一. 什么是Lambda '~7zeZ'
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 8$ RiFD,
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, L?M
x"
e]dFNunFq0
Nw"?~"bo
;;C2t&(
class filler uvR l`"Y
{ *c%{b3T_
public : >[nR$8_J-l
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} g-ZXj4Ph!
} ;
V_e
RU/SJ1wM"
I#]pk!
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: 6f
t6;*,
>Y\?v-^~;
OwNo$b]h`
@.)[U:N
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); xzFQ)t&
[wJ\.9<Oa
/ $s(OFbi#
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 M^e}w!U
5yj# 9H
OTAe#]#
+T4}wm
二. 战前分析 6]?W&r|0I
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 r=7!S8'
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 `}L{gssv
)J+A2>
~J#Z7y]p!j
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 );
M_%c9g@x
/* --------------------------------------------- */ z
yp3+|
vector < int *> vp( 10 ); iweT@P`
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); XWNo)#_3
/* --------------------------------------------- */ 2AMb-&po&f
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); QctzIC#;k
/* --------------------------------------------- */ 8\C][ y
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); _ShWCU-~Z
/* --------------------------------------------- */ <c<!|<x
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); mH\2XG8nV
/* --------------------------------------------- */ 2}*8( 32
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); xoGrXt9&
]O~$|Wk
;n|%W,b-
&m\Uc
看了之后,我们可以思考一些问题: oSjYp(h:
1._1, _2是什么? 0ZLLbEfnPB
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。 4pelIoj
2._1 = 1是在做什么? ^K4?uABc
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。 >vYb'%02
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。 C(8!("tU
^^n (s_g
m],.w M8
三. 动工 Bu?Qyz2O
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: E'6/@xM
8A::q ;
jaavh6h)
\!w |
template < typename T > zuFPG{^\#
class assignment p-w:l*-`
{ yOAC<<Tzus
T value; Mc(|+S@w'
public : PRFl%M.H`
assignment( const T & v) : value(v) {} wuk\__f4
template < typename T2 > 6V@_?a-K
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } @6aJh< c
} ; <$a-.C5
Y}Dk>IG
?4aW^l6/
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 %q9"2]
cR
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment T2tvU*[=
Zw'050~-
"Y4glomR[
3-1a+7fD
class holder .j>MsQP#\C
{ OA} r*Wz
public : 23,pVo
template < typename T > %3"U|Za+
assignment < T > operator = ( const T & t) const R?tjobk!
{ + 660/ e8N
return assignment < T > (t); (ov&iNx
} "!eq~/nk
} ; 0_Elxc
/iAhGY
$e,r>tgD
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: j+q)
cD)9EFo
static holder _1; H5
:,hrZY
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 WU@_aw[
c5 AaUza
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); Q"c/]Sk)
而不用手动写一个函数对象。 \i}-Y[Dg
N[fwd=$\#
xirq$sEl
L<B)BEE.
