一. 什么是Lambda UjibQl3:m
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 r@C2zF7
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, P^m+SAAB
+. /c=o/v
XMhDx
Y[%1?CREP
class filler HScj
{ +|}R^x`z
public : GMmz`O
XN
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} g8^\|
} ; W>C!V
v*Tliw`-U
hsV+?#I
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: )aoB-Lu
\zj _6Os
s_]p6M
$=dp)
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); V]b1cDx{
&<I*;z6%t
*r!f! eA:
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 { 3``T o$
m87,N~DP
k=w;jX&;`
mk>L:+
二. 战前分析 -H1mKZDPP
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。 2p\CCzw
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 ~wnTl[:
6OYXcPW'
#Mo`l/Cwp
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); n8(B%KF
/* --------------------------------------------- */ p7(Pymkd
vector < int *> vp( 10 ); '\%c"?
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); V:F;Nq%+j
/* --------------------------------------------- */ w0QN5?
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); e&[gde(
/* --------------------------------------------- */ qW]gp7jK4
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); >)ZX
/* --------------------------------------------- */ =`2nv0%2
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); CU=}]Y
/* --------------------------------------------- */ +EJwWDJ!%
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); +|.}oL^}G
!_GY\@}
4)D#kP
mhnjYK9
看了之后,我们可以思考一些问题: PfX{n5yBW8
1._1, _2是什么? hW*2Le!I
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。 DO<eBq\O
2._1 = 1是在做什么? VM{`CJ2
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+ra w/"
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。 {Z[yY6Nu
c>fLSf
F-}-/N]o
q
三. 动工 :LRR\v0HM
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: TJ(P TB;
_'&N0 1
'!`%!Xg
e;b,7Qw
template < typename T > ~82[pY
class assignment o?\)!_Z|
{ Ore$yI}!m
T value; UnNvlkjq9
public : )#-27Y
assignment( const T & v) : value(v) {} 4GJ1P2
template < typename T2 > 'B}pIx6k~
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } tB.;T0n
} ; =jD[A>3I
RAR0LKGX
7t-j2 n`<
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 /nXp5g^6(
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment &{QB}r
&SS"A*xg
'$Jt}O
${'gyD
class holder GF~^-5
{ rUfW0
public : GZT}aMMSJ
template < typename T > khT&[!J{>
assignment < T > operator = ( const T & t) const K#M
h
{ `;fh<kv
return assignment < T > (t); J*6I@_{/U
} ;ak3@Uee
} ; xVoWGz7
O$x-&pW`g
8o8FL~&]
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: m^zx&
{frEVHw
static holder _1; WO*yJ`9]
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 I Vy,A7f
Bc}<B:q%b
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); `7jm
而不用手动写一个函数对象。 Fk D
X:-X3mV9{
:NU-C!eT
s#w+^Mw$
四. 问题分析 Qo
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。 rh2pVDS
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。 IWu^a w
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 i]GBu
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 !s,<hU#
下面我们可以对这几个问题进行分析。 c5P52_@
c?)
pn9
五. 问题1:一致性 6A M,1
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?| l^xkXj
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 qGkrG38K
~C5iyXR
struct holder L*tXy>&b.
{ kN9S;o@)
// X@ +:O-$
template < typename T > &n<jpMB
T & operator ()( const T & r) const |Ix6D
{ x$CpUy{6
return (T & )r; oT
8
} !boKrSw
} ; qt]QO1pAd
Af=%5%
这样的话assignment也必须相应改动: cNC\w%
.Q"3[
template < typename Left, typename Right > OdQ>h$ gZ
class assignment o0 -e,F>u
{ XBhWj\`(T
Left l; QOuy(GY
Right r; bI[!y#_z4
public : N-^\X3X
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} /iif@5lw{
template < typename T2 > +Smv<^bW
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } |}Mkn4
} ; sxL;o>{
4\pA^%73
同时,holder的operator=也需要改动: d1e'!y}R5
&o"Hb=k<
template < typename T > }=A6Jv(j
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const T.ub!,Y
{ :&yRvu
return assignment < holder, T > ( * this , t); !Go(8`>
} VK`_Qc#B
W3UK[_qK
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。 `m<="No
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 6AUzS4O
I#eIm3Y?
return l(rhs) = r; R,Zuy(g
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。 `^AbFV
3
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: `H$s-PX
|+6Z+-.Hg
template < typename Tp > };o R x)
class constant_t zQ{ Q>"-
{ ("/*k
const Tp t; $O}gl Q
public : 1\YX|
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} Ccz:NpK+
template < typename T > qjR;c&
q R
const Tp & operator ()( const T & r) const 8e>;E
{ 8g>jz
8
return t; 8YkP57Y%[Z
} BCUw"R#
} ; eE7Rd>
5B'-&.Aj+
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 q4Ye
下面就可以修改holder的operator=了 |<y[gj4`T/
KH pxWq
template < typename T > KXw
\N!
