^%?uy
然后我们就可以仿照value_return写一个policy <<Y]P+uU
#pPR>,4
template < typename Func > E[=&6T4
struct func_return w (X}
{ ~m0=YAlk?
template < typename T > k>8OxpaWv?
struct result_1 _3O*"S=1
{ nD>X?yz2
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; :_2:Fh.}3~
} ; Dq9f Fe
HU|qeSyel
template < typename T1, typename T2 > ZtP/|P5@
struct result_2 o8IqO'
{ 5p:2gsk
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; -]Mk}
z$
} ; (^sb('"
} ; 4ji'6JHPg
xaV3N[Zd
+l!.<:sp
最后一个单参数binder就很容易写出来了 ,zH\P+*
xB?!nd
template < typename Func, typename aPicker > @{Fa=".Ch
class binder_1 l&"bm C:xr
{ v&%W*M0q@
Func fn; [nX{sM%
aPicker pk; -;RAW1]}Y$
public : V:+vB "
d{(Rs.GuP
template < typename T > eI|~neh
struct result_1 YnDaBpx
{ MrOtsX
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; ^L
Xr4
} ; D62'bFB^
f`\J%9U _O
template < typename T1, typename T2 > mUR[;;l
struct result_2 ?duw0SZ
{ glKPjL *
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; }g%&}`%'
} ; b}u#MU
[xDIK8d:I
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} h"}F3E
KBI1t$
template < typename T > Z3ODZfu>
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const
2)n%rvCQ
{ XuZgyt"=r
return fn(pk(t)); >s,*=a
} Pl#u,Y
template < typename T1, typename T2 > L=s8em]7l
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const (5[#?_~
{ 36.mf_AM
return fn(pk(t1, t2)); 6(1
&6|o3
} S_VzmCi
} ; -~lrv#5Q
KpS=oFX{}
akHQ&+[j
一目了然不是么? b+Vlq7Bc
最后实现bind !4t%\N6Ib
|Q?$n3-f"
5`K'2
template < typename Func, typename aPicker > 9{A*[.XK]
picker < binder_1 < Func, aPicker > > bind( const Func fn, const aPicker & pk) \S~<C[P
{ n
iB<