一. 什么是Lambda rhcax%Cd
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 G{]RC^Zo
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, i%[ gNh
*asv^aFpS
iiQ
q112`
?&;_>0P
class filler =PciLh
{ C\;l)h_{
public : "+T`{$Z=C
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} rR :ZTfJs"
} ; tT>LOI_z
%4),P(4N
YI
?P@y
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: :;.^r,QAI
Rx&O}>"E>l
| bRU=dg
z?.9)T9_
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); Vj 9X6u}{
A5J41yH
in/~' u
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 SMD*9&,
@,GL&$Y:W
x<M::")5!V
RSh_~qMX
二. 战前分析 \?
)S{
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。 n|)((W
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 %K4M`R|2]
R|$AcNp
p|.5;)%|
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); m9A%Z bQ^
/* --------------------------------------------- */ 5RN!"YLI3
vector < int *> vp( 10 ); mf$YsvPq*+
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); YB7n}r23
/* --------------------------------------------- */ %L* EB;nK
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); ~Ym_ {
/* --------------------------------------------- */ Q;8z&4s@
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); MGsQF #6]
/* --------------------------------------------- */ 05R"/r*
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); myR{}G
/* --------------------------------------------- */ H" `'d
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); 'k[qx}
,\iHgsZ
0 (wu
Z! O4hA4
看了之后,我们可以思考一些问题: ~q}L13^k
1._1, _2是什么? (g@\QdH`|
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。 mdEJ'];AH
2._1 = 1是在做什么? 0|FxSc
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。 'Og@<~/Xy
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。 ?LmeZ}K
]}!@'+=
/S]RP>cQ
三. 动工 ;7z6B|8
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: ?'TK~,dG/
isL
zgN%
q7Hf7^a
HK/WO jr
template < typename T > 1v]%FC`
class assignment 49Jnp>h
{ =0d|F
8
T value; n8<?<-2
public : 9)1Ye
assignment( const T & v) : value(v) {} j+gxn_E
template < typename T2 > =|z:wlOs
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } ;zJb("n
} ; 71R,R,
9KU&M"Yq&i
/ovVS6Ai
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 d-_V*rYU
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment nUP, Yd
f"FFgQMkv
4tZ *%!I'
6i[Ts0H%<!
class holder losqc *|
{ />S^`KSTM
public : - j3Lgm
template < typename T > C K7([>2
assignment < T > operator = ( const T & t) const xUdGSr50
{ w li cuY?
return assignment < T > (t); JLE&nbKS
} =NtHV4=b
} ; sr6BC.
{h+8^
Y.Zd_,qy
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: |&= -Nm
2nkA%^tR
static holder _1; =8T!ldVxES
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 6]?%1HSi
v]V N'Hs?
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); k\ #;
而不用手动写一个函数对象。 RJWO h
w1)TnGT
2L](4Q[M
(lM,'
四. 问题分析 X
61|:E
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。 9S|sTf
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。 \ZLi Y
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 :0l+x0l}
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 *2X~NJCt
下面我们可以对这几个问题进行分析。 3
,>M-F
eK:?~BI!
五. 问题1:一致性 #-'`Ybw
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?| ,-e}Xw9
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 GGuU(sL*
py'vD3Q
struct holder Gw<D'b)!
{ !l
$d^y345
// w{W+WJ
template < typename T > P5<9;PPbZ
T & operator ()( const T & r) const A O:F*%Q u
{ c#N4XsG,
return (T & )r; lr>NG,N
} f(|k0$EIu
} ; d&NnpjH}c
ynIC (t
这样的话assignment也必须相应改动: Q ]CMm2L^f
@njNP^'Kx
template < typename Left, typename Right > "u^Erj# /
class assignment 'v]0;~\mp>
{ $NVVurXa
Left l; YcobK#c
Right r; t<8)h8eW
public : xvOz*vM?
