一. 什么是Lambda NQIbav^5
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 E3QyiW
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, <Xb$YB-c
|^C35 6M>
jYE
?wc+FT
-I.BQ
class filler @H61^K<
{
7;$[s6$
public : ~%QI#s?|
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} O[W/=j[
} ; [BuAJ930#5
5m9;'SF
3h**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: g-DFcwO,V
[1g
2}U:6w
L^e%oQ>s
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); k@^T<Ci
37 d-!
+
;_0:+//
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 }E#1Z\)
OEhDRU%k
b{a\j%
>8%O;3-m#
二. 战前分析 _l=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。 Uu~~-5
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 A O3MlK9t
36\_Y?zx%
} T&~DVM
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); z@U5
/* --------------------------------------------- */ j6#Vwc r
vector < int *> vp( 10 ); i^}ib
RQbN
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); "Zu>cbE
/* --------------------------------------------- */ Ug8>|wCE
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); 9@wmngvM*Y
/* --------------------------------------------- */ {;+9A}e
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); O7z5,-
/* --------------------------------------------- */ {9XQ~t"m^
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); H -t" Z}
/* --------------------------------------------- */ s7s@!~
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); lX/:e=
Y3bZ&G)
Y{ OnW98
T4h&ly5
f
看了之后,我们可以思考一些问题: oD=+
1._1, _2是什么? lD6PKZ\RIj
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。 J
Mm'JK?
2._1 = 1是在做什么? Ah_0o_Di
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。 C~R,,
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。 cHX~-:KOr
HleMzykF
Ti&v9re%wO
三. 动工 V?-SvQIk1
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: _bSn YhS
nHl{'|~
J=Hyoz+9
^b6yN\,S
template < typename T > *}=z^;_oq
class assignment !'*1;OQ
{ 3Uy(d,N
T value; `gz/?q
public : _:+ k|I
assignment( const T & v) : value(v) {} ?JMy
template < typename T2 > %a|m[6+O
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } 2q ~y\fe
} ; V11XI<V
/7igPNhx
:I8HRkp
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 [U_
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment \?"p]&2UcB
='Yg^:n
|'](zEwq
MS;^@>|wj
class holder u1ahAk7
{ U:uFrb,
public : =DwY-Ex
template < typename T > }Apn.DYbbf
assignment < T > operator = ( const T & t) const F.-:4m(Z
{ ^1;Eq>u
return assignment < T > (t); g)nT]+&
} 3c[]P2Bh
} ; r>g5_"FL
U
U@
DhN<e7c`
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: 9{8xMM-
liPaT
static holder _1; +^ `n- m
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 JzmX~|=Xi
b{}ao
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); uA~?z:~=
而不用手动写一个函数对象。 =h|xlT
IC+!XZqS
3ICM H
G(gZL%M6
四. 问题分析 ;@H:+R+(
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。 c{[ lT2yxU
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。 ?<1~KLPMhY
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 Ch73=V
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 |jb,sd[=S
下面我们可以对这几个问题进行分析。 remRmY?
T+41,
五. 问题1:一致性 2k!4oVUN
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?| *+_+ZDU
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 C sCH :>
_
qU-@Y$
struct holder <KFl4A~
{ 2*a5pFkb
// .1jeD.l
template < typename T > , FR/X/8
T & operator ()( const T & r) const ^J)0i_RS
{ aole`PD,l
return (T & )r; GrI<w.9X
} wicW9^ik
} ; gl 27&'?E*
-l?\hmDl
这样的话assignment也必须相应改动: xc,Wm/[
J$i.^|hE/
template < typename Left, typename Right > #Ve@D@d[
class assignment 7yUX]95y8
{ .+&M,%
x
Left l; vr }-u
Right r; u,./,:O%=
public : #@J{ )
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} v\D.j4%ij
template < typename T2 > {\gpXVrn_
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } gjk;An
} ; {43J'WsJ
VcLzv{
同时,holder的operator=也需要改动: RO[6PlrRN
A=r8_.@2@
template < typename T > mI5!rrRD|
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const PxA
OKUpI
{ +#9 4X)*
return assignment < holder, T > ( * this , t); 2YK2t<EO
} +!)_[ zo
1AQy8n*
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。 }#6~/
W
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 i':a|#e>
6N[X:F
3`,
return l(rhs) = r; fWyXy%Qq
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。 h)Ol1[y`
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: zBc |gx
U04&z 91"
template < typename Tp > W0<2*7s
class constant_t 1NkJs&
{ dUv(Pu(.#
const Tp t; 6pbtE]
public : $E}N`B7
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} \LM.>vJ
template < typename T > LIn2&r:U
const Tp & operator ()( const T & r) const A45!hhf
{ f dJ<(i]7W
return t; /rHlFl|Wy
} 0<+eN8od.
