一. 什么是Lambda ;noZmPa
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 vd#BT$d?
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, Rs;Y|W4'
-Ta|
qQa
"d
c-
!
S7f"\[Aw
class filler ve@E.`
{ Pe)SugCs
public : t)^18 z
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} ]D&\|,,(
} ; bPUldkB:
Ys+NIV#Q
gN5;Uk
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: /\d@A B^5I
RAAu3QKu
NNn sq@?6
k5o{mWI b
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); }^]TUe@a
pfF2!`7pI
!G~`5?CvE
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 #kRt\Fzq
7O\ Qxc\
C jZIBMGc
6![}Jvu>
二. 战前分析 QM4O|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。 @nxpcHj
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 )POU58$
Uo=_=.GQ
/nz J`d
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); -AZ\u\xCB
/* --------------------------------------------- */ `*w!S8} m;
vector < int *> vp( 10 ); *r].EBJ\
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); :?f^D,w_B
/* --------------------------------------------- */ )2: ,E
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); 4v;KtD;M
/* --------------------------------------------- */ ]Pf!wv
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); iKA}??5e
/* --------------------------------------------- */ Z@6xu;O
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); E<r<ObeRv`
/* --------------------------------------------- */ Z^6qxZJ7
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); 33OkYC%e
]3I@5 }5%
m)e~HP7M
rB}2F*eT
看了之后,我们可以思考一些问题: cNiNLwc
1._1, _2是什么? mae@L
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。 \.Z
/
2._1 = 1是在做什么? &*9' 0
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。 M {Hy=:K+
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。 JV@b(x`
\fJ _,
]!v\whZ>
三. 动工 E3QyiW
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: d~z%kl
5:
kadw1sYj
%z"n}|%!
)| 0(#R
template < typename T > 21 N!?DR
class assignment
\JBPZ~N3
{ ~%QI#s?|
T value; O[W/=j[
public : [BuAJ930#5
assignment( const T & v) : value(v) {} Yk=2ld;;
template < typename T2 > O[15xH,
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } LjPpnjU
} ; WuMr";2*E
`P?!2\/
R/Te;z
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 ~$]Puv1V>
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment D),hSqJ"
tLzKM+Ct#
A0 $ds
}$@ EpM
class holder
A}G>JL
{ npMPjknl
public : U[M~O*9
template < typename T > A O3MlK9t
assignment < T > operator = ( const T & t) const 36\_Y?zx%
{ } T&~DVM
return assignment < T > (t); DTz)qHd#X
} =PYS5\k
} ; CSlPrx2\
|Pq z0n=v
]:svR@E
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: /dwj:g0y
>(C5&3^
static holder _1; H&uh$y@
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 f J+
(x140_TH~
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); T0"q,lrdxV
而不用手动写一个函数对象。 ,"?xy-6
)M_|r2dDq3
%,f(jQfg_
^c?$$Tq
四. 问题分析 DsH#?h<-o
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。 Vu;z|L
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。 gfQ1p ?
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 X{8g2](z.
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 Pa-{bhllu)
下面我们可以对这几个问题进行分析。 jO}<W 1qy
A 1B_EX.
