一. 什么是Lambda *A-_*A
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 6v%yU3l
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, ^F^g(|(K
|r9<aVlK
LI,wSTVjC
~Xi@#s~
class filler oEIpv;:_
{ #UGSn:D<i
public : 1NYR8W]2
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} NAYLlW}A
} ; *d._H1zT
'%$Vmf)=
2>z YJqG|
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: }YwaN'3p!
HoI6(t
*WE8J#]d
Q%e<0t7
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); 3%vXB=>T!
T(|'.&a
xAmtm"
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 S^O9}<2g
YQ0#j'}/
%m&6'Rpfk
f*k7 @[rSv
二. 战前分析 qxZIH
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。 +C~h(
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 >Kgw2,y+
q,v<:sS9T
$6"sR I6u
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); 9A|A@E#
/* --------------------------------------------- */ /=2aD5r
vector < int *> vp( 10 ); _p$/.~Xo9
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); _^ hg7&dF
/* --------------------------------------------- */ W>3S%2d
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); -^&=I3bp
/* --------------------------------------------- */ hSehJjEoM
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); <2U#U;
/* --------------------------------------------- */ 7q0_lEh
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); dT|XcVKg
/* --------------------------------------------- */ =<]`'15"V
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); &V4Zmn?UU
vQWmHv\P
i)#-VOhX)
Cqd\n#d/~
看了之后,我们可以思考一些问题: 2 6#p,P
1._1, _2是什么? y3~=8!Tj?Q
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。 .}faWzRH9
2._1 = 1是在做什么? b{0a/&&1O
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。 ybaY+![*
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。 N'{[BA(eE
Ejug2q
=\Q<TY
三. 动工 Eq-+g1a
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: hHJiGVJ=V
TzL|{9
0O3O^
0
XgxE M1(
template < typename T > #X Q/y} (
class assignment gL<n?FG4b
{ qu B[S)2}
T value; ZP";B^J
public : <83Ky;ry
assignment( const T & v) : value(v) {} ~ l}f@@u
template < typename T2 > 'LgRdtO6
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } A6(Do]M
} ; Y?^liI`#
\'|n.1Fr
C?qRZB+W#
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 Wf
c/?{
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment Vh-8pFt
w/@ZPBRo]
n#!c!EfG
}s,NM%oI
class holder 8}n<3_
{ 0zW*JJxV
public : |5u~L#P
template < typename T > KL \>-
assignment < T > operator = ( const T & t) const 99yWUC,
{ ~ QRjl
return assignment < T > (t); |[],z 8
} t/ \S9
} ; WI\a
@i ~ A7L0/
+4yre^gC
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^?+MgZ2
.xIAep_
static holder _1; %ap(=^|5
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 Y0(4]X \ey
b<FE
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); ('x]@
而不用手动写一个函数对象。 4,y7a=qf3
f*%kHfaXgN
!Yof%%m$;
X>I3N?5
四. 问题分析 r<!hEWO>v
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。 h$5[04.Q
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 U7WYS8
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 py;p7y!gxA
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 E#!N8fQ
下面我们可以对这几个问题进行分析。 kN=&"
c64^u9
五. 问题1:一致性 @)>Z+g
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| l'I:0a
4T
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 )<5k+O~
C0N
:z.)4
struct holder L:HvrB~
{ (zsG!v
// s{b\\$Rb
template < typename T > Jc":zR@5
T & operator ()( const T & r) const ^N7H~CT"
{ Pd7\Q]of
return (T & )r; 8"%Es
} 1L,L/sOwB&
} ; R-%6v2;ry
>YI Vi4''
这样的话assignment也必须相应改动: !Cgj
>=
_?-oPb
template < typename Left, typename Right > (MLcA\LJ
class assignment 5W)ST&YPL*
{ Kk^*#vR
Left l; K]|Ud No
Right r; j(%N.f6
public : V'9.l6l
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} 4Y(@
KUb
template < typename T2 > WEwa<%Ss
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } &tH?m;V
} ; +/[M
Ex=
!(lcUdBd
同时,holder的operator=也需要改动: s4bV0k
` <1Wf
template < typename T > ?tYZ/
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const .D@J\<,+l
{ q-! H7o
return assignment < holder, T > ( * this , t); }{R*pmv$bN
} NQ`D"n
sD3ZZcy|=
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 X&9:^$m
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 v+LJx
9gg{i6
return l(rhs) = r; m!7%5=Fc
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。 rZ?:$],U!