} ; O]KQ]zN
EAlLxXDDh
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 Qh+zs^-?
下面就可以修改holder的operator=了 i5gNk)D
Z1{>"o:@
template < typename T > o{3>n"\w3
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const `%*`rtZ+H.
{ a|z@5r%
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); 51xf.iB
} |)S*RQb\
>4J(\'}m|
同时也要修改assignment的operator() xtut S
xqfIm%9i}
template < typename T2 > A2SDEVU
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } kW=!RX[&
现在代码看起来就很一致了。 KbMan~Pb6
:QC |N@C
六. 问题2:链式操作 nH B
现在让我们来看看如何处理链式操作。 odn3*{c{x
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。 F?t;bV
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 3Hi8=*
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 6FY.kN\
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct lIPz"
EI496bsRHm
template < typename T > jZ''0Lclpc
struct result_1 /0Mt-8[
{ dSe d6
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; Mbn;~tY>
} ; -q\Rbb5M
g.\%jDM
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为:
-d^'-s
N_/+B]r }T
template < typename T > {nw.bKq7
struct ref =_CH$F!U
{ W}#n.c4+
typedef T & reference; w F3 MzN=%
} ; '4CD
}
template < typename T > KDb`g}1Q
struct ref < T &> 0{
{ 1iqgVby
typedef T & reference; ]CPF7Hf
} ; y+KAL{AGK
uW2 q\
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: k5Su&e4]]
h/6^>setz
template < typename T >
+
)[@
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const GWv i
{ vM50H
return l(t) = r(t); [LO=k|&R
} i.\ e/9]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。 iB` EJftI!
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 Mmg~Fn
i[:cG
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 =2}V=E/85
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: zRbY]dW
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 z#1"0Ks&P
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 9ENI%Jz
最后的布局是: {h
PB%
Add 6b9J3~d\E
/ \ a$Hq<~46
Divide 5 ~+ 9vz
/ \ _?bO
/y_y
_1 3 Ubgn^+AI
似乎一切都解决了?不。 7D1$cmtH
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。 IR#BSfBZ
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。 u:mndTpB6x
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: M93*"jA
G4&?O_\;
template < typename Right > #2Iag'4T
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const SPXvi0Jg
Right & rt) const K$w;|UJc
{ *+nw%gZG
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); g> ~+M
} )@P*F)g~
下面对该代码的一些细节方面作一些解释
C|h Uyo
XXX指的是原来的functor的类型,picker_maker<T>是一个类型变换的trait,如果T是一个常量,那么他会返回constant_t<T>,否则返回T本身。 w*&vH/D
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 k1ja ([Q
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 FBbaLqgVF{
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 ~Z!YB,)bp
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? <fF|AbC:
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: n oM=8C&U
1vxQ`) a
template < class Action > [YZgQ
class picker : public Action !0vLSF=
{ b`@C #qB
public : :H wdXhA6
picker( const Action & act) : Action(act) {} EB*C;ms
// all the operator overloaded &AWrM{e
} ; iQS,@6
x/wgD'?