五. 问题1:一致性 nHl{'|~
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?| yeIcQ%
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 h~s h!W8
=O>E>Q
struct holder :Hj #1-U
{ d'[]
// pZ5eGA=
template < typename T > ~'0W(~Q8
T & operator ()( const T & r) const 7uq^TO>9f
{ I\@`AU
return (T & )r; Zqj EVVB
} /7igPNhx
} ; .svlJSx
[U_
这样的话assignment也必须相应改动: 8y'.H21:;
C=&;4In
template < typename Left, typename Right > K(rWM>Jv
class assignment '1rO&F
{ u1ahAk7
Left l; U:uFrb,
Right r; a]@BS6
public : fr<V])
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} RLbo
template < typename T2 > 6xoCB/]
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } 'Xu3]'m*
} ; j.+}Z |
]K|td)1X
同时,holder的operator=也需要改动: -`,Fe3
B}^l'p_u
template < typename T > Z4369
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const 2X6L'!=
{ 4DsHUc6
return assignment < holder, T > ( * this , t); LN`Y`G|op
} USzO):o
oW3|b2D
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-lTXA(
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 <v3pI!)x
=H8Y
return l(rhs) = r; R<;;Ph
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。 lQ#='Jqfp
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: !7Nz_d~n
W|\$}@>
template < typename Tp > M=Y['wx
class constant_t ?<1~KLPMhY
{ lH/7m;M
const Tp t; |jb,sd[=S
public : ,M=s3D8C
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} T+41,
template < typename T > $Z<x r
const Tp & operator ()( const T & r) const _&aPF/
{ h6 Cqc}P
return t; (: @7IWZf@
} w+iIay
} ;
bU$M)
, FR/X/8
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。
,1>n8f77]
下面就可以修改holder的operator=了 fPq)Lx1'
T l8`3`e
template < typename T > Pxf /*z
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const ]nq/yAF%
{ #,9#x]U#v
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); qm< mw"]
} _ O;R
\`R8s_S
同时也要修改assignment的operator() %|'Vuc Lx
rDv`E^\
template < typename T2 > =b#:j:r
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } 8/R9YiY5*
现在代码看起来就很一致了。 `o?PLE;)p
s&1}^'|
六. 问题2:链式操作 v\D.j4%ij
现在让我们来看看如何处理链式操作。 N5.kDT
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。 BH0s` K"
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。 :ZadPn56
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。 :D~J(Y2
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct +h8`8k'}-2
!Y10UmMu
template < typename T > ]Rj?OSok
struct result_1 \k5
sdHmI[
{ h}Lrp r2r
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; GK1oS
} ; 395`Wkv
Q096M 0m
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: i':a|#e>
Mb-AzGsV
template < typename T > fWyXy%Qq
struct ref Mk}*ze0%
{ +asO4'r
typedef T & reference; TT={>R[B
} ; hG>kx8h
template < typename T > u>/Jb+
struct ref < T &> +0)H~
qB\
{ ijgm-1ECk3
typedef T & reference; 5]zH!>-F
} ; J~AmRo0!k
KBa0
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: a#a n+JY3
4+MaV<!tU^
template < typename T > M2I*_pI
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const 3Scc"9]
{ slaH 2}$xR
return l(t) = r(t); -6$GM J7
} W&v|-#7=6
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。 o{3>n"\w3
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 0wt4C% .0
~-#Jcw$+n=
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 9-!G Ya'Z
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: U:bnX51D4
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 V=<AI.Z:w
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 g]E3+: 5dk
最后的布局是: F
|aLF{
Add gv1y%(`|n(
/ \ FM7`q7d
Divide 5 /!fJ`pu!
/ \ zbj V>5
_1 3 nH B
似乎一切都解决了?不。
?}#Iu-IA
你可以想象一下一个完整的Lambda库,它必然能够重载C++几乎所有的操作符。假设其重载了10个操作符,那么至少会有10个代表这些操作符的functor类。大体上来讲,每一种操作符所对应的functor都应当能够由链式操作产生别的任意一种操作符所对应的functor。(例如:*_1 = 2既是由operator*的functor产生operator=的functor)。可想而知这样一共能产生10*10=100种产生方式。这是对编码的一个大挑战。 g} pD%
如何简化这个问题呢?我们不妨假定,任意一种操作符的functor,都能够产生任意一种操作符的functor,这样,每一种操作符的functor都拥有一样的产生方案。如果某种转换确实是不合法的(例如:A/B=C无论如何也不可能合法),那么在试图产生新functor的时候会出现编译错误。幸好C++的模版是如果不使用就不编译的,因此这种编译错误不会干扰到正常的使用,这正是我们所要的。 %e:[[yq)G
OK,我们的方法呼之欲出了。既然所有的functor都具有一样的产生方案,那么不如大家都不要实现,等到最后统一的在所有的functor里面加上这么一系列的产生代码吧。例如,如果要添加从某functor XXX到operator=的functor的产生代码: 4hzdc]
a
e m
template < typename Right > bnJ4Edy
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const nd&i9 l
Right & rt) const ] !n3j=*
{ Pbt7T
Q
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); IyAD>Q^
} @M"(
r"ab
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 '$[%x
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。 =|dHD
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。 ^0-e.@
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 HK|l
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。 dWdD^>8Ef
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? r1 b"ta
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: 6[?5hmc"w
MaPI<kYQv
template < class Action > Hp@Q
class picker : public Action u<4bOJn({
{ T3I{D@+0
public : BN~ndWRK
picker( const Action & act) : Action(act) {} j4u
["O3
// all the operator overloaded VOIni<9y
} ; >`p?
