一. 什么是Lambda |67j__XC
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 DU7kZ
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, q4$R?q:^
rG"}CX`]:
j=)%~@
kRgyvA,*;
class filler {sy#&m(el
{ g
S;p::
public : u pf7:gk +
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} {MKq
Yl{
} ; *g5df[
^sq3@*hCw
Kg>+5~+E?q
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: L_jwM^8
_Bh-*l?K>
o(~>a
piO+K!C0n:
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); Ifu$p]~z$
?Z]}G
o><~ .T=d&
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 _c%]RE
UJoWTx
c?d+>5"VX
3vOI=ar=L~
二. 战前分析 {R[lsdH(X
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。 0-g,C=L
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 K+H?,I
0At??Zpy
b]mRn{r?
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); 0i$jtCCL(
/* --------------------------------------------- */ kT UQ8U
vector < int *> vp( 10 ); #JZf]rtp
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); C^r 3r6
/* --------------------------------------------- */ T}2a~
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); "G|Gyc
/* --------------------------------------------- */ \+v_6F
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); b0E(tPw5c
/* --------------------------------------------- */ 3OFv_<6
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); 7 .+kcqX
/* --------------------------------------------- */ S'Q$N-Dy
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); Y_%\kM?7
!cnH|ePbI
f9JD_hhP'
5Zn3s()
看了之后,我们可以思考一些问题: vsoj] R$C
1._1, _2是什么? iTbmD
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 ,^|+n()O
2._1 = 1是在做什么? .gT@_.ZD9
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 8&ZUkDGkJ
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 R]/F{Xs
^k^%w/fo
.4F(Y_c
三. 动工 d"5:/Mo
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: |MMr}]`
rN{&$+"2
+U+c]Xgt
'y}A3RqN
template < typename T > _J
class assignment >K-O2dry*
{ c.&vWmLSGE
T value; C-_u; NEu
public : #B'WT{B$/~
assignment( const T & v) : value(v) {} zv#i\8h^p
template < typename T2 > & 66G
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } uzZ|w+3O
} ; fQuphMOl6
KfWVz*DC!
|fTQ\q]W
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 pq-zy6^
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment K(6=)
J;"XRE[%5
MkJL9eG
1
EC0wX
class holder FL/y{;
{ %
C6 H(
public : FPFt3XL
template < typename T > 9z_Gf]J~
assignment < T > operator = ( const T & t) const i>,5b1x~
{ RLulz|jC
return assignment < T > (t); orzdq
} p//">l=Ps
} ; Os@ofnC
LC[,K
M?$-u
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: ~z|/t^
3u{[(W}08
static holder _1; ^n] tf9{I
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 FAE>N-brQ
{%S1x{U}W-
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); hUA3(!0)
而不用手动写一个函数对象。 C _[jQTr
,*S?L
qv^
3tIIBOwg[
-zc9=n<5
四. 问题分析 f^%vIB ~[
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。 %7
J
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。 eIof{#
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 zq4mT;rqz
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 Cn28&$:J
下面我们可以对这几个问题进行分析。 L<8y5B~W
[.<vISRir
五. 问题1:一致性 zy$hDy0
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?| )\VUAD%~e7
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 wM!QU{Lz
A|Y\Y }
struct holder y62;&{?m
{ 3\mFK$#sr
// i,4JS,82I
template < typename T > 7BI0g@$Nn]
T & operator ()( const T & r) const G =< KAJ
{ SC|cCK hqi
return (T & )r; M9f*7{c
} u%}vTCg*p
} ; }E/L:
sUbZVPDr
这样的话assignment也必须相应改动: },i?3dSvl
te:"1:e
template < typename Left, typename Right > ;xth#j
class assignment 5YC(gv3/
{ _|tg#i|Om
Left l; '{:(4>&
Right r; ZibHT:n
public : f4g(hjETbu
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} &LL81u6=S
template < typename T2 > +p<Y)Z(>6
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } /;.M$}Z>`
} ; P9%9/ B:-
3tLh{S?uJ
同时,holder的operator=也需要改动: mDV 2vg
^Gd<miw
template < typename T > 9wWjl}%
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const 4-3B"
{ 0|GxOzNd
return assignment < holder, T > ( * this , t); uN`ACc)ESi
} *VRFs=
~s5Sk#.z5
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 DK)qBxc8
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 cJ[n<hTv
x!YfZ*
return l(rhs) = r; qHHWe<}OT
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 #4cuNX5m%
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: Ip2JzE
+pe_s&
template < typename Tp > )YnB6@=nyk
class constant_t ~Kb(`Px@
{ =G=.THRUk
const Tp t; i:[B#|%
public : :'!?dszS
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} cL1cBWd
template < typename T > 2RE }l=h5
const Tp & operator ()( const T & r) const le[5a=e(
{ qx!IlO
return t; &12aI|u^<
} l0@$]76cX;
} ; /5J!
s="
R
jAeN#,?