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} ))=6g@(
template < typename T2 > eC!=4_lx)
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } q%4X1 W
} ; S oeoUI]m
k9x[(
#
同时,holder的operator=也需要改动: RTc@`m3 M
4^W!,@W
template < typename T > |c/=9Bb
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const z{W Cw
{ u4Nh_x8\Nr
return assignment < holder, T > ( * this , t);
J
8%gC
} r/sSkF F
GI]\
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 %P0
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 0&,D&y%
hQ@k|3=Re
return l(rhs) = r; t.9s4 9P
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 (.:*GUg
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: A] |w1nq
O-V|= t
template < typename Tp > a}%f+`z
class constant_t sq2:yt
{ /2Wg=&H
const Tp t; BXYHJ
public : sQ}|Lu9hZ
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} vu+g65"
template < typename T > Ah2 {kK
const Tp & operator ()( const T & r) const &gp&i?%X9b
{ i{6&/TBnr
return t; "UTW(~D'
} L/ 7AGR|;C
} ; @ual+=L
yu'-'{%
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 4Im>2)
下面就可以修改holder的operator=了 R&Lqaek&W
T aS1%(
template < typename T > KkCGL*]K
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const |cU75
S 1
{ C<D$Y,[w
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); o`iA&
} l5T[6C
@}4aF|
同时也要修改assignment的operator() P2'N4?2
(mIjG)4t
template < typename T2 > p]mN)
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } {mJ'
Lb0;
现在代码看起来就很一致了。 kkjugm{D7
2=_$&oT**
六. 问题2:链式操作 EHC7b^|3}
现在让我们来看看如何处理链式操作。 6B?jc/V.R
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。
N9!L8BBaK
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 VM%g QOo<
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 t+U.4mS-
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct KZ%i&w#<
|]9@JdmV
template < typename T > T01Iu
struct result_1 OIPY,cj~
{ u!K1K3T6k
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; hS,&Nj+
} ; xF[%R{Mn'
8s)b[Z5
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: ]CzK{-W
u#Ig!7iUu
template < typename T > zr|DC] 3
struct ref PLkS-B
{ i47LX;}
typedef T & reference; JdS,s5Z>
} ; R;!,(l
template < typename T > D./{f8
struct ref < T &> GeP={lj
{ O^cC+@l!4
typedef T & reference; qnp}#BZ
} ; n<C]
6H
;dzL9P9IU
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: KUJ Lx
1b%Oi.;
template < typename T > (I~
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const n[Q(q[ULV
{ r-y;"h'
return l(t) = r(t); _Ay^v#a
} q SNCBn '
可能大家已经注意到我定义assignment的operator()的返回类型的时候,是直接将其定义为Left的operator()返回类型的引用形式,如果实际上处理的对象的operator=并不是按照常理来声明的,那么这段代码可能就编译不过。这的确是一个很麻烦的事情。实际上,在gcc下,使用typeof关键字可以很容易的得到该类型的operator=的返回类型,就可以让这段代码变得更有通用性。然而为了实现可移植性,我不得不放弃这个诱人的想法。 UQDAql
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 MKfK9>a
f8;?WSGyD2
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 }<^mUG
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: OInl?_,,T#
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 (p5q MP]L
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 b&P)J|Fe
最后的布局是:
JQQ[jl;
Add ,'0#q
/ \ B$g\;$G
Divide 5 Lng. X8D
/ \ GNJ/|9
_1 3 M 2hZ'
似乎一切都解决了?不。 un 5r9
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。 A`uHZCwJ5
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。 r
&.~
{
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: JN/=x2n.
UfX~GC;B
template < typename Right > zcP=+Y)YA
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const O.+J%],
Right & rt) const Dz0D ^(;V
{ _8.TPB]no
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); \8xSfe
} -yf8
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 _
dAyw
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。 $BdwKk
!k
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 uA#K59E+
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 [\W&
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 4H6Fq*W{k
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? M[`[+5v
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: A&M_ J
_3aE]\O[
template < class Action > Ca0sm
class picker : public Action `$/a-K}
{ }? _KZ)
public : SZW_V6\t>
picker( const Action & act) : Action(act) {} VNTbjn]
// all the operator overloaded v7"VH90`!