四. 问题分析 ^Pu:&:ki
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。 $;~YgOVZ5
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。 P|p
X
F~
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 =K|#5p`
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 ]l +<-
下面我们可以对这几个问题进行分析。 n\<7`,
,S<) )
五. 问题1:一致性 s16, *;Z
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?| D&G?Klq
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 HD2C^V2@M
2Qh)/=8lM
struct holder -Lb7=98
{ i:jB
// (\r^0>H
template < typename T > rwio>4=
T & operator ()( const T & r) const $/@
L
{ ZJF+./vN
return (T & )r; `g)
} B*Om\I
} ; H Vhd#Q;
6%:~.ZfN
这样的话assignment也必须相应改动: Ht/#d6cQ
aSxDfYN=R
template < typename Left, typename Right > #a2Z.a<V
class assignment 3hje
{ ?,+&NX3m
Left l; 'jO8C2Th%
Right r; l]Xbd{
public : B4* y-Q.*
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} xO<%lq`
template < typename T2 > !_~/Y/M
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } _5(1T%K)
} ; +xsGa{`
HY?#r]Ryt
同时,holder的operator=也需要改动: oOAkwc%)b
a\oz-`ESa
template < typename T > Z#(Y%6[u
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const #3{}(T7
{ Q-#<{' (
return assignment < holder, T > ( * this , t); V[]Pya|s+
} 8O60pB;4
E?bv<L,"
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 oSf`F1;)HQ
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 *PB /I4>{
BS,EW
return l(rhs) = r; &5bIM>)v
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 @Bjp7v:w
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: kdx06'4o
DHuvHK0#
template < typename Tp > 5} ur,0{
class constant_t Y
9z*xS
{ 05\0g9
const Tp t; }u$c*}
public : #w \x-i|
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} JKO*bbj
template < typename T > 5[r}'08b
const Tp & operator ()( const T & r) const }LQV2 hKTG
{ &)JoB
return t; \*qradgx$
} 7(
Z9\
} ; K ;]dZ8
W/ WP }QM
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 VAUd^6Xdwx
下面就可以修改holder的operator=了 I>vU;xV\m
ggkz
fg &
template < typename T > ?m7i7Dz
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const 2G!z/OAj
{ 9HiyN>(
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); ;lrO?sm
} CR2.kuM0~
G %\/[
B
同时也要修改assignment的operator() H\ E%.QIx
?"<m {,yQI
template < typename T2 > *zDDi(@vtK
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } /-m)
现在代码看起来就很一致了。 c;-NRvVb
*B{]
六. 问题2:链式操作 0T#z"l<L
现在让我们来看看如何处理链式操作。 ,_w}\'?L
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。 *P]]7DR
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。 .d$Q5Qae
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。 '@w'(}3!3R
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct =OV5DmVmQ
HINk&)FC
template < typename T > ]q[(z
struct result_1 gW4fwE^
{ nhC8Tq[m
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result;
f<nK;
} ; =3SJl1w1
HkhZB^_V
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: LjW32>B
+|8.ymvm
template < typename T > ZG#:3d*)
struct ref Vkd_&z7
{ c9Cc%EK
typedef T & reference; xx7&y!_
} ; k $8Zg*)
template < typename T > NG:4Q.G1g
struct ref < T &> @OUBo;/
{ JdUdl_Dz
typedef T & reference; TgDT
} ; +ug/%Iay{k
9mv0} I
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: T"C.>G'[B
omy3<6
template < typename T > iyr8*L\
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const 99By.+~pX
{ O0`ofFN
return l(t) = r(t); AFvv+
ss
} 5rCJIl.
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。 f?GoBh<
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 $v e$Sq
i[FYR;C
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 tSoF!@6
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: y:$qX*+9e
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 9,\AAISi
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 q+<,FdG
最后的布局是: 4MW oGV9
Add fl9VokAT
/ \ _?'W30Dg
Divide 5 )^4Ljb1
/ \ pr4y*!|Y$
_1 3 -a~n_Z>_
似乎一切都解决了?不。 ,D(Bg9C
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。 ePv`R'#
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。
(V'w5&f(L
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: WS.g`%
P_8!Gp
template < typename Right > N=T}
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const )8}k.t>'s
Right & rt) const WJa7
{ F:jtzy"
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); i!3*)-a\~`
} -wl&~}%M
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 dV'^K%#
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。 eX}aa0
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。 /k RCCs8t}
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。 }|[0FP]v
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。 5A|dhw
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? #Hu##x|
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: 0YfmAF$/ B
kX}sDvP3
template < class Action > *mWl=J;u
class picker : public Action gN[t
{ J]S30&?
public : ZHeq)5C ;f
picker( const Action & act) : Action(act) {} ycOnPTh
// all the operator overloaded t>*(v#WeZ
} ; 3W#E$^G_v
!^0vi3I
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。 r%X
M`;bQX
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: J9j
@V4
\.sC{@5K
template < typename Right > ;XjXv'
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const B^GMncZO
{ ~Jw84U{$
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); 3K/tB1
} |F<iu2\
mSZg;7DE3*
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > <u0}&/
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。 ?vI2mra+
|#yT]0L%pA
template < typename T > struct picker_maker eK*oV}U-k
{ K4]ZVMm/*
typedef picker < constant_t < T > > result; 5|Z8UzL
} ; F!/-2u5gF
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > *HGhm04F{
{ $ #GuV'
typedef picker < T > result; yuJ>xsM
} ; 7w8UnPuM
uW#s;1H.)