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: JpS}X\]i
JP4DV=}L
template < typename Tp > 6]v}
class constant_t Db"mq'vT
{ %:aXEjm@
const Tp t; t@!n?j
I
public : ?%5VaxWJ
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} ,D{7=mDVm
template < typename T > e|Ri
const Tp & operator ()( const T & r) const ;M?)-dpZ
{ ]FCP|Jz
return t; u1/>)_U
} b,Wm]N
} ; G(t:s5:
6qT@M0)i
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 SES.&e|!6
下面就可以修改holder的operator=了 r *K
!JA;0[;l=
template < typename T > )R7Sh51P
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const zamMlmls^
{ ~&RTLr#\*M
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); -'Z Gc8)
} #I=EYl=Vvi
CNN9a7
同时也要修改assignment的operator() sqKx?r72
wqo:gW_
template < typename T2 > VKttJok1
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } m?(8T|i
现在代码看起来就很一致了。 poBeEpbs
]LB_ @#
六. 问题2:链式操作 Z8E<^<|
现在让我们来看看如何处理链式操作。 j*>J1M3E
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。 *?<N3Rr*
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。 =muQ7l:(
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。 "'CvB0>
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct z>PVv)X
=\6)B{#T
template < typename T > 1gHe$dzXk
struct result_1 c~hH
7/v
{ ]c>@RXY'
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; m[}P
} ; D;YfQQr
P}4&J ^
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: pX%:XpC!h
n%3!)/$
template < typename T > $0[T<]{/?
struct ref 7i($/mNl
{ _*~F1% d
typedef T & reference; # `=Zc7gf
} ; `4*I1WZW
template < typename T > :UdW4N-
struct ref < T &> 'OnfU{Ai
{ S#]]h/
typedef T & reference; ]q"&V\b
} ; hF$`=hE,F~
4|PWR_x
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: jC&fnt,O
k3bQ32()
template < typename T > 6!_Wo\_%
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const SrKitSG
{ uq3pk3
)W9
return l(t) = r(t); #}#m\=0
} ndD>Oc}"3
可能大家已经注意到我定义assignment的operator()的返回类型的时候,是直接将其定义为Left的operator()返回类型的引用形式,如果实际上处理的对象的operator=并不是按照常理来声明的,那么这段代码可能就编译不过。这的确是一个很麻烦的事情。实际上,在gcc下,使用typeof关键字可以很容易的得到该类型的operator=的返回类型,就可以让这段代码变得更有通用性。然而为了实现可移植性,我不得不放弃这个诱人的想法。 eB~\~@
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 u
8o!
JwMRquQv
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 eu5te0{G
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: Aits<0
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 rf0Z5.
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 <)ZQRE@
最后的布局是: |5vcT,A
Add q=3>ij{v
/ \ D=ej%]@iw
Divide 5 :[<Y#EX.
/ \ O}"oz3H
_1 3 yx8G9SO?
似乎一切都解决了?不。 \d"\7SA
你可以想象一下一个完整的Lambda库,它必然能够重载C++几乎所有的操作符。假设其重载了10个操作符,那么至少会有10个代表这些操作符的functor类。大体上来讲,每一种操作符所对应的functor都应当能够由链式操作产生别的任意一种操作符所对应的functor。(例如:*_1 = 2既是由operator*的functor产生operator=的functor)。可想而知这样一共能产生10*10=100种产生方式。这是对编码的一个大挑战。 Zbnxs.i!
如何简化这个问题呢?我们不妨假定,任意一种操作符的functor,都能够产生任意一种操作符的functor,这样,每一种操作符的functor都拥有一样的产生方案。如果某种转换确实是不合法的(例如:A/B=C无论如何也不可能合法),那么在试图产生新functor的时候会出现编译错误。幸好C++的模版是如果不使用就不编译的,因此这种编译错误不会干扰到正常的使用,这正是我们所要的。 9p8ajlYg,
OK,我们的方法呼之欲出了。既然所有的functor都具有一样的产生方案,那么不如大家都不要实现,等到最后统一的在所有的functor里面加上这么一系列的产生代码吧。例如,如果要添加从某functor XXX到operator=的functor的产生代码: ^8&}Nk[ j
UC+Qn
template < typename Right > jV2H61d
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const d>f;N+O%
Right & rt) const /<-PW9X?