Picker<T>继承自T,唯一的作用就是给T添加上了各种操作符的重载函数。 xVgm 9s$"c
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: ]:b52Z
b*H*(}A6"'
template < typename Right > g7a446QR\K
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const h(<>s#=E
{ {+nf&5E 6
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); '5LdiSk
} U| VL+9#hd
JgA{1@h
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > R PoBF~>
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。 j>B* 8*Ss
{dm>]@"S
template < typename T > struct picker_maker ~KYzEqy
{ wc.=`Me
typedef picker < constant_t < T > > result; u&^KrOM@#
} ; '&dT
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > "j8)l4}
{ H7z)OaM
typedef picker < T > result; jT}={[9b
} ; )Jdku}Pf
\$*CXjh3G
下面总的结构就有了: t$wbwP
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 r-TrA$k
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。 _U-`/r o
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 9}m?E<6&
至此链式操作完美实现。 GBT|1c'i
+L`}(yLJ)9
I:G8B5{J
七. 问题3 {-8Nq`w
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。 ^D6TeH
goA=U
template < typename T1, typename T2 > elQjPvb
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const Z\xnPhV
{ yCav;ZS_
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); `lWGwFg g(
} I`H&b&
.`
Sk/@w[
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: )$bF*
BV:Ca34&
template < typename T1, typename T2 > BQ)>}YHk
struct result_2 W/hzo*o'g
{ x,.= VB
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; [l3\0e6-/
} ; F8"J<VJ7
;?tH8jf>
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? K) fKL
这个差事就留给了holder自己。 @j_o CDS
{+=hYB|&
P.C?/7$7Z+
template < int Order > R54ae:8
class holder; I;%1xdPt
template <> l nHY?y7{
class holder < 1 > peBHZJ``RX
{ >Zs!
public : ;Vs2e
template < typename T > pu]U_Ll@
struct result_1 `bfUP s
{ wjwCs`
typedef T & result; hTzj{}w
} ; R[j? \#
template < typename T1, typename T2 > Z4Dx:m-
struct result_2 &K[sb%
{ *$BUow/>
typedef T1 & result; _.Hj:nFHz
} ; `;+x\0@<
template < typename T > kSzap+ nB?
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const R20 .dA_N
{ G3io!XM)D
return (T & )r; [,,@>nyD
} $"W[e"Q
template < typename T1, typename T2 > {$hWz (
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const N6"sXwm
{ zGR,}v%%
return (T1 & )r1; -dA9x~o
} R/Bjc}J'
} ; $cHU,
kY\faWuR
template <> Nh }-6|M
class holder < 2 > ))f@9m
{ g:ky;-G8b
public : -Pp{aFe
template < typename T > pxgf%P<7
struct result_1 R}gdN-941
{ \efDY[j/
typedef T & result; S',h*e
} ; &gY578tU
template < typename T1, typename T2 > r=0PW_r:
struct result_2 |ugdl|f
{ SyVXXk 0
typedef T2 & result; Ie/_gz^
} ; gfj_]
template < typename T > CLzF84@W=
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const hS8M|_
{ T&dNjx
return (T & )r; jq% <Z,rh
} H\oxj,+N
template < typename T1, typename T2 > ]jxyaE&%4
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const jH9PD8D\
{ <Y7j' n
return (T2 & )r2; /~u^@@.
} +bLP+]7oZ
} ; =o~+R\1ux+
yO7y`;Q(sF
DdI%TU K,
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 >IrQhSF
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: 7;q0'_G
首先 assignment::operator(int, int)被调用: eLPtdP5k
IC'+{3.m8
return l(i, j) = r(i, j); Ft11?D
B
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) 4;J.$
=K} Pfh
return ( int & )i; 5X)QW5A
return ( int & )j; ~Ze!F"
最后执行i = j; IF6$@Q
可见,参数被正确的选择了。 8|)!E`TKSV
g$Y]{VM.J
d.~ns4bt9
A?#i{R
xjbI1qCfe
八. 中期总结 9nc_$H{
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: H"? 5]!p
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 #;a+)~3*O
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 hzr,
%r
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor _]o7iqtv
iXo;e
VQH48{X
Xydx87L/-e
/!5ohQlPJ
PWl;pBo
九. 简化 KBtqtE'(L
很明显,要支持一个操作符所要做的工作太多了,而且在每个functor中申明result_1至result_n,可见如果n发生变化,维护的开销极大。 ?%~p@
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 `RSiZ%Al
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: ;%2+Tc-7I
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 ,dQ*0XO!
+-*/&|^等 8iY.!.G#|
2. 返回引用。 *Ci&1Mu^Z
=,各种复合赋值等 q;nAq%
3. 返回固定类型。 13/,^?
各种逻辑/比较操作符(返回bool) ffL]_E
4. 原样返回。 )yb~ kbe
operator, mvT/sC7I
5. 返回解引用的类型。 ~3j+hN8<
operator*(单目) oCOv
6(
6. 返回地址。 J&~I4ko]
operator&(单目) 4'#=_J
7. 下表访问返回类型。 6O{QmB0KK
operator[] >oJabR
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 cQ- #]
operator<<和operator>> A'jL+dI.