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 ;TW@{re
下面就可以修改holder的operator=了 ,2kWj7H%7
c"QH-sE
template < typename T > 9f"6Jw@F
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const j:sac*6m
{ ;\&7smE[
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); T Z>z5YTv
} ^d2g"L
<XLATS8Y
同时也要修改assignment的operator() |Xu7cCh$me
dG)A-qbV
template < typename T2 > 9td(MZ%i~N
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } KM\`,1?x92
现在代码看起来就很一致了。 f%|g7[
GuS3O)6Sg
六. 问题2:链式操作 BM3)`40[]
现在让我们来看看如何处理链式操作。 Jhut>8
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。 fi,=z
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 0`qq"j[6a
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 sY#K=5R
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct !.w S+
f9\7v_
template < typename T > E=x\f "Z
struct result_1 \+>b W(
{ T[;{AXLeI
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; twN(]w}Ps|
} ; CRqa[boU*
em W#ZX
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: Fvv6<E
(h%wO
template < typename T > RdY #B;
struct ref j5HOdy2
{ dm 2_Fj
typedef T & reference; SZ1C38bd,.
} ; c9ZoO;
template < typename T > {Rz`)qqE
struct ref < T &> Lh,<q
>t
{ Jq; }q63:
typedef T & reference; /y-P)3_
} ; X:!%"K%}
k1cBMDSokO
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: #/1Bam6
gM=~dBz
template < typename T > fcBSs\\C~
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const y1AS^'
{ ^1nf|Xj[
return l(t) = r(t); >H%8~ Oek
} #".{i+3E
可能大家已经注意到我定义assignment的operator()的返回类型的时候,是直接将其定义为Left的operator()返回类型的引用形式,如果实际上处理的对象的operator=并不是按照常理来声明的,那么这段代码可能就编译不过。这的确是一个很麻烦的事情。实际上,在gcc下,使用typeof关键字可以很容易的得到该类型的operator=的返回类型,就可以让这段代码变得更有通用性。然而为了实现可移植性,我不得不放弃这个诱人的想法。 aY?}4Bx
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 P$oa6`%l
oC?b]tzj
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 #?,cYh+
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: ']rh0?
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 RoiMvrJQP
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 =kCpCpET
最后的布局是: 9\n}!{@i
Add x
Dr^&rC
/ \ EgO4:8$h
Divide 5 o^NQ]BdH8
/ \ uL= \t=
_1 3 jjbw.n+1
似乎一切都解决了?不。 u9&p/qMx2
你可以想象一下一个完整的Lambda库,它必然能够重载C++几乎所有的操作符。假设其重载了10个操作符,那么至少会有10个代表这些操作符的functor类。大体上来讲,每一种操作符所对应的functor都应当能够由链式操作产生别的任意一种操作符所对应的functor。(例如:*_1 = 2既是由operator*的functor产生operator=的functor)。可想而知这样一共能产生10*10=100种产生方式。这是对编码的一个大挑战。 i4-L!<bJ
如何简化这个问题呢?我们不妨假定,任意一种操作符的functor,都能够产生任意一种操作符的functor,这样,每一种操作符的functor都拥有一样的产生方案。如果某种转换确实是不合法的(例如:A/B=C无论如何也不可能合法),那么在试图产生新functor的时候会出现编译错误。幸好C++的模版是如果不使用就不编译的,因此这种编译错误不会干扰到正常的使用,这正是我们所要的。 {:dE_tqo
OK,我们的方法呼之欲出了。既然所有的functor都具有一样的产生方案,那么不如大家都不要实现,等到最后统一的在所有的functor里面加上这么一系列的产生代码吧。例如,如果要添加从某functor XXX到operator=的functor的产生代码: p75w^
b"Ulc}$/&
template < typename Right > Vw#07P#A
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const 3 (<!pA
Right & rt) const lWdE^-
{ tDwXb>
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); -`gC?yff:
}
KA<
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 H_2hr[
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。 <zUmcZ
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。 *X>rvAd3
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。 [v&_MQ
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。 *%8us~w5/
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? iVl"H@m/
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: 9Z* vp^3
!XicX9n
template < class Action > !hc7i=V?
class picker : public Action XR&*g1
{ `2Z=Lp
public : /bb4nM_E/
picker( const Action & act) : Action(act) {} h '}5"m
// all the operator overloaded :G`_IB\
} ; yA_d${n
0O:TKgb&C.