{ !*v%
s
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); 0$|VkMq(
} "-f]d~P>
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 k^}[+IFJ
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。 pwN2Nzski
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。 Yh95W
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。 'bx}[
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。 =b%f@x_U1
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? s:_hsmc"
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: b%lB&}uw}
HwFg;r
template < class Action > ]KuM's
class picker : public Action PzPNvV/o
{ *z[vp2
TN
public : 9i\}^ s2
picker( const Action & act) : Action(act) {} Kyh6QA^
// all the operator overloaded z<eu=OD4t
} ; K#A&
P"NI> HM
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。 +jE)kaV%
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: `p\%ha!,w
/D"T\KNWr
template < typename Right > im*sSz 0 (
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const ~ n<|f
{ _-f LD
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); hp)>Nzdx
} $R}C(k
;?
CRo'r/G
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > c^= q(V
使用picker还带来一个额外的好处。之前提到picker_maker要区分functor和常量,有了picker,区分的方法就非常简单了:凡是属于picker<T>的都是functor,否则就是常量。 8
o}5QOW
k1D7=&i
template < typename T > struct picker_maker w5z]=dN
{ mRx `G(u:v
typedef picker < constant_t < T > > result; 4&NB xe
} ; \y7?w*K
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > oI-Fr0!
{ W_XFTqp^
typedef picker < T > result; W,~*pyLdO
} ; ]MYbx)v)
;d<XcpK}
下面总的结构就有了: TU?n;h#TZ
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 Lx-%y'P
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 8nI~iN?"
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 MLr L"I"
至此链式操作完美实现。 .g/!u(iy
O5du3[2x7a
m LajiZ Bf
七. 问题3 rX$-K\4W
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。 R}Zaz3( Hd
*?Eu{J){7%
template < typename T1, typename T2 > ]yKwH 9sl
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const wp:$Tq a$
{ f #h0O3
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); KeyKLkg>
} X:Y1g)|K
DQhHU1
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: ,;6%s>Cvd(
I&|8
qx#
template < typename T1, typename T2 > d '2JMdbc
struct result_2 :C;fEJN
{ (NUXK
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; f]1 $`
} ; >kAJS??
=O8 YU)#
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? #~j $J
这个差事就留给了holder自己。 gs2qLb
R@WW@ Of
/,7#%D
template < int Order > *Iw19o-I
class holder; Q\X_JZ
template <> ])pX)(a
class holder < 1 > R&s/s`pLW
{ Jur$O,u40l
public : 0D:uM$
i]
template < typename T > @uC-dXA"
struct result_1 aJm5`az)
{ R GV{KL
typedef T & result; N+SA$wG
} ; [9?]|4
template < typename T1, typename T2 > iP7KM*ks
struct result_2 e7G>'K
{ Bptt"
typedef T1 & result; Ypm*or
} ; b<fN,U<k
template < typename T > Ct/6<
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const Ql7opl,
{ FIn)O-<
return (T & )r; $.DD^ "9
} RW>F %P
template < typename T1, typename T2 > 3!;o\bgK
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const )P1NX"A
{ ivdPF dJ
return (T1 & )r1; }J5iY0
} /x-tl)(s=
} ; ICo Z<;p
&m(eMX0lU
template <> 5NSXSR9c
class holder < 2 > ziW[qH {
{ KJ?/]oLr0
public : TuMZHB7h;
template < typename T > yyR@kOGga
struct result_1 Zf u" 8fX
{ W6B o\UK
typedef T & result; !/&~Feb
} ; suj}A
template < typename T1, typename T2 > jaThS!>v
struct result_2 t[%=[pJHW
{ QL(}k)dB
typedef T2 & result; `).;W
} ; Y!E|X 3
template < typename T > 1?+)T%"
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const Z?",+|4
{ If9!S}
wa
return (T & )r; B7ys`eiB5C
} '\m\$
{
template < typename T1, typename T2 > ]*S_fme
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const uuhvd h=
{ 8DrKq]&
return (T2 & )r2; (aCl*vV1
} J! eVw\6
} ; nfvs"B;
I^A01\p
;rta#pRn
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 cmh/a~vYaY
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: ?yz}
首先 assignment::operator(int, int)被调用: NOmSLIgt7
j1toV$)P
return l(i, j) = r(i, j); 1/qiE{NW
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) [laX~(ND{
.yj=*N.
return ( int & )i; 48%a${Nvvj
return ( int & )j; &9] [~$
最后执行i = j; .J\U|r
可见,参数被正确的选择了。 [76m gj!K
f{Y|FjPp=E
cl7+DAE
zck |jhJ6
f<'&_*7,|t
八. 中期总结 N<Q}4%^c
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: 4_I,wG@
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 VF==F_l
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 vDOeBw=
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor \ZDT=?