CE
MGY0^6yK5
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! gS]?*DH
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: 5vJxhBm/
HiBI0)N}
template < typename Right > i.\ e/9]f
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const iB` EJftI!
{ Mmg~Fn
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); J 5xMA-
} tq?a3
7C R6ew~
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > 1 jO%\uR/
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。 F)v
)j\_*SoH
template < typename T > struct picker_maker Ks<+@.DLTu
{ zQ#*O'-n
typedef picker < constant_t < T > > result; I?^(j;QpS
} ; .h\Py[h<^
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > |>Fz:b d
{ V7.g,
typedef picker < T > result; u:mndTpB6x
} ; M93*"jA
G4&?O_\;
下面总的结构就有了: U`5/tNx
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。 \>G}DGz
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。 t#3_M=L
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 |* ^LsuFb
至此链式操作完美实现。 [A~ Hl
dMCoN8W
bwj{5-FU
七. 问题3 0a bQY
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。 PQa0m)H@
tY:
Nq*@
template < typename T1, typename T2 > zWH)\>X59
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const x,zYNNx5g
{ @b,6W
wc
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); lQBEq"7$
} 7?{y&sf
*,IK4F6>:
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: :H wdXhA6
EB*C;ms
template < typename T1, typename T2 > &AWrM{e
struct result_2 *")*w> R
{ H5V>d
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; *C<;yPVc
} ; >o O]S]W
DR,7rT{$
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? '#h ORQB
这个差事就留给了holder自己。 5-y*]:g(
,II3b(l
LrT EF
j
template < int Order > \P")Eh =d
class holder; =,h'}(z_
template <>
`*B V@
class holder < 1 > j--byk6PB
{ 6B|i-b$~
public : :`Ut.E~.
template < typename T > ,.}%\GhY
struct result_1 6`20
{ 9 M%Gnz
typedef T & result; G]N3OIw&8
} ; &1R#!|h1W
template < typename T1, typename T2 > aKWxL e
struct result_2 ^g5E&0a`g
{ 0zkMRBe
typedef T1 & result; {u2Zl7]z^
} ; )Jdku}Pf
template < typename T > \$*CXjh3G
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const t$wbwP
{ r-TrA$k
return (T & )r; MIn_?r
} NkO+)=
template < typename T1, typename T2 > m#Z&05^
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const ;+(VO
{ q6w)zTpJGJ
return (T1 & )r1; lWtfcU?S[
} k sXQ}BE
} ; #QIY+muN
K@{0]6
template <> $#p5BQQ|
class holder < 2 > 6<$.Z-,
{ oBo*<6
public : Sk/@w[
template < typename T > )$bF*
struct result_1 BV:Ca34&
{ y<6c*e1
typedef T & result; AU}kIm_+
} ; [l3\0e6-/
template < typename T1, typename T2 > At?|[%<`
struct result_2 Q?1J<(oq9
{ {59>U~
typedef T2 & result; 4=/jh:h
} ; !'p<Kh[i
template < typename T > @uCi0P t
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const q,O_y<uw
{ 4\u`MR
return (T & )r; peBHZJ``RX
} #qYgQ<TM!
template < typename T1, typename T2 > ,]7ouH$H}
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const HI 1T
{ 7Q9Hk(Z9
return (T2 & )r2; OKlR`Vaty
} D
5n\h5
} ; dk
nM|
H-+U^@w
fmj}NV&ma
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> >。 n qO*z<
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: a1y<Y`SC9
首先 assignment::operator(int, int)被调用: 'ia-h7QWS
{?0'(D7.
return l(i, j) = r(i, j); gBv!E9~l
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) [,,@>nyD
$"W[e"Q
return ( int & )i; #e-K It
return ( int & )j; QK[^G6TI
最后执行i = j; \} v@!PQl
可见,参数被正确的选择了。 @jm +TW
Pz{MYw
4KtD
k
oI/_WY[t
j8p<HE51
八. 中期总结 k>mXh{(
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: (ct1i>g
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 os"R'GYmf
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 Zf3(!
a[
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor |ugdl|f
cM'MgX9
<efO+X!