} ; 56)!&MF
+E</A:|}S
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[58C +
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: nz3*s#k\-
~s+vJvWz
template < typename Right > )7 & -DI1
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const
e;`(*
{ bW=q G
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); i9L]h69r
} 4z(~)#'^
b1?^9c#0d
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > ?(gha
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。 T#qf&Q Z
dM;\)jm
template < typename T > struct picker_maker oE+P=
{ AAQ!8!
typedef picker < constant_t < T > > result; U,WMP<5&
} ; ^UKAD'_#%O
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > 684& H8
{ >pp/4Ia!
typedef picker < T > result; ycBgr,Ynu<
} ; 3JGrJ!x
D\_nqx9O
下面总的结构就有了: 3WP\MM
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。 RFRXOyGz$
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。 ?xqS#^Z
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 !+eU
至此链式操作完美实现。 )8C`EPe
m538p.(LIR
$Y7VA
七. 问题3 :%h1Q>F
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。 9 jjeZc'
w( V%EEk
template < typename T1, typename T2 > $_F_%m"\
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const j;`pAN('
{ rci,&>L"
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); av!;k2"
} Ga5s9wC
cjL)M=pIS
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: a_c(7bQ
pL,XHR@Iv
template < typename T1, typename T2 > fx|d"VF[
struct result_2 t}k:wzZ@
{ b@CjnAZ
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; f,yl'2{
} ; W+a/>U
#HgNwM
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? "Vq=
Ph
这个差事就留给了holder自己。 J>v[5FX+
Md~SzrU
aM
$2lR])J
template < int Order > ')v,<{
class holder; H[hJUR+#
template <> %"v:x?d$$o
class holder < 1 > Gl>\p
{ Ypzmc$Xfu
public : F{jxs/~
template < typename T > J+t51B(a
struct result_1 O(I^:_eH
{ !-`L1D_hy
typedef T & result; %w^*7Oi
} ; &lLk[/b
template < typename T1, typename T2 > ,;t:x|{%
struct result_2 _]*YSeh=
{ JxinfWk
typedef T1 & result; {?:]'c
} ; ;\w3IAa|V
template < typename T > b+a+OI D
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const k{mBG9[z
{ 3*I\#Z4p1
return (T & )r; ^gcB+
} bdWdvd:
template < typename T1, typename T2 > 48wt
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const W7n^]~V
{ YA
pC|R,^
return (T1 & )r1; T^;b98*
} N*36rR$^
} ; _ ]5UuIMl
PR"x&JG@
template <> fof}I:vO
class holder < 2 > b|-)p+ba
{ ;-`NT`
#2
public : SY5}Bu#
template < typename T > (xW+* %
struct result_1 =u}~\ 'd
{ +A8q.-N
G
typedef T & result; .T7CMkYt
} ; zd%f5L('
template < typename T1, typename T2 > iYB c4'X
struct result_2 _OG9wi(Fpx
{ )K?7(H/j
typedef T2 & result; 02Vfg42
} ; ZY,$oFdsi
template < typename T > 'l(s)Oa{M:
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const zI[<uvxzW`
{ /lR*ab
return (T & )r; 8a*&,W
} 1av#u:jy~>
template < typename T1, typename T2 > JL4E`
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const C:No ^nH>
{ zV}:~;w
return (T2 & )r2; ~E6sY
} L|WrdT D;
} ; *DIY;)K
*=oO3c0|b,
4AEw[(t
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> >。 %P ~;>4i,
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: |aenQA#
首先 assignment::operator(int, int)被调用: JYWoQ[ZO#>
Q
return l(i, j) = r(i, j); W#U|;@"
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) 9]+zZP_#
lwfS$7^P
return ( int & )i; E] g
Lwg9K
return ( int & )j; BEvt{q4
最后执行i = j; F)~>4>hPr
可见,参数被正确的选择了。 K/B$1+O
[_%u5sc-y
X~&8^?
Vj4 h#NN$
564L.^$@|
八. 中期总结 />E
ILPPb
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: !4Zy$69R
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 Ud+,/pE>FA
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 /1Gmga5
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor #W8F_/!n|
oH17!$Fly
2p9^ =
Y7+c/co
.f0qgmIyL
hpXW tQ
九. 简化 |_ED*ATR=
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。 /[lEZ['^
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 %Qz<Lk">.