<ct {D|mm
U14dQ=~b/
$l[*Y
1@qb.9wZ6
7iJk0L$]x
九. 简化 .r*b+rc;]
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。 U ._1'pW
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 =yNHJHRA#
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: #XY]@V\
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 c!\y\r
+-*/&|^等 $BBfsaJPT
2. 返回引用。 /s*>V@Q
=,各种复合赋值等 \T]"pE+8l
3. 返回固定类型。 UZX)1?U
各种逻辑/比较操作符(返回bool) Z/RUrYeb
4. 原样返回。 Tx_(^K
operator, Iq}h}Wd
5. 返回解引用的类型。 |~CnELF)
operator*(单目) ng<`2XgU
6. 返回地址。 tw3d>H`
operator&(单目) 'IW+"o
7. 下表访问返回类型。 )LhO}zQ
operator[] =<_5gR
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 1k%ko?
operator<<和operator>> Yh%wf3
UEO
Tk2kis(n
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 m[7:p{
例如针对第一条,我们实现一个policy类: Zz&i0r
&s;%(c04A
template < typename Left >
pn7 :")Zx
struct value_return A>g$[
{ 9FLn7Y
template < typename T > gX _BJ6
struct result_1 J+|ohA
{ q@-qA]
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; @>:07]Dxo
} ; imhq*f#A[
l?1!h2z%
template < typename T1, typename T2 > /[IQ:':^
struct result_2 l{a&Zy)
{ \mu9ikZ<
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; ,]{NZ9
} ; EXFxiw
} ; 9f6TFdUi"y
*_wef/==
Q%xY/xH]
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait ?(<AT]h V:
t3>rf3v
下面我们来剥离functor中的operator() 7h0'R k
首先operator里面的代码全是下面的形式: BD0-v`
fDqXM;a"
return l(t) op r(t) 2,;t%GB
return l(t1, t2) op r(t1, t2) !Cy2>6v7
return op l(t) *pD;AU
return op l(t1, t2) `^_:
return l(t) op @Kr)$F
return l(t1, t2) op |YFD|
return l(t)[r(t)] `j<tI6[e
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] ?^vZ{B)&0E
f,a %@WT
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: Lb{D5k*XU
单目: return f(l(t), r(t)); e,*[5xQ
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); ;2|H6IN"
双目: return f(l(t)); LI<5;oE;
return f(l(t1, t2)); .am*d|&+G
下面就是f的实现,以operator/为例 ,6S8s
Fb'wC
struct meta_divide u"gp">
{ dR+$7N$
template < typename T1, typename T2 > K)@}Ok"#\4
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) WLl9>v^1
{ Pvw%,=41O
return t1 / t2; w$ {
} cj#q7
} ; %$xFnGb
y)E2=JQA/
这个工作可以让宏来做: ) :@%xoF5
:GYv9OG
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ s-V$N
template < typename T1, typename T2 > \ ,AM-cwwT:u
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; eFI4(Y
以后可以直接用 \(FDR
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) _64@zdL+
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 -JENY|6
(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。。。) @ 1A_eF
ix+x-G
i|^6s87"N2
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 EvmmQ
{ bn#:75r
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > !?*!"S-Sl
class unary_op : public Rettype Y%l3SB,5L
{ ~Wm}M
Left l; 5,ahKB8
public : $SVGpEw
unary_op( const Left & l) : l(l) {} )+,jal^7
9`{2 h$U
template < typename T > Rk[ * p
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ItPK
{ 3= zQ
U
return FuncType::execute(l(t)); `=DCX%Vw
} 8|NJ(D-$
"%t`I)
template < typename T1, typename T2 > r_E)HL/A
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const U.'@S8
{ n;`L5
return FuncType::execute(l(t1, t2)); 3]es$ Jy
} ]?`p_G3O
} ; x 4</\o
F5MPy[
34kd|!e,
同样还可以申明一个binary_op [B @j@&
ug"<\"
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > H;|:r[d!
class binary_op : public Rettype 6ya87H'e@
{ H`lD@q'S
Left l; "@w%TcA
Right r; E}9ldM=]s
public : ](:FW '-
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} c| ( ?