W)r|9G8T
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 mv:@ D
例如针对第一条,我们实现一个policy类: u-iQ
+
>dC
template < typename Left > -{OJM|W+
struct value_return ,0h{RZKw
{ qbq2Bi'a
template < typename T > HLDv{G'7
struct result_1 8/R$}b><
{ P{K\}+9F
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; 5,MM`:{{
} ; yO7H!}y_
A2\hmp@A@7
template < typename T1, typename T2 > cD`?"n
struct result_2 $m5Iv_
{ jG`PyIgw
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; dLH@,EKl)
} ; GPh;r7xg6
} ; ]SA/KV
+0[H`5-^
!1R?3rVQS
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait /1/'zF&R-
G2wSd'n*y
下面我们来剥离functor中的operator() 0N!rIz
首先operator里面的代码全是下面的形式: N~v<8vJq`
l^bak]9 1
return l(t) op r(t) vqT)=ZC1
return l(t1, t2) op r(t1, t2) E.m2- P;4
return op l(t) >wqWIw.w>
return op l(t1, t2) +76ao7d.
return l(t) op ?H_@/?
return l(t1, t2) op D]iyr>V6'
return l(t)[r(t)] 8~,zv_Pl
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] 4>d]0=x
09vVCM;DY
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: a+v.(mCG
单目: return f(l(t), r(t)); sSKD"
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); )UU`uzU;u
双目: return f(l(t)); B=W#eu
<1
return f(l(t1, t2)); 3'L =S
下面就是f的实现,以operator/为例 30I-E._F
qm_r~j
struct meta_divide zp9l u B
{ :yJ#yad
template < typename T1, typename T2 > 3<)][<Ud
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) (bI/s'?K
{ w8q
2f-K-
return t1 / t2; u{uqK7]+
} :&&s*_
} ; \>oy2{=;'
7R5ebMW
V
这个工作可以让宏来做: *\:sHVyG(
a6h+?Q7uF
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ `j'1V1
template < typename T1, typename T2 > \ T-4dD
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; 3jfAv@I ~
以后可以直接用 wU'+4N".
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) J=kf KQV
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 +pK 35u
(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。。。) EFtn!T
3hJ51=_0^
M7Xn=jc
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 be-HF;lZe'
@`B_Q v@
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > UT{`'#iT
class unary_op : public Rettype w
`d9" n
{ H0B=X l[
Left l; { **W7\h
public : *@@dO_%6
unary_op( const Left & l) : l(l) {} "-:g.x*d
\L?A4Qx)_
template < typename T > h~%8p
]
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const vY4}vHH2
{ WyB^b-QmDh
return FuncType::execute(l(t)); 73u97oe>1
} 3e-E/6zH6
}3WP:Et
template < typename T1, typename T2 > Jc]k\U
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const SCn)j:gH;
{ NuF?:L[
return FuncType::execute(l(t1, t2)); 7nxH>.,Q>
} -e"kJd&V
} ; xp^Jp
GHi'ek <?^
@+Nf@LJ
同样还可以申明一个binary_op fY=:geB
hc]p^/H
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > T_wh)B4xW
class binary_op : public Rettype #Ddo` >`&
{ /Trbr]lWy
Left l; 7&jq =
Right r; 3 TV4|&W;
public : D\J.6W
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} x<w-j[{k_K
6e.l#
c!1}
template < typename T > 7z\#"~(.
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const |G/)<1P
{ mss.\
return FuncType::execute(l(t), r(t)); =?]S8cth
} ][//G|9
hH05p!2
template < typename T1, typename T2 > &Vpr[S@:{
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const C^_m>H3b
{ (*vBpJyz%
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); e^;:iJS
} b
ettOg
} ; &N/dxKZcc
Xyz/CZPi
Zv
mkb%8
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 ;5T}@4m|r
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 yP` K [/
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) rkdA4'66w
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。 M djxTr^
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! N<KsQsy=
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。。。 `|92!Ej
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 ;1_3E2E$
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) Fwvc+ a
下面是修改过的unary_op !"E/6z2&(k
9G7Br s:
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > Bz%wV-
class unary_op m9c`"!
{ $Dv5TUKw
Left l; ^rY18?XC+:
OYmutq
public : ]70ZerQ~L
&VCg`r-{~
unary_op( const Left & l) : l(l) {} EKQ>hww8
v/v PU
template < typename T > F]<2nb7
struct result_1 96; gzG@1!