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const um,/^2A
{ N)poe2[
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); ]`m|A1(
} m.K"IXD
]?``*{Zqy
同时也要修改assignment的operator() ;k
b^mJE
h(/|`
template < typename T2 > ](MXP,R
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } 7h&xfrSrD
现在代码看起来就很一致了。 twgU ru
dUO~dV1
六. 问题2:链式操作 EzNmsbtZ(
现在让我们来看看如何处理链式操作。 hNx`=D9[7
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。 d0-}Xl
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。 }GkEv}~t
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。 =1yUH9\,b
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct BOwkC;Q[
~Ag!wj
template < typename T > ,}{E+e5jh7
struct result_1 ?'T>/<(
{ $Fr2oSTT)
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; )_j.0a
} ; rcI(6P<*
D<xP x
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: U7PA%
)%^ oR5W
template < typename T > 4D58cR}
struct ref ~-M7
{ boN)C?"^h
typedef T & reference; *[.\S3K`
} ; 6Ir
?@O1'!
template < typename T > T$}<So|
struct ref < T &> 42m`7uQ
{ 8 6L&u:o:
typedef T & reference; h)y"?Jj
} ; :hMuxHr
/ _}v|E0
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: mnil1*-c0
W;KHLHp-
template < typename T > &q":o 'q
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const d+&V^qLJ
{ m k -"
U7;
return l(t) = r(t); v0$6@K;M4G
} 9MHb<~F
可能大家已经注意到我定义assignment的operator()的返回类型的时候,是直接将其定义为Left的operator()返回类型的引用形式,如果实际上处理的对象的operator=并不是按照常理来声明的,那么这段代码可能就编译不过。这的确是一个很麻烦的事情。实际上,在gcc下,使用typeof关键字可以很容易的得到该类型的operator=的返回类型,就可以让这段代码变得更有通用性。然而为了实现可移植性,我不得不放弃这个诱人的想法。 ny=CtU!z
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 (Mtc&+n{
=_ rn8
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 V7lDuiAI
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: -q+Fj;El
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 0A1l"$_|
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 kN}.[enI~
最后的布局是: u8?ceM^r
Add R8],}6,;E}
/ \ zb;'}l;+
Divide 5 l>qCT
/ \ t#P)KcWOt
_1 3 HvTi^Fb\a
似乎一切都解决了?不。 <M$hj6.tn
你可以想象一下一个完整的Lambda库,它必然能够重载C++几乎所有的操作符。假设其重载了10个操作符,那么至少会有10个代表这些操作符的functor类。大体上来讲,每一种操作符所对应的functor都应当能够由链式操作产生别的任意一种操作符所对应的functor。(例如:*_1 = 2既是由operator*的functor产生operator=的functor)。可想而知这样一共能产生10*10=100种产生方式。这是对编码的一个大挑战。 QT|m N
如何简化这个问题呢?我们不妨假定,任意一种操作符的functor,都能够产生任意一种操作符的functor,这样,每一种操作符的functor都拥有一样的产生方案。如果某种转换确实是不合法的(例如:A/B=C无论如何也不可能合法),那么在试图产生新functor的时候会出现编译错误。幸好C++的模版是如果不使用就不编译的,因此这种编译错误不会干扰到正常的使用,这正是我们所要的。 CS"p[-0
OK,我们的方法呼之欲出了。既然所有的functor都具有一样的产生方案,那么不如大家都不要实现,等到最后统一的在所有的functor里面加上这么一系列的产生代码吧。例如,如果要添加从某functor XXX到operator=的functor的产生代码: &UzZE17R
{g @
*jo&
template < typename Right > @'}X&TN<a
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const -TD6s:'
Right & rt) const DJ<c
{ Zb9@U: \
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); }(hE{((o
} MnX2sX|
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 z4f5@
XXX指的是原来的functor的类型,picker_maker<T>是一个类型变换的trait,如果T是一个常量,那么他会返回constant_t<T>,否则返回T本身。 U3za}3
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 RsV<*s
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 t8P>s})[4
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 55!9U :{
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么?
