一. 什么是Lambda =2-!ay:
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 ! n@*6
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, !yxb=>A
k;aV4
0N9
++b1VBP
f]N.$,:$
class filler T_T@0`7
{ !{hC99q6
public : c-1Hxd YD
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} ~CTe5PX c
} ; zB,Vi-)vH
V)HX+D>
P[E:=p
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: fcDiYJC*
j A/xe
(A@~]N,U/
Z+# =]Kw)
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); o u%Xnk~
Q[5j5vry
^o;f~6#17
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 kH&KE5
(~}P.?C8
G:u-C<^'
AHg:`Wjv-
二. 战前分析 /E(319u_
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。 mPhrMcL
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 SEf:u
"Q{)H8,E)x
<m") 2dJ
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); H);O. m
/* --------------------------------------------- */ sR(or=ub~
vector < int *> vp( 10 ); m6'VMW
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); s"tyCDc.c
/* --------------------------------------------- */ v$H=~m
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); >%x N?%
/* --------------------------------------------- */ fMGL1VN
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); nu'r`
/* --------------------------------------------- */ e|6kgj3/
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); :[hZn/
/* --------------------------------------------- */ e7T}*Up
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); +`y{r^xD
{xW HKsI>,
`,-w+3?Al
Wc6Jgpl
看了之后,我们可以思考一些问题: % 3"xn!'vf
1._1, _2是什么? kPuY[~i%
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。 \w;d4r8x
2._1 = 1是在做什么? ;F)j,Ywi)H
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。 QJeL&mf
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。 LIm{Y`XU
<FaF67[Q
B~\mr{|u
三. 动工 ](^$5Am
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: ]g/:l S4
ef
!@|2
mgODJ
P@LFX[HtM
template < typename T > O
%x<
class assignment [:vH_(|
{ ^(w%m#
T value; 5uo?KSX%
public : u
ZzO$e
assignment( const T & v) : value(v) {} H K]-QTEn
template < typename T2 > pJnT \~o
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } NU]+ {7
} ; "L?h@8sa
o7_*#5rD
@ )bCh(u
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 D90.z"N\i9
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment ~2HlAU))<&
BVJ6U[h`
5ov F$qn
D7X8yv1
class holder N9SC\
{ vS@;D7ep
public : PG51+#
template < typename T > 9)y7K%b0
assignment < T > operator = ( const T & t) const Fl{@B*3@w
{ bi@z<Xm%
return assignment < T > (t); :!'!V>#g
} ?j'Nx_RoX
} ; FZk=-.Hk
%ZKP d8
'<$!?="
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: [Yi;k,F:
}|KNw*h$
static holder _1; @zQ.d{
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 d ynq)lf
g-4m.;
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); yA+NRWWj
而不用手动写一个函数对象。 88]4GVi
ekR/X
r bfIH":
B_kjy=]O.
四. 问题分析 3QD+&9{D
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。 qcmf*Yl:v
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。 [.
rULQl
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 iNlY\67sW
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 2#i*'.
下面我们可以对这几个问题进行分析。 4\#b@1]}
EC:u;2f!
五. 问题1:一致性 p%ve1>c
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?| VR'R7
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 '5f6
M^}|2
;2&ym)`
struct holder N=vb*3ECg
{ 0gIJ&h6*f
// ]Yw/}GKB
template < typename T > p;x3gc;0
T & operator ()( const T & r) const Ic<J]+Xq
{ D#.N)@\
return (T & )r; / b;GC-"v
} *WQl#JAr
} ; ii)DOq#2
[(O*W
这样的话assignment也必须相应改动: .Fl5b}C(
a,/wqX
template < typename Left, typename Right >
'gaa@ !bg
class assignment M^6!{c=MIi
{ 5McOSy
Left l; U65a_dakk
Right r; *"HA=-Z;
public : ES>iM)M
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} [YTOrN
template < typename T2 > W,D$=Bg
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } #}lq2!f6
} ; !vY5X2?tr,
/[FES78p
同时,holder的operator=也需要改动: myvn@OsEw
32S5Ai@Cd"
template < typename T > m"|AD/2;(
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const o3ZqPk]al
{ te*|>NRS
return assignment < holder, T > ( * this , t); ,|7!/]0&
} &OXWD]5$6
G@(ukt`0}
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 TIIwq H+h.
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 A`I ;m0<
4e!>A
return l(rhs) = r; !iHJ!
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 Z37%jdr
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: B*-A erdH
g,O3\jjQ
template < typename Tp > jTh^#Q
class constant_t g.:b\JE `
{ C]f`
const Tp t; |'SgGg=E
public : -]-?>gkN5
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} tB<2mjg
template < typename T > v-MrurQ4
const Tp & operator ()( const T & r) const vK7J;U+cJ
{ ?AlTQL~c
return t; )*m#RqLQ8
} gwQk
M4
} ; ~]l
T>|X
C%ZSsp
u
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 *S?vw'n
下面就可以修改holder的operator=了 abczW[\
BK[ YX)
template < typename T > 9C"d7--
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const ';J><z{>
{ {sR|W:fS$
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); 79y'PFSms
} b'mp$lt!