下面总的结构就有了: hm0A%Js
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。 I} +up,B]o
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。 Y TY(Et1i
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 jA^Dk$
至此链式操作完美实现。 IqsUtWSp
'!?t+L%gO
59W~bWHCP
七. 问题3 t#y,9>6
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。
6Bcr.`
}oSgx
template < typename T1, typename T2 > N$C+le
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const Y{#*;p*I
{ _29wQn@]
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); S+wT}_BQ
} ~%M*@fm
shy[>\w
很明显,这个函数的返回类型会依赖于T1,T2,因此result_1已经无法适用,我们就只好再写一个result_2: U@n5:d=
z\8s |!
template < typename T1, typename T2 > WwtVuc|
struct result_2 wpi$-i`
{ P6ktA-Hv>
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; LayK&RwL
} ; 4(oU88z
e<a*@
P,
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? :&:P4Y1
E
这个差事就留给了holder自己。
-%%Xx5D
Sj|tR[SAoD
EEK!'[<,sE
template < int Order > pYr+n9)^
class holder; zks7wt]A
template <> t)?K@{ 9
class holder < 1 > Y`4 LMK[]
{ J=: \b
public : Q^3{L\6_
template < typename T > S&XlMu
struct result_1 6\I1J=
C
{ t?PqfVSq
typedef T & result; ScD
E)r
} ; =>evkaj
template < typename T1, typename T2 > r7R.dD/.
struct result_2 =_m3~=Z
{ }BL7P-km
typedef T1 & result; cZ)mp`^n7
} ; &nI>`Q'
template < typename T > Qo^(r$BD
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const >G%oWRk
{ /^\E:(RH
return (T & )r; +r;t]
} tCGx]\
template < typename T1, typename T2 > &k)v/
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const FkuD Gg~a
{ V rx,'/IS8
return (T1 & )r1; (y&sUc9
} d6JW"
} ; f_xvX f:
9Oq(` 4
template <> |K{d5\_
class holder < 2 > c?. i;4yh
{ ePJ_O~c
public : qq<T~^
template < typename T > (U#
Oj"
struct result_1 $\/^O94-l
{ 5G(dvM-n
typedef T & result; V.qH&FJ=l
} ; ~I;x_0iY4
template < typename T1, typename T2 > -Q
JP J.
struct result_2 v7KBYN
{ {7]maOg>7J
typedef T2 & result; pmWy:0 R
} ; /J/V1dC}]D
template < typename T > i\b^}m8c.N
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const i$6rnS&C
{ G8%VL^;O*5
return (T & )r; qhcx\eD:?
} |&W4Dkn
template < typename T1, typename T2 > _#&oQFdYR
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const c(2?./\|
{ 4Otq3s34FT
return (T2 & )r2; L97 ~ma
} _xm<zy{`S
} ; }d>.Nj#zh
QKq4kAaJ!
|%ZJN{!R
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 :3D6OBkB
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: Sa[lYMuB
首先 assignment::operator(int, int)被调用: y?O-h1"3,
DbFe;3
return l(i, j) = r(i, j); 6jgP/~hP>N
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) "9QZX[J|*
\ ~+b&
return ( int & )i; 8OV=;aM?{
return ( int & )j; G6W|l2P!
最后执行i = j; PLz+%L;{
可见,参数被正确的选择了。 K\fD';
Y%0rji
")vtS}Ekt
/!?Tv8TPp
;|?_C8
八. 中期总结 @{_X@Wv4iV
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: 4;AQ12<[1
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 O< /b]<[
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 ^p9V5o
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor Tsb}\
N wNxO
\7*|u
UF-'(
fKr_u<|
c*E7nc)u
九. 简化 \mJR^t
很明显,要支持一个操作符所要做的工作太多了,而且在每个functor中申明result_1至result_n,可见如果n发生变化,维护的开销极大。 ~1}fL 1~5
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 j$/#2%OVN
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: $t}W,?