9 da=q
(WC
=om
[mu8V+8@d4
九. 简化 #$xtUCqX
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。 O}zHkcL
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 ]jxyaE&%4
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: jH9PD8D\
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 @I?,!3`jS
+-*/&|^等 '1LN)Yw
2. 返回引用。
wg%Z
=,各种复合赋值等 X^N6s"2
3. 返回固定类型。 J FnE{
各种逻辑/比较操作符(返回bool) ocWl]h].
4. 原样返回。 "h_f-vP
operator, f&4+-w.:V|
5. 返回解引用的类型。 y EfAa6
operator*(单目) s(3u\#P
6. 返回地址。 O=7S=Rm4&
operator&(单目) 3WF]%P%
7. 下表访问返回类型。 =Pw{1m|k
operator[] $I*}AUp
v?
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 Z,2?TT|p
operator<<和operator>> \#]%S/_ A
Mb2a;s
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 z@3gNY&7.8
例如针对第一条,我们实现一个policy类: -d'FKOD
M?sax+'
template < typename Left > d.~ns4bt9
struct value_return A?#i{R
{ xjbI1qCfe
template < typename T > 9nc_$H{
struct result_1 .:}<4;Qz94
{ [;,E cw^
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; fVgK6?<8^
} ; }Y.YJXum
T90O.]S
template < typename T1, typename T2 > eUQmW^
struct result_2 i
/[{xRXiR
{ z3i`O
La
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; Yv]vl6<
} ; VVch%
} ; BedL `[,
W vB]Rs
$7Hwu^c(
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait v\6.#>NQ
##Pzc~xSn
下面我们来剥离functor中的operator() #M!$CGi (
首先operator里面的代码全是下面的形式: 2QbKh)
eR5q3E/;G
return l(t) op r(t) eC"e
v5v
return l(t1, t2) op r(t1, t2) O713'i
return op l(t) ,jC~U s<
return op l(t1, t2) )uHat#
return l(t) op [>?|wQy >=
return l(t1, t2) op 4z5qXI/<m4
return l(t)[r(t)] dNf9,P_}
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] +BtLd+)R
<tbs,lcw;
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: 6Zn[l,\
单目: return f(l(t), r(t)); J[?oV;O
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); jRC{8^98
双目: return f(l(t)); \Qah*1
return f(l(t1, t2)); jm<^WQ%Cc
下面就是f的实现,以operator/为例 0qFO+nC
)
6QJZ$
struct meta_divide HLDv{G'7
{ \[{8E}_"^
template < typename T1, typename T2 > ;}Lf
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) u3 LoP_|
{ n]#YL4j
return t1 / t2; !O!:=wq
} paV1o>_Rd
} ; b*h:e.q
o'$-
这个工作可以让宏来做: <`SA>P
B^TgEr
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ { /!ryOA65
template < typename T1, typename T2 > \ d1g7:s9$0
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; (G+)v[f
以后可以直接用 :^?-bppYW
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) tE-bHu370
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 7CR#\&h`
(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。。。) +pq=i
,|$1(z*a{c
9s5s;ntz"
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 nnRb
4>d]0=x
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > #B?lU"f8q^
class unary_op : public Rettype Adiw@q1&
{ |qQ6>IZ
Left l; C3=0st$
public : \bF<f02P
unary_op( const Left & l) : l(l) {} R$u1\r1I
F7C+uGTs
template < typename T > 4Hf'/%kW
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const <^>
nR3E
{ ~u0<c:C^
return FuncType::execute(l(t)); /<T{g0s
} w]xr
~D+
#lMIs4i.
template < typename T1, typename T2 > eVMnI yr
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ]:F!h2
{ Xl<*Fn?