Picker<T>继承自T,唯一的作用就是给T添加上了各种操作符的重载函数。 )I<.DN&
现在所有参与行动的functor都要套上一层picker, _1被声明为 picker<holder>, 并且holder中所重载的操作符除了operator()之外全部被移到了picker内。而picker中的操作符重载的返回的functor也必须套上一个picker: Jw^+t)t
mB,7YZv
template < typename Right > X >**M
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const {u1t.+
{ r*$"]{m}
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); +`4|,K7'
} 1ERz:\
l)|CPSN?w
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > vB,N6~r>
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。 RHBEC@d[}
FJ!>3V;}
template < typename T > struct picker_maker Du{]r[[C
{ N;w1f"V}
typedef picker < constant_t < T > > result; qd.b&i
} ; PM|K*,3J
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > aR\=p:%jGI
{ ;js7rt
typedef picker < T > result; } 6KL
} ; 6xOR,p>E
`?$R_uFh:
下面总的结构就有了: J?]W!V7C
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 1zM`g_(#
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 Zf"AqGP
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 ooq>/OI0
至此链式操作完美实现。 8O7JuR
'"TBhisky
99eS@}RC
七. 问题3 s)L7o)56/
如何使用多参数的函数对象呢?考虑_1=_2,这个functor必须接受2个参数,因此所产生的assignment对象的operator()必须能接收2个参数。 }Bb(wP^B.
g7H;d
template < typename T1, typename T2 > Oo0$n]*;W
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const kz&)a>aA
{ !1l2KW<be
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); -8o8lz
} qV}zV\Nz
toCN{[
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: %1 v)rg
y
vSX
6~m
template < typename T1, typename T2 > 0 #q_LB
struct result_2 '[HFIJ0K!
{ o1Xk\R{
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; &3JbAJ|;X
} ; $nVTN.k
REt()$
7~
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? 55;xAsG
这个差事就留给了holder自己。 -r,J>2`l
`)%eU~
1S=I(n?E
template < int Order > kxdLJ_
class holder; Ve=0_GR0
template <> :?S2s Ne2
class holder < 1 > 2"mO"2d%
{ /0r2v/0
public : #mj+|/0
template < typename T > H"-p^liw
struct result_1 Y3-P*
{ x,>=X`T
typedef T & result; ="u(o(j"
} ; uM\~*@
template < typename T1, typename T2 > x=H*"L=
struct result_2 ja:%j&:
{ 1{,WY(,c
typedef T1 & result; o`#;[
} ; N\vc<Zpn
template < typename T > !qcR5yk`2
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const R1SEv$
{ 8IX6MfR}C
return (T & )r; UA/3lH}
} L7KHs'c*
template < typename T1, typename T2 > ,mRN;|N
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const u54+oh|,M
{ $;@s
return (T1 & )r1; l"MEX/
} K=~h1qV:
} ; b\^.5SEw
/fD)/x
template <> r)b`3=
class holder < 2 > nyMA%9,B
{ >#kzPYsp
public : eAl&[_o|S
template < typename T > #fFEo)YG
struct result_1 LAr6J
{ YY.;J3C
typedef T & result; 2=#O4k.@
} ; `R; ct4-
template < typename T1, typename T2 > {g);HnmPN
struct result_2 J%}}(G~
{ {o]OxqE@
typedef T2 & result; bFTWuM
} ; N7jAPI@a\i
template < typename T > <:ZN
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const zcA"\
{ B4{A(-Tc
return (T & )r; ]=pEs6%O3
} U%KoG-#
template < typename T1, typename T2 > XjX<?W
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const `j<'*v
zo
{ ucMl>G'!gX
return (T2 & )r2; uxR_(~8
} e0hT
} ; mG2}JWA
+)V6"XY-(
-m__I U
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 }XAoMp
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: ^ i\zMMR
首先 assignment::operator(int, int)被调用: sd=i!r)ya
gz$=\=%>RL
return l(i, j) = r(i, j); nGP>M#F
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) ?$o8=h
Jw86P=
return ( int & )i; -nU_eDy
return ( int & )j; 1r8]EaI
最后执行i = j; fCTjTlh
可见,参数被正确的选择了。 D}_\oE/n
bhg"<I
?49wq4L;a
O'p7^"M
+C+3DwN
八. 中期总结 zL>nDnL 4
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: 7gJ`G@y
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 l\(t~Q
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 _o`'b80;
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor n,fUoS
R Jg# A`
n'R
8nn6^
V6Q[Y>84~a
~fS#)X3 D
d2 d^XMe!