{ IQd~`
G
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; Tgla_sMb
} ; MU '-
{od@Sl
template < typename T1, typename T2 > QWt3KW8)
struct result_2 Azr|cKu]
{ d}|z+D
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; T>hm\ !
} ; XW2ZQMos1
Bk5 ELf8pL
template < typename T1, typename T2 > _2<UcC~
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const {z;K0
{ nHZhP4W
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); E*,nKJu'r
} 6u`$a&dR'l
A|U0e`Iw
template < typename T > nC?Lz1re
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const VT~%);.#
{ `]l|YQz\
return OpClass::execute(lt(t)); a>d`g
} +`$$^x
])?h~
} ; w~=xO_%
GlC (uhCpV
*L Y6hph"
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 O OABn*
好啦,现在才真正完美了。 Fs =)*6}&
现在在picker里面就可以这么添加了: X68.*VHh0
23'{{@30
template < typename Right > FKhgUnw
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const @FF{lK?[
{ ofI,[z3
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); sint":1FC
} JFNjc:4{0
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。 !HhF*Rlr
s%~Nx3,
0~[M[T\
'V <ZmJ2
0;OZ|;Z
十. bind ~Dw%
d;
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。 n\BV*AH
先来分析一下一段例子 */@I$*
@~5Fcfmm
_^ n>kLd$
int foo( int x, int y) { return x - y;} *xj2Z,u
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 VP~%,=
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 zYWVz3l
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。 V|awbff:
我们来写个简单的。 <y7Hy&&y-
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: -H|!KnR
对于函数对象类的版本: YV>&v.x0;
d@b2XCh<K
template < typename Func > eE;j#2SEO
struct functor_trait V pY,@qh
{ 8b4?
O"
typedef typename Func::result_type result_type; jJ'NYG
} ; "&;X/~j
对于无参数函数的版本: `fG<iBD
:2wT)w z
template < typename Ret > *1:kIi7_
struct functor_trait < Ret ( * )() > 7;r3Bxa
Q
{ 8$IUit h
typedef Ret result_type; Y~#F\v
} ; >f1fvv6
对于单参数函数的版本: `JGW8 _
%t74*cX
template < typename Ret, typename V1 > M[-/ &;`f@
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > fwUF5Y
{ $DnR[V}rR!
typedef Ret result_type; &wu1Zz[qcz
} ; Y$./!lVY
对于双参数函数的版本: _c:th{*
,KPrUM}
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > Yg 2P(
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > K_.|FEV
{ *;F<Q!i&v
typedef Ret result_type; z-sq9Qp&x
} ; GyFA1%(o
等等。。。 \~U:k4
然后我们就可以仿照value_return写一个policy e~R_ bBQ0
a6It1%a+
template < typename Func > MFWkJbZV
struct func_return y;P%=MP
{ 2$o\`^dy
template < typename T > #P!M"_z
struct result_1 xsS;<uCD
{ Of9 gS-m
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; K05T`+N,
} ; D})12qB;u9
(b"q(:5oX
template < typename T1, typename T2 > 43rV> W,
struct result_2 ol
{N^fiK
{ sP=^5K`g
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; ]j$(so"
} ; mGF)Ot R
} ; h^14/L=|
W58%Zz4a
A
;|P\V
最后一个单参数binder就很容易写出来了 0|=y#`;,Z
+-5YmN'
template < typename Func, typename aPicker > I@#IXH?6
class binder_1 *Z2Ko5&Y2
{ REsw=P!b
Func fn; {QOy'
8/
aPicker pk; A#i[Us|
public : #2Iw%H 2q&
aQ&K a
template < typename T > N6%L4v8-}X
struct result_1 cBZJ
{ 3+iryW(\
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; K(Tej W#
} ; Q0ba;KPm
X_,R!$wbg:
template < typename T1, typename T2 > (FGHt/!
struct result_2 V<ilv<
{ |BD2=7,z
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; Y^8'P /A
} ; WU,b<PU &
axN\ZXU
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} C!6D /S
hVd_1|/X
template < typename T > 8;f5;7Mn
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const MvaX>n!o
{ E9@Sc>e
return fn(pk(t)); f9d{{u
} Fp]ErDan
template < typename T1, typename T2 > cXYE!(
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 6C
?,V3Z
{ <