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: ;76+J)
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 64mh. j
+-*/&|^等 7*{l\^ism;
2. 返回引用。 o5J6Xi0+
=,各种复合赋值等 :%9R&p:'ar
3. 返回固定类型。 P7W|e~]Yq
各种逻辑/比较操作符(返回bool) ?,7!kTRH
4. 原样返回。 Es#:0KH].v
operator, '^m'r+B"
5. 返回解引用的类型。 Ps.xY;Y
operator*(单目) 9O&m7]3
6. 返回地址。 z*.G0DFw
operator&(单目) 423%K$710
7. 下表访问返回类型。 cvy
5|;-u
operator[] LhKbZoPp
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 hzk!H]>E
operator<<和operator>> ?8kFAf~
j5R0e}/r
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 l[_antokn
例如针对第一条,我们实现一个policy类: z59;Qk
JtY$AP$
template < typename Left > o|d:rp!^
struct value_return 9mk@\Gqqm
{ 93D}0kp
template < typename T > 5JaLE5-
struct result_1 DqY"N]
{ l"JM%LV
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; B &B4 P
} ; %6@)fRw
zjA#8;h~w
template < typename T1, typename T2 > e8f7*S8
struct result_2 /"="y'Wx
{ % S"z9@
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; 075IW"p'
} ; esZhX)dS
} ; 6bs-&Vf
lIEZ=CEmY
ms Cz\8Xd
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait *
G*VY#L
>QJDO ]~V
下面我们来剥离functor中的operator() H0tu3Pqk
首先operator里面的代码全是下面的形式: i[LnU#+
~M*
UMF^
return l(t) op r(t) yuC$S&Y>!
return l(t1, t2) op r(t1, t2) 6d8)]
return op l(t) L"vk ^>E6
return op l(t1, t2) 6 Q7MAP M
return l(t) op z-K};l9y
return l(t1, t2) op `L$Av9X\
return l(t)[r(t)] QZ(O2!Mg
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] ~sn3_6{
?s>_^xfD
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: QqF*SaO>
单目: return f(l(t), r(t)); zqU$V~5;rG
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); 7hx^U90K
双目: return f(l(t)); F$4=7Njv
return f(l(t1, t2)); h&i(Kfv*
下面就是f的实现,以operator/为例 q1YNp`]0i8
+%[,
m&
struct meta_divide *`qI<]!
{ w(_:+-rqQ<
template < typename T1, typename T2 > L-U4
8 i
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) E`HA0/
{ c"knzB vy
return t1 / t2; /|NyO+Io
} c99|+i50
} ; gO*Gf2AG
0=7Ud<
这个工作可以让宏来做: _&q&ID
@G#`uoD
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ RB*z."
template < typename T1, typename T2 > \ R~A))4<%%
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; 3ONW u
以后可以直接用 MY\mo,#
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) (W"0c?i|]
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 ^"4?Q
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) jJYCGK$=
g3vbskY|
SZ4y\I
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 <l,e6K
NR&a
er
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > X`v6gv5qj
class unary_op : public Rettype (/&ht-~EL
{ Q ijO%)
Left l; Qu<HeSA_
public : 8Rw:SU9H?T
unary_op( const Left & l) : l(l) {} zN9@.!?X2
MwD+'5
template < typename T > &{WEtaXaa
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 7 v3%dCvf
{ ;>>:7rdYt
return FuncType::execute(l(t)); H.n|zGQTB
} GRL42xp'*D
{ ~{D(k
template < typename T1, typename T2 > V^D1:9i
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const xPT$d,~"
{ cbou1Ei
return FuncType::execute(l(t1, t2)); uVZm9Sp
} JKp@fQT *
} ; Cu$`-b^y
jMR9E@>~E
]+^4Yq>2
同样还可以申明一个binary_op {Xpjm6a7
\(f82kv
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > NJ}xqg
class binary_op : public Rettype eon(C|S7eK
{ Z^A( Q>{e
Left l; }EfRYE$E
Right r; ou|3%&*"
public : b[n6L5P5m2
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} $1 Z3yb^
-xH3}K%
template < typename T > JP]4* l
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const w+%p4VkA<r
{ m`XaY J
return FuncType::execute(l(t), r(t)); \q-["W34
} fB; o3!y
}LIf]YK
template < typename T1, typename T2 > 9%P$e=Ui#
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const '+^XL6$L
{ 8fWnKWbbjw
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); blbzh';0}
} L<<v
} ; N9Fu
HwMe^e;
|])Ko08*tE
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 7V\M)r{q7
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 M@.?l=1X
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) 5oD%~Fk l
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 P!~&Ei
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! Si#XF[/
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 _{i-.;K
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 99q$>nx,w
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) ,n5 [Y)
下面是修改过的unary_op Zr\G=0`
1-4*YrA
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > 9Cb>J
class unary_op Me,AE^pgL'
{ /8(t:
Left l; IP1{gMG
Ce3
public : uUG &At
V SH64
unary_op( const Left & l) : l(l) {} FRE${~Xd
?=Z0N&}[
template < typename T > H&ZsMML/%
struct result_1 '&xRb*
{ P}p6{
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; oP<E)
} ; eY$Q}BcW
0ipYXbC
template < typename T1, typename T2 > <_Po/a!c3
struct result_2 W.b?~
{ U./1OZ&
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; %eqL)pC]
} ; z?_5fte`
.Wci@5:3
template < typename T1, typename T2 > .3,Ow(3l
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const p@xK`=Urb
{ ;V~~lcD&Y`
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); }JWk?