^MddfBwk
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: =} vG|
8L|C&Ymj
template < class Action > ,$}Q#q
class picker : public Action G+%ZN
{ M.IV{gj
public : Lqch~@E&%#
picker( const Action & act) : Action(act) {} .
}=;]=
// all the operator overloaded 3)3'-wu
} ; %hTe%(e
k~q[qKb8y:
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。 +pFz&)?
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: N7;E 2 X
i5AhF\7F9
template < typename Right > (=PnLP
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const >Y\4v}-
{ st+Kz uK
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); Br yMq !
} ZR#UoYjupb
ntF(K/~Y
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > GB
!3Z
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。 :JN3@NsK
/NkZ;<uxJ
template < typename T > struct picker_maker bX6*/N
{ KGI]W|T
typedef picker < constant_t < T > > result; b#y}VY)?
} ; QWxQD'L'
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > N\Hd3Om
{ 8bK}&*z<
typedef picker < T > result; []Fy[G.)H
} ; ~z'0~3
t6"4+:c!>
下面总的结构就有了: 8WyG49eic
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。 S`l CynGH
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。 9<YB&:<
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 -[7.VP
至此链式操作完美实现。 p5[uVRZ
-!}1{
.6'T;SoK>
七. 问题3 5$#<z1M.&
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。 ~j4=PT
]':C~-RV{
template < typename T1, typename T2 > (%r:PcGMEV
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const u3<])}I'
{ WkO .
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); I3L1|!
} x[?_F
wXZ-%,R-D
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: Zn^E
P#0_
template < typename T1, typename T2 > FE5R
^W#u-
struct result_2 y%GV9
{ MUo?ajbqOd
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; ~ACB#D%
} ; >Y,7>ahyt
*PI3L/*
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? ^Uf`w7"iY
这个差事就留给了holder自己。 O7K))w
vd;wQ
IR>Kka(B
template < int Order > "E8!{
class holder; LNg1q1P3
template <> K)14v;@
class holder < 1 > !uZ+r%
{ ]MHQ"E?
public : &B.r&K&
template < typename T > dn5v|[ dJ
struct result_1 q{@Wn]!k
{ q3[LnmH
typedef T & result; UkYQ<MNO
} ; i3~!ofTb
template < typename T1, typename T2 > F+6ZD5/
struct result_2 p!691LI
{ O3_Mrn(R
typedef T1 & result; !of7]s
} ;
jab]!eY
template < typename T > X-duG*~
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const H{V-C_
{ e,x@?L*
return (T & )r; 'l}3Iua6qk
} vIRE vj#U
template < typename T1, typename T2 > m=K XMX
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const ^w HMKC
{ .SsIU\[)
return (T1 & )r1; f^]AyU;F:
} a}
/Vu"
} ; jn7}jWA
$-y+97
template <> 646yeQ1
class holder < 2 > M&K@><6k,k
{ ufJFS+?
public : <hea%6
template < typename T > CxRp$;rk
struct result_1 M{S7ia"s
{ 0{,zE
typedef T & result; s%:fB(
} ; y>OZ<!`
template < typename T1, typename T2 > MPB6
struct result_2 zZxP=
c
{ }J*&()`
typedef T2 & result; *Z]|
Z4Q/`
} ; GWhZ Mj
template < typename T > i-<=nD&?t
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const A`r9"([-A
{ Ao\Vh\rQkq
return (T & )r; ^AM_A>HnG
} :b>|U"ux
template < typename T1, typename T2 > q5A+%#
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const ELPJ}moWZ
{ e%P;Jj476
return (T2 & )r2; {,
|"Rpd
} `~}7k)F(
} ; X=hgLK^3<,
U\[V !1O
4A&e+kz&:R
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> >。 {$t*Mb0
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: BuYDw*.
首先 assignment::operator(int, int)被调用: W(8g3
{aL$vgYT1
return l(i, j) = r(i, j); :}-u`K*
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) =oTYwU
U&5zs r
return ( int & )i; W
wE)XE
return ( int & )j; WU4i-@Bm8
最后执行i = j; sHuz10
可见,参数被正确的选择了。 V588Leb?
qh'BrYu*
JA}'d7yEa
?