九. 简化 "7gHn0e>
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。 "PuP J|
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 V#Wd
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: 'r'uR5jR
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 .!Z.1:YR
+-*/&|^等 =si<OB
2. 返回引用。 x-q er-
=,各种复合赋值等 v|`)~"~
3. 返回固定类型。 J|K~a?&vN
各种逻辑/比较操作符(返回bool)
D@0eYX4s
4. 原样返回。 !Dun<\
operator, j7i[z>:Y
5. 返回解引用的类型。 n[{o~VN
operator*(单目) D@f%&|IZ
6. 返回地址。 Z&PwNr/
operator&(单目) 578Dl(I#)
7. 下表访问返回类型。 jIEK[vJ`
operator[] txliZ|.O
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 TpnkJygIm
operator<<和operator>> T$k) ^'
`!rHH
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 c !5OK4+Z
例如针对第一条,我们实现一个policy类: z[7U>q[E
[.0R"|$sy+
template < typename Left > 8rw;Yo<k
struct value_return Kp!P/Q{
{ *WOA",gZ
template < typename T > !WrUr]0IP
struct result_1 V&qXsyg
{ ?SS?I
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; y/Nvts2!C
} ; 4cs`R+]o
;B
tRDKn
template < typename T1, typename T2 > kR'!;}s
struct result_2 C
YnBZ
{ r{Xh]U&>k
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; /LJ?JwAvg5
} ; f9#B(4Tgi
} ; BPC$ v\a
g*8sh
)L^WD$"'Q
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait :egSW2"5S
,Kdvt@vle
下面我们来剥离functor中的operator() R`/nsou
首先operator里面的代码全是下面的形式: 3"q%-M|+Q
R{4O*i8#
return l(t) op r(t) ]1gt|M^
return l(t1, t2) op r(t1, t2) @aBZ|8
return op l(t) A87Tyk2Pi
return op l(t1, t2) 20hE)!A
return l(t) op "WK.sBFz4
return l(t1, t2) op 0;V2>!
return l(t)[r(t)] U4Qc$&j>
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] sHAzg^n}r
\z<'6,b
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: qxE~Moht
单目: return f(l(t), r(t)); @8Co5`CVl
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); >)!"XFbb
双目: return f(l(t)); 2)mKcUL-
return f(l(t1, t2)); ^2Op?J
下面就是f的实现,以operator/为例 |QXW$
B< 6*Ktc
struct meta_divide KJSN)yn\
{ As78yfK
template < typename T1, typename T2 > pcL02W|J
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) G!%1<SLi.
{ lQ)ZsFs=
return t1 / t2; -O -_F6p'D
} BYwG\2?~
} ; p2tBF98
V18w
这个工作可以让宏来做: ?^k-)V
e8P
|eK
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ ~D
5'O^
template < typename T1, typename T2 > \ !+CRS9\D
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; Qx$Yj
以后可以直接用 #&&^5r-b-
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) r?V\X7` +
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 U9kt7#@FDK
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) !AP|ozkL
H@OYtPHGR
~I2IgEj>]
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 bCc^)o/w
?6~RGg
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > +-HaYB|p
class unary_op : public Rettype `N2zeFG
{ 2 }+V3/
Left l; %z1WdiC
public : IOt!A
unary_op( const Left & l) : l(l) {} jr'O4bo%
^d-`?zb
template < typename T > >.~^(
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const Ujb||(W
{ jG8ihi
return FuncType::execute(l(t)); 5LXK#+Z
} C{+~x@
Mx[tE?!2
template < typename T1, typename T2 > 7?/ Fr(\
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const vhdT"7`U
{ %vn rLt$
return FuncType::execute(l(t1, t2)); BDc*N]m}B1
} f+ J<sk
} ; ;V`~'357%
C %y AMQ
OfY>~d
同样还可以申明一个binary_op 6-<,1Q'D
Gz$DsaG
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > eH79,!=2
class binary_op : public Rettype %xkqiI3Ff
{ P4ot,Q4
Left l; Y{um1)k
Right r;
_^dWJ0
public : LWf+H 4iZ}
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} yD5T'np<4
+-`Q}~s+
template < typename T > W<k) '|
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const kLADd"C
{ qDNqd
return FuncType::execute(l(t), r(t)); KZ;U6TBiB
} aFd
,
<86upS6
template < typename T1, typename T2 > 1rT}mm/e;