~9{;VKgK
template < typename T > >1G*ya)
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const p30&JJ!~"
{ /t)c fFM
return FuncType::execute(l(t), r(t)); Z[S+L"0
} hyfnIb@~}
PZRn6Tc
template < typename T1, typename T2 > .{a2z*o
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const bK8F |
{ /.YAFH|i)"
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); oImgj4C2L
} 6n\z53Mk
} ; A'QGTT
Wx)U<:^e
fR%1FXpK&
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 u7P+^A97L_
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 cNlY=L
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) M03i4R@h(
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。 )NmlV99q
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! Wo+CQH6(
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。。。 Ca@=s
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 QsJW"4d
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) 0&IXzEOr
下面是修改过的unary_op 6*aa[,>
g+ 1=5g
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > /:{_| P\
class unary_op ~uR6z//%
{ n,a5LR
Left l; Evq Ai/(g
#3yw
public : 83ic@[
O& %"F8B
unary_op( const Left & l) : l(l) {} oXlxPN39
uV}WSoq[
template < typename T > 0O,T=z[+>
struct result_1 oA;Ty7s
{ ^h6$>n5
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; W({TC
} ; j-`X_8W
~J>gVg%66
template < typename T1, typename T2 > 5Sjr6l3Vq8
struct result_2 sC5uA
.?>9
{ 4!~
.6cp3
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; Qj<{oZp&
} ; YG 5Z8@kH
0SYf<$
template < typename T1, typename T2 > _p J_V>l
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const q
X%vRf0
{
n~)HfY
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); rH&r6Xv[
} s'aV q B
q bZ,K@0
template < typename T > ?(/j<,m^
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const s|gD
{ u2-@?yt
return OpClass::execute(lt(t)); nz(q)"A
} me:|!lI7YU
*M&VqG4P9w
} ; 3_\{[_W
2@3.xG
$TA6S+
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 gJ3OK !/
好啦,现在才真正完美了。 jxnQG A
现在在picker里面就可以这么添加了: En,)}yI
^\[LrPqe
template < typename Right > 5Hwo)S]r
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const VqClM
{
y^!E "
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); cF_;hD|YZ
} FS`vK`'
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。 Dpdn%8+Z
9jMC|oE
H\=LE
LGo2^Xx
6i]Nr@1C
十. bind Z[k#AgC)
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。 [EmOA.6
先来分析一下一段例子 1J-Qh<Q
C'-zh\a
OHHNWg_5
int foo( int x, int y) { return x - y;} ," C[Qg(
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 y^X\^Kq
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 XJmFJafQD
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。 r}oURy,5
我们来写个简单的。 4FIV
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: 3"'# |6O9
对于函数对象类的版本: bvipbf[m<
nxyjL)!)0
template < typename Func > /i{tS`[F2a
struct functor_trait ~IlF*Zz#}6
{ oI_oz0nHk
typedef typename Func::result_type result_type; -v;n"Zy1
} ; F<yy>Wf
对于无参数函数的版本: dU ,)TKQ
$bZu^d,
template < typename Ret > *|LbbRu
struct functor_trait < Ret ( * )() > E[jXUOu-
{ Q(IJD4
typedef Ret result_type; R%b*EBZ
} ; &r'{(O8$N
对于单参数函数的版本: I%}L@fZ
<AI>8j6#B
template < typename Ret, typename V1 > c Q(}^KO
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > g> ~cs_N@
{ (VYR!(17
typedef Ret result_type; DO&+=o`"
} ; cW)Oi^q%o2
对于双参数函数的版本: NZo<IKD$
oe(9mYWKa6
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > t1e4H=d>
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > 01LZE,.
{ %bIsrQ~B
typedef Ret result_type; /~i.\^HX
} ; Gr5`1`8|
等等。。。 0).fBBNG
然后我们就可以仿照value_return写一个policy T!l
mO? Q
[3j$ 4rP
template < typename Func > [8F
\;
struct func_return LkJ$aW/
{ T&1-eq>l
template < typename T > ;".z[l *
struct result_1 81g9ZV(4
{ Ro'jM0(KE
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; Md8(`@`o
} ; |Du,UY/
>vlQ|/C
template < typename T1, typename T2 > / <JY:1|
struct result_2 5oz>1
{ ow2M,KU6Z
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; 6xQ"bFm
} ; sA/,+aM
} ; <9ma(PFa
)K{o<m~WAo
9v~1We;{$
最后一个单参数binder就很容易写出来了 Bj@x$v#/^
<fNGhmL
template < typename Func, typename aPicker > r_Lu~y|
class binder_1 luW
<V>
{ QF\kPk(CtD
Func fn; KHvIN}V5?3
aPicker pk; "@.Z#d|Y
public : QTVa
3PsxOb+
template < typename T > d,)}+G
struct result_1 [ZuVUOm
{ AK6=Ydu
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; B ,V(LTE
} ; +.w[6
@. "q
template < typename T1, typename T2 > gf+o1\5t@
struct result_2 %VzYqj_P"
{ \WWG>OUh.U
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; z4CJn[m9
} ; BS N6|W
aT&t_^[]
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} GF&_~48GD
XmP;L(wa
template < typename T > 4 GUA&