return FuncType::execute(l(t1, t2)); \>oy2{=;'
} oc-&}R4=
} ; GJU(1%-
imM#zy
t
4M-;y
同样还可以申明一个binary_op a6:hH@,
T-4dD
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > Xajt][
class binary_op : public Rettype |ul{d|
{ % mPv1$FH
Left l; 'e<8j
Right r; FU*q9s `
public : fS'` 9
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} \ 6taC
_
j'm2BAO
template < typename T > "usPzp5
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const >f&L7@
{ ;=P!fvHk
return FuncType::execute(l(t), r(t)); D{d%*hlI 3
} Zonn
PL31(!`@d
template < typename T1, typename T2 >
N8x&<H
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const .P5'\
{ PVxu8n
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); Rc9>^>w
} 1)97AkN(O
} ; e+#k\x
Ht}?=ZzW
v`Y{.>[H[
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 NuF?:L[
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 7nxH>.,Q>
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) -e"kJd&V
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。 xp^Jp
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! l%0-W
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。。。 c*<BU6y
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 "ig)7X+Wz|
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) b$
8R
下面是修改过的unary_op fWIWRsy%
lOb(XH9
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > X<W${L$G
class unary_op b
~]v'|5[
{ V4Qy^nn1
Left l; "85)2*+
M.qv'zV`xG
public : 1n6%EC|X
Z{
9Io/
unary_op( const Left & l) : l(l) {} ($UUgjv F
>^,?0HP
template < typename T > gCRPaF6
struct result_1 hH05p!2
{ &Vpr[S@:{
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; C^_m>H3b
} ; (*vBpJyz%
plr3&T~,&S
template < typename T1, typename T2 > kbH@h2Ww
struct result_2 L|b[6[XTHL
{ 2*gB ~Jn4
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; p,(W?.ZDN?
} ; 'vq0Tw5
x{G 'IEf
template < typename T1, typename T2 > f4 +P2j
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const XXwo(trs~=
{ =l]
lwA-
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); Ed_Fx'
} 5~[][VV^
F]N?_ bo
template < typename T > \?Xoa"^
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const
T^$`Z.
{ m9c`"!
return OpClass::execute(lt(t)); $Dv5TUKw
} I^n,v )
8
JXt_
} ; Ck
m:;q
aehB,l0
_T805<aUW\
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 M,oZ_tY%
好啦,现在才真正完美了。 Ui1s]R
现在在picker里面就可以这么添加了: -i91nMi]
#Lk~{
template < typename Right > 1@TL>jq
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const /&czaAR-
{ m'
|wlI[lq
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); P_p\OK*l]o
} -M T1q qi
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。 sC2NFb-+&
Pv)^L
3-Xd9ou
BT3yrq9
) 3f\H
十. bind q^ &r<i
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。 z/WGL
先来分析一下一段例子 X -=M>H^
u35"oLV6}#
Dwr" -
int foo( int x, int y) { return x - y;} OP=-fX|*Q
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 i;Kax4k
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 '9Q#%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。 +T,A^(&t
我们来写个简单的。 b53s@7/mq
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: :}#j-ZCC"
对于函数对象类的版本: xDS]k]/(T
Z@*!0~NH=4
template < typename Func > *<"{(sAvk
struct functor_trait bkpN`+c
{ <{YzmN\Z
typedef typename Func::result_type result_type; 23'{{@30
} ; FKhgUnw
对于无参数函数的版本: @FF{lK?[
LZ&I<ID`-
template < typename Ret > udc9KuR@
struct functor_trait < Ret ( * )() > 1#fR=*ZM"
{ V_ntS&2o
typedef Ret result_type; 5'`DrTOA
} ; Nm-E4N#'i
对于单参数函数的版本: 0;OZ|;Z
~Dw%
d;
template < typename Ret, typename V1 > n\BV*AH
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > tehWGqx)
{ XJwgh y?(
typedef Ret result_type; 4L97UhLL
} ; F~OQ'59!Pf
对于双参数函数的版本: @`^Z5n.4
O@dK^o
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > bTAY5\wB
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > ,C_MB1u
{ ~6QV?j
typedef Ret result_type; J*:_3Wsy
} ; 497 l2}0
等等。。。 qwn EVjf
然后我们就可以仿照value_return写一个policy p u?COA
*%atE
template < typename Func > l0ZK)
struct func_return L`9.Gf
{ &t