1{S_
@Otc$hj
八. 中期总结 KCu6:)6'
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: ^ZlV1G;/W@
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 %(Ys-GeGr
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 ""+*Gn7^8
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor pd1m/:
Psa8OJan
kziBHis!
a(~YrA%~
u
s0'7|{q
>2:S v1T
九. 简化 c 2@@Rd~M
很明显,要支持一个操作符所要做的工作太多了,而且在每个functor中申明result_1至result_n,可见如果n发生变化,维护的开销极大。 ##_Za6/n
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 C]H <L#)ZU
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: v6VhXV6$|
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 i6CYD
+-*/&|^等 Ak1)
2. 返回引用。 QT$1D[>
=,各种复合赋值等 c #!6
3. 返回固定类型。 $ddYH
各种逻辑/比较操作符(返回bool) I3Lsj}69
4. 原样返回。 "k|`xn
operator, qtN29[x
5. 返回解引用的类型。 UT~2}B9fc
operator*(单目) E,fp=.
6. 返回地址。 nc~d*K\!
operator&(单目) }Yl=lcvw
7. 下表访问返回类型。 DG\YZV4
operator[] `Cf
en8
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 KUut C
:
operator<<和operator>> +I n"OR%
g)A0PvEu
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 fB96Q
例如针对第一条,我们实现一个policy类: mv.I.EL
V^z;^mdd
template < typename Left > )T5h\ZO`;
struct value_return
;"^9L
{ .^S78hr]n
template < typename T > F\R}no5C
struct result_1 h3EDN:FQ
{ 1$VI\}
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; E@6r{uZ#
} ; $tHwJ!<$&
&U*J{OP|
template < typename T1, typename T2 > !O6Is'%B
struct result_2 ls\E%d
{ 6a7iLQA
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; {l&2Kd*
} ; %QgAilj,
} ; 2P_^@g
$ F7gH
~&lJT
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait Wky S Tc
%`'z^W
下面我们来剥离functor中的operator() )x x/di
首先operator里面的代码全是下面的形式: K=?F3tX^
&jZ|@K?
return l(t) op r(t) >Mz|e(6
return l(t1, t2) op r(t1, t2) w00\1'-Kz
return op l(t) F` 5/9?;|
return op l(t1, t2) !# :$u=
return l(t) op RhNaYO
return l(t1, t2) op +4g%?5'
return l(t)[r(t)] @nX2*j*u
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] d.j'0w"
F]A~~P
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: r&3o~!
单目: return f(l(t), r(t)); -,A5^>}%,Y
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); m'(;uR`
双目: return f(l(t)); >X,Ag
return f(l(t1, t2)); 6a?$=y
下面就是f的实现,以operator/为例 `ab\i`g9
Y0yO`W4
struct meta_divide \seG2vw$
{ Rfc&OV
template < typename T1, typename T2 > %Fg8l{H3
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) ,e FQ}&^A
{ N%rL=zE
return t1 / t2; FgQ_a/*
} fk7Cf"[w
} ; NZC='3Uz
N3yB1_
这个工作可以让宏来做: 1|WpKaMoq
t-m9n*\j1
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ kad;Wa#h
template < typename T1, typename T2 > \ -Bo~"q
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; hRa(<Z K
以后可以直接用 #f3 ;}1(
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) KCh
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 Mev-M2A
(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。。。) zt[4_;2Y
+:]Aqyc\
EPe]-C`
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 NVc!g
PWk?8dL-
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > ]6BmCh
class unary_op : public Rettype *Qg5Z
{ ZE8/ m")
Left l; &[ u6oAR
public : X`3vSCn
unary_op( const Left & l) : l(l) {} R=amKLD?
4-+ozC{
template < typename T > #A/]Vs$
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const t&9as}
{ [%84L@:h
return FuncType::execute(l(t)); %g0z)J
} #x5 N{8
w38c
template < typename T1, typename T2 > NB3Syl8g
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ~1=.?Ho
{ ?z@v3(b[
return FuncType::execute(l(t1, t2)); % O&m#)|
} sUbz)BS#.