} &]' <M
P\|i<Ds_M
template < typename T > w`0r`\#V/
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const G|]39/OO3{
{ 6sRKbp|r7
return OpClass::execute(lt(t)); h<2O+"^
} <~qhy{hRn
9_S>G$9D
} ; |a Ht6F
G9\@&=
lhV'Q]s@6
该方法避免直接使用RetType的result_x,而自己申明一个对应的result_x做一次中转,虽然其实毫无意义,却恰好避开了vc的bug .7GAGMNS
好啦,现在才真正完美了。 ?r6uEZ
现在在picker里面就可以这么添加了: fL1EQ)
ze%)fZI0f
template < typename Right > HV6'0_R0
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const ]O;Rzq{D(
{ TBqJ.a
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); Mio~CJ"?
} 1G+?/w
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 GwVSRI:[N
AfW9;{j&I
?_c*(2i&^
t[L'}ig!q
wq&TU'O
十. bind KEj-y+
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 (PCv4:`g
先来分析一下一段例子 #(NkbJ5ka
nK9A=H'Hc
6|:]2S
int foo( int x, int y) { return x - y;} !23#Bz7
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 "&/&v
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 ! Q5ip'L
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 K:eP Il{JE
我们来写个简单的。 8.Ty
,7Z
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: LA^H213N|
对于函数对象类的版本: xcYYo'U
^m:?6y_uw
template < typename Func > ~m56t5+uw
struct functor_trait aTy&"
{ f&ym'S
typedef typename Func::result_type result_type; IZ6[|Ach6
} ; +H
L]t'UEg
对于无参数函数的版本: ;0 VE*
UujFZg[-P9
template < typename Ret > NN W*
struct functor_trait < Ret ( * )() > OC]_b36v
{ i'%:z]hp9
typedef Ret result_type; q|%(47}z
} ; B6b {hsO
对于单参数函数的版本: v(t?d
0: (@Y
template < typename Ret, typename V1 > ukSi9| 1-,
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > 8W"~>7/>D
{ eS
jXaZh
typedef Ret result_type; *lIK?" mo
} ; c.PPVqx
对于双参数函数的版本: oY{r83h{
h&vq}
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > |f~p3KCfV
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > 'I_\ELb_
{ {^bs
}($J
typedef Ret result_type; &6E^<v?]
} ; 1qb 3.
等等。。。 E0}jEl/{
然后我们就可以仿照value_return写一个policy g9;}?h
<5~} !N X`
template < typename Func > ?'h<yxu]u0
struct func_return g!O(@Sqp1
{ \+g95|[/
template < typename T > C``%<)WC
struct result_1 #kV`G.EX
{ XH0R:+s
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; q7wd9 6G:
} ; d]k>7.
|YQ:4'^"
template < typename T1, typename T2 > kG+CT
struct result_2 c|Nv^V*2
{ R/iw#.Yy
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; SN'LUwaMp!
} ; quU%9m
\S`
} ; 0@t/j<