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 (}>)X]
+-*/&|^等 x4wTQ$*1
2. 返回引用。 wEX<[#a-
=,各种复合赋值等 MaY_*[
3. 返回固定类型。 0uW)&>W
各种逻辑/比较操作符(返回bool) UYJ>L
4. 原样返回。 +}?%w|8||s
operator, @sZ7Ka
5. 返回解引用的类型。 X@tA+
operator*(单目) I(7iD. ^:
6. 返回地址。 RHNAHw9
operator&(单目) t1mG]
7. 下表访问返回类型。 u t4:LHF
operator[] xZ`vcS(
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 bCC &5b
operator<<和operator>> *WJK&
p"~@q} 3
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。 Vq`/]&
例如针对第一条,我们实现一个policy类: p=> +3
cQThpgha
template < typename Left > O{\<Izm`D
struct value_return VBDb K|
{ <D)@;A
template < typename T > o&@ y^<UQ
struct result_1 <bg6k . s
{ {Ke
IYjE
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; +$(y2F7|u-
} ; wA/!A$v(
uuD2O )v
template < typename T1, typename T2 > \I4Uj.'>\
struct result_2 W?E,"z
{ y_q1Y70i2r
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; ;R2A>f~
} ; .-&
=\}^2l
} ; Hmhsb2`\
Y:m8UnT
z2,NWmP|w
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait Vraz}JV
<b_K*]Z
下面我们来剥离functor中的operator() sg}<()
首先operator里面的代码全是下面的形式: ,%xat`d3,3
N2[j By8M
return l(t) op r(t) bDh4p]lm
return l(t1, t2) op r(t1, t2) C Q iHk
return op l(t) UukY9n];]
return op l(t1, t2) noa+h<vGb
return l(t) op r1RM7y
return l(t1, t2) op awQGu,<N
return l(t)[r(t)] ze5#6Vzd&
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] !-%%94 Q
*nHMQ/uf
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: FoZI0p?L)9
单目: return f(l(t), r(t)); l>s@&%;Mg
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); |90/tNe
双目: return f(l(t)); }>621L3 -
return f(l(t1, t2)); +N2ILE8[<
下面就是f的实现,以operator/为例 g@/}SJh/>
TEj"G7]1$A
struct meta_divide -*T0Cl.
{ KZ AF9
template < typename T1, typename T2 > c3PA<q[
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) <)sL8G9Y
{ *(]ZdB_2
return t1 / t2; `}$bJCSF.n
} Jx`7W1%T
} ; <KCyXU*
ubVZEsoW?
这个工作可以让宏来做: K g.O2F77
`0q=Z],
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ 7z/O#Fbs
template < typename T1, typename T2 > \ 4:b'VHW.
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; @PQd6%@
以后可以直接用 tk8\,!9Q
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) L@Qvj-5e
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 ?pd/cj^
(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。。。) CMv8n@ry
sP%b?6
Q:y'G9b
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 =9p3^:S
4_'B oU4
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > Wy/h"R\=
class unary_op : public Rettype l4iklg3
{ ]8Xip/uE
Left l; mC(YO y
public : [[';Hi^
unary_op( const Left & l) : l(l) {} aZtM
_
V
joVC$ZX
template < typename T > oY; C[X
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const {9XNh[NbP
{ "}-S%v`)z
return FuncType::execute(l(t)); @" umY-1f
} ]TcQGW@'
[io|qLr}\
template < typename T1, typename T2 > :B7U),T
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const #!#s7^%K&
{ @+y,E-YTdV
return FuncType::execute(l(t1, t2)); m] -cRf)9
} 3r,Kt&2$
} ; V 7ZGT
JZ:yPvJ
GWWaH+F[h
同样还可以申明一个binary_op H(M{hfa|
m"'`$ /_
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > +~y>22Zfg
class binary_op : public Rettype ,LmP >Q.