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const '2v,!G]^
{ n%@xnB$ZX
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); c:hOQZ
} lv,8NmP5
} ; x)nBy)<
lOcvRF
/dBQ*f5
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 V#C[I~l
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 i%v^Zg&FU
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) R&=Y7MfZ
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。 44($a9oa2
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! !j(v-pQf"
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 !9OAMHa*9
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 My
Af~&Y+
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) ,7k)cNstW
下面是修改过的unary_op ;]+kC
xw]Zo<F
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > w,9$*=k
class unary_op X62z>mM
{ +
ECV|mkk
Left l; .K;*uq:0
}=;N3Q" #y
public : hH`yQGZ
5H;* Nj@
unary_op( const Left & l) : l(l) {} <fWho%eOK
/Y%) Y
template < typename T > I?Eh
0fI
struct result_1 5|wQeosXxI
{ hjaI&?w
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; q1`uS^3`
} ; axonqSf
}a|SgI
template < typename T1, typename T2 > $l-j(=Md
struct result_2 Oa
CkU
{ E^T/Qu
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; U/wY;7{)#
} ; Q(E$;@
IcI y
template < typename T1, typename T2 > !W{|7Es?.
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const |4x&f!%m
{ k;l^wM
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); &3S;5{7_e
} Y=/HsG\W]
OA&N WAm4
template < typename T > rXo,\zI;u^
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const `Nc3I\tCM
{ kVe}_[{m
return OpClass::execute(lt(t)); l4v)tV~
} W>/O9?D
yV=hi?f-[V
} ; R-bICGSE
;(TBg-LEK
82efqzT
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 W^P%k:anK
好啦,现在才真正完美了。 .@ /5Ln
现在在picker里面就可以这么添加了: kSoAnJ|
N
y7VIh|
template < typename Right > a}El!7RO0
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const (;V]3CtU*
{ x.>z2.
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); K;gm^
} C} Ewi-
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。 @X
at
]Lz_\
_f{'&YhUU
GDZe6*
]J?5qR:xCy
十. bind 4,wdIdSm4
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。 (gs"2
先来分析一下一段例子 gP^'4>Jr
>x(^g~i
rQ@,Y"
int foo( int x, int y) { return x - y;} |o|0qG@g
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 ,r:.
3.
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 ([`-*Hy
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。 W5EB+b49KM
我们来写个简单的。 ,`S"nq
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: w'?uJW
对于函数对象类的版本: HaJD2wvr
80c\O-{
template < typename Func > i!ejK6Q
struct functor_trait r]kLe2r:B
{ 1!0BE8s"@
typedef typename Func::result_type result_type; d+[hB4!l2
} ; YmNBtGhT
对于无参数函数的版本: W(a=ev2sa
oRmN|d ~4
template < typename Ret > M I/9?B
struct functor_trait < Ret ( * )() > X 4;+`
{ ]ZHC*r2i
typedef Ret result_type; %l5Uy??Z
} ; A!W(>
对于单参数函数的版本: ^h4Q2Mv o
*.ZV.(
template < typename Ret, typename V1 > P;mmK&&
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > )7*Apy==x
{ f)?s.DvUB
typedef Ret result_type; po\Q Me
} ; cQS}pQyYN
对于双参数函数的版本: AIN_.=]"?
~^KemwogPN
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > /8Ca8Ju
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > f\2'/g}6a
{ &yp_wW-
typedef Ret result_type; y[.0L!C {
} ; q J@XVN4
等等。。。 0_,V}
然后我们就可以仿照value_return写一个policy 'FO^VJ;ha
hXmW,+1
template < typename Func > rnEWTk7&
struct func_return :M'3U g$t
{ +c+#InsY
template < typename T > ~~&8I!r e
struct result_1 "Do9gW
{ CdC&y}u
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; uRxo,.}c
} ; li$(oA2
G'#a&6
template < typename T1, typename T2 > CQ"5bnR
struct result_2 drNfFx2
{ [gqV}Y"Md
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; <