} ; :PD`PgQ
xQ#Akd=
2z.8rNwT
同样还可以申明一个binary_op " _:iK]
mS:j$$]u
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > ,_Qe}qFU
class binary_op : public Rettype XewXTd#x
{ s("Cn/ZkS
Left l; f
OM^V{)T
Right r; 2E3?0DL",
public : U1>
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} O2q=gYX>\
9iGE`1N%E
template < typename T > Ld\LKwo
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const @L[PW@:SZ
{ /lr1hW~Dbk
return FuncType::execute(l(t), r(t)); :kb1}Wu
} 8<yV
X;OsH
template < typename T1, typename T2 > ]g>m? \'n
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const <+T\F;
{ *K+jsVDY
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); 0q[p{_t`
} N)y^</Ya
} ; ~m?74^ i
b(#"w[|
FDF3zzP0
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 <.r ]dCf
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 qe5tcv}u
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) stg30><
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。 >'} Y1_S5
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! [y|^P\D
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。。。 3$?9uMl#
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 nDHHYp
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) {PODisl>\D
下面是修改过的unary_op 0" U5oP[
"UQr :/
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > Gur8.A;Y
class unary_op V[o7Jr~
{ UAsF0&]
Left l; MAE7A"la
{D_++^
public : xSpMyXrQ
7tpAZ<{
unary_op( const Left & l) : l(l) {} MxO
W)$f
3>-[B`dD(
template < typename T > y|q@;*rGNa
struct result_1 jlu`lG*e&
{ (NH8AS<
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; @-'/__cgt
} ; ^M`>YOU2+
xwTijSj
template < typename T1, typename T2 > `z9)YH
struct result_2 N]1V1c$G*
{ 1YOg1 n+k
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; $}qDV>
qo
} ; r NxrQ
K\RWC4
template < typename T1, typename T2 > J+ Jt4
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const AMbKN2h1f
{ DMF?5GX
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); J[e}
} PD6MyW05%9
T ;i?w
template < typename T > |-~b$nUe
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 0LetsDN7I
{ y;Qy"-)qb
return OpClass::execute(lt(t)); D:=t*2-Iv
} )l`1)Ea~
't
+"k8
} ; r_b8,I6{]
QCeMKjCmY
H@K#|A=a
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 'e}uvbK
好啦,现在才真正完美了。 =yl4zQmg$
现在在picker里面就可以这么添加了: Yo >`h2C4
x&at^Fp
template < typename Right > CQ@LmTW[
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const $Mdbto~ <
{ LtC~)R
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); R<"2%oY
} &Fw[YGJayz
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。 `TUZZz
'S =sj}X
1TKEm9j]u
$aB/+,
<f%ujrX
十. bind
+"jl(5Q
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 ;avQ1T'{?g
先来分析一下一段例子 3\;v5D:
d)N^PJ/
ZB-QABn
int foo( int x, int y) { return x - y;} eymi2-a<
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 ? m&IF<b
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 :.Y|I[\E%
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 dVa!.q_3
我们来写个简单的。 }$l8d/_$[
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: Ve)ClH/DW
对于函数对象类的版本: YPu9Q
?N:B
template < typename Func > rvW!7-R
struct functor_trait 2;8Xz6T
{ $30oc
Tt{
typedef typename Func::result_type result_type; J0=7'@(p
} ; UcgG
对于无参数函数的版本: rVY?6OMkd
t{!/#eQC
template < typename Ret > )IQ*
struct functor_trait < Ret ( * )() > k^z0Lo|)'
{ WP}ixcq#
typedef Ret result_type; LIF|bE9kd
} ; u^Vh.g]
对于单参数函数的版本: jAXR`D
cv2]*
template < typename Ret, typename V1 > 2gt+l?O<PS
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > ^EF'TO$
{ yf!,4SUkU
typedef Ret result_type; zJ;Rt9<7-
} ; %;7.9%
对于双参数函数的版本: z5'ZN+
X/l;s
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > o+NMA
(
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > mb&lCd^-
{ @dl8(ILk'
typedef Ret result_type; -OrR $w|e
} ; o]<jZ_|gB
等等。。。 vYdR ht\(
然后我们就可以仿照value_return写一个policy PY?8[A+
3)3Hck
template < typename Func > KF+mZB
struct func_return ld.7`)
{ joqWh!kv7U
template < typename T > uMvb-8
struct result_1
g5i#YW
{ []zua14F6
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type;
[>f]@>
} ; 6gnbkpYi
&f-hG3/M
template < typename T1, typename T2 > ND5$bq Nu?
struct result_2 \@K~L4>
{ gw^'{b
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; V>Fesm"aq
} ; WWNu:,
} ; k^%2_H
/;Yy@oc
`N}d}O8
最后一个单参数binder就很容易写出来了 S/.^7R7{f
oaK.kOo
template < typename Func, typename aPicker > JEhm1T
class binder_1 ?DPHo)w
{ Z.'syGuV
Func fn; sHdp
aPicker pk; _\\ -md:
public : dFW.}"^c
CQgcC-)ns]
template < typename T > *nRNg.i3D
struct result_1 T/l1qcf`wT
{ Lg4YED9#
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; +6l]] *H
} ; H=p`T+
)#C
mQXgG
template < typename T1, typename T2 > RF?DtNuq
struct result_2 L&kr