{ ~0?B
Left l; 6mIK[Qnp
Right r; PqF&[M<)
public : /J&DYxl":
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} dq'f
>Sz}
;mwnAO
template < typename T > %p&y/^=0I
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const zf^|H%
~^
{ /Ah&d@b
return FuncType::execute(l(t), r(t)); ^kz(/c/ ?
} L$kB(Brw
SZR`uS
template < typename T1, typename T2 > ###>0(n
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const QH,(iX6RY
{ o?a3hD
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); "QiLu=Rq
} [9NrPm3d
} ; 0?gHRdU"
L2~'Z'q
T"gk^.
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 a1_ o
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 \[*q~95$v
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) apfr>L3
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。 vP? T
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! ~gNFcJuy
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。。。 {0-rnSjC
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 x)eoz2E1
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) YV@efPy}n
下面是修改过的unary_op B##X94aTT
Z;RUxe|<k
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > JAXD\StC
class unary_op DGS,iRLnA
{ qE]e+S?57a
Left l; V@O)7ND
M:iH7K
public : e6jA4X+a
|(PS
bu
unary_op( const Left & l) : l(l) {} ,_,*I/o>B
(hQi {
template < typename T > Z|ZB6gP>h1
struct result_1 e+{lf*"3
{ =]/<Kd}A.
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; B<,7!:.II
} ; kOq8zYU|
>s0![c oz
template < typename T1, typename T2 > i27)c)\BM
struct result_2 b`^Q ':^A
{ :g^
mg-8
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; TOS'|xQ
} ; dh&>E
K4YD}[
template < typename T1, typename T2 > 7v0AG:
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const =oI6yf&8 Z
{ n+YUG
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); ecQ,DOX|b
} 10OkrNQ
uKvdL
"
template < typename T > PiCGZybCA
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const D3P/: 4
{ t4/ye>P &
return OpClass::execute(lt(t)); gw[Eu>I
} n^O!93a
,u)jZ7
} ; H6|eUU[&
=adHP|S
ftl?x'P%
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 M6Np!0G
好啦,现在才真正完美了。 FU>KiBV#
现在在picker里面就可以这么添加了: -)}Z
$;1a
`.3@Ki~$#
template < typename Right >
/7:+.#Ag`
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const fmc\Li
{ 5$N#=i`V
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); e3~{l~Rb
} hh*('n>[
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。 h&}iH
i.`n^R;N
150-'Q
N
fG9a~
$u yx
十. bind '=#fELMW
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 U"+W)rUd
先来分析一下一段例子 P R3Arfle
1# z@D(
@|Yn~PwKs
int foo( int x, int y) { return x - y;} ka8Y+Gs
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 b.@4yW
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 m_@XoS
yxI
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 cBZEyy&
我们来写个简单的。 >$E;."a
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: g<.Is
V
对于函数对象类的版本: ci$J?a
Ef28
template < typename Func > *KY:U&*
struct functor_trait jnTTj l
{ }zQgS8PQH
typedef typename Func::result_type result_type; 3,6f}:CG
} ; ::$W
.!Uv
对于无参数函数的版本: gD4vV'|
6L$KMYHE
template < typename Ret > 4"(rZWv
struct functor_trait < Ret ( * )() > Ddpcov
{ ,p#B5Dif/
typedef Ret result_type; ,I x>.^|
} ; /w(g:e
对于单参数函数的版本: {tY1$}R
kmc"`Ogotw
template < typename Ret, typename V1 > Y7r;}^+WY
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > LR>s2zu-
{ !U m9ceK
typedef Ret result_type; vCn~-Q
} ; W!|l_/L'
对于双参数函数的版本: xx G>Leml
ex.^V sf_
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > lm*C:e)4A
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > ./<giTR:p
{ TCK#bJ
typedef Ret result_type; {]iM5?
} ; zj$Ve
等等。。。 I/zI\PP,
然后我们就可以仿照value_return写一个policy #@F
RLO<5L
template < typename Func > @cQ
|`
struct func_return 1I%niQv5t
{ L+lX$k
template < typename T > %r@:7/
struct result_1 z"*3p8N
{ u63Q<P<