[CAV"u)0
同时也要修改assignment的operator() sI% =G3o=
rl0|)j
template < typename T2 > NNTUl$
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } 5n#@,V.O/
现在代码看起来就很一致了。 WW.amv/[a
AZ'"Ua
六. 问题2:链式操作 UPr8Q^wm
现在让我们来看看如何处理链式操作。 QZO9CLX 8k
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。 J.g4I|{
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。 ,>vI|p,/G*
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。 :h!&.FB
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct ;R4qE$u2^
bi<?m^j
template < typename T > JXNfE,_
struct result_1 #-^y9B
{ l6y*SW5+
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; Uoqt
} ; wx*)7Y*
o8h1
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: /q\{Os rX
a]%>7yr4
template < typename T > enw7?| (
struct ref 3w!,@=.q
{ >ZjGs8&
typedef T & reference; C0#"U f
} ; X ^\kI1
template < typename T > cfrvx^,2&
struct ref < T &> n1;y"`gHk
{ 3B6"T;_
typedef T & reference; v9S1<|jN
} ; fo$Ac
bPhb d
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: fd&=\~1_$
YjTA+1}
template < typename T > n+94./Mh
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const MET"s.v
{ G&f~A;'7k
return l(t) = r(t); go[(N6hN
} X{-[
E^X
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。 Vv<Tjr
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 hnp-x3
=0gfGwD{
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 - )brq3L
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: o9 g0fC
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 |-!
yKB
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 Im0 #_
\
最后的布局是: *j/[5J0'M
Add -)dS`hM
/ \ Ua](o H
Divide 5 lMW4SRk1C
/ \ yw{;Qm2\7
_1 3 C?h`i ^ >2
似乎一切都解决了?不。 pQ/
bIuq
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。 #nS[]UbwZ
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。 0*umf.R
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: 1}>u Y
%^VQw!
template < typename Right > 9p '#a:
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const A\S1{JrR
Right & rt) const MRZ/%OZ.
{ VfON{ 1g
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); cJQ& #u
} 1-6[KBQ8
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 S`v+rQjW
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。 FaVeP%v
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。 g XThdNU4G
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。 *M^t@ h 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。 {24Y1ohK
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? @w]z"UCwV@
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: di,?`
Xj+oV
template < class Action > n>-"\cjV
class picker : public Action ^+)q@{\8Y
{ $4Ko
public : I'$}n$UvZ
picker( const Action & act) : Action(act) {} Mq[|w2.
// all the operator overloaded `E4OgO
} ; 1;$8=j2
$,v[<T`
Picker<T>继承自T,唯一的作用就是给T添加上了各种操作符的重载函数。 !(L\X'jH
现在所有参与行动的functor都要套上一层picker, _1被声明为 picker<holder>, 并且holder中所重载的操作符除了operator()之外全部被移到了picker内。而picker中的操作符重载的返回的functor也必须套上一个picker: sM0o,l(5
oPVyLD
template < typename Right > QTKN6P
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const z')zVoW,
{ /H m),9NN
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); v?S~ =$.
} xM6v0U a
#{]Yw}m
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > UvPD/qu$8D
使用picker还带来一个额外的好处。之前提到picker_maker要区分functor和常量,有了picker,区分的方法就非常简单了:凡是属于picker<T>的都是functor,否则就是常量。 'CkN
j^&{5s
template < typename T > struct picker_maker Il&}4#:
{ 8fI&-uP{g
typedef picker < constant_t < T > > result; LNR~F_64Q
} ; {95u^S=
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > MlBw=Nr
{ !`VC4o
typedef picker < T > result; tq^d1b(j4
} ; wWU5]v
o"5[~$O
下面总的结构就有了: oF9c>^s
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。 #Lq{_Y
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^sE
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 !"e~HZmr
至此链式操作完美实现。 OYC\+
=
4EB&Zmg[K
YEB@ p.
七. 问题3
:Ky
*AI
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。 eJm7}\/6`
buv*qPO
template < typename T1, typename T2 > "Nx3_mQ
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const =cN!h"C[
{ _=\=oC
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); /e0cx:.w
} \h&ui]V
:1O1I2L0
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: /V%]lmxQ
AvNU\$B4aG
template < typename T1, typename T2 > ]XAJ|[]sj*
struct result_2 %}*0l8y
{ 6uAo0+-k
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; 4\6-sL?rW
} ; S
;; Z
8%;K#,>
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? O^AF+c\n
这个差事就留给了holder自己。 cIIt ;q[
[3#A)#kWm
e~wJO~
template < int Order > /KWR08ftp
class holder; uDZ$'a
template <> 7wU$P
class holder < 1 > 4[eQ5$CB<u
{ s.)nS$
public : eyiGe1^C
template < typename T > ?<#2raH-
struct result_1 Rt{`v<
{ =CE(M},d
typedef T & result; fzVU9BU
} ; K[XFJ 9
template < typename T1, typename T2 > )E2^G)J$W
struct result_2 i{$h]D_fD
{ ,z1fiq
typedef T1 & result; DG&[.dR+
} ; JvZNr?_w%
template < typename T > JrkjfoN
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const $m:4'r
{ j+_pF<$f:
return (T & )r; 4&+;n[ D
} B: pIzCP
template < typename T1, typename T2 > (xJZeY)-b^
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const L,XWX8
{ jb~/>I^1
return (T1 & )r1; H$/r{gfg^
} h]#wwJF
} ; 7fOk]Yl[
>+ZD 6l/
template <> 4ZZ/R?AiK
class holder < 2 > gDmwJr
{ Nm0kMq|h
public : zgdOugmmt_
template < typename T > {Y%X
struct result_1 Z{|U!tn
{ XU}|Ud562
typedef T & result; UBUZ}ZIbN
} ; pzMli^
template < typename T1, typename T2 > .Fy f4^0
struct result_2 Uv-xP(X
{ osJ;"B36
typedef T2 & result; r`THOj\cM
} ; j|u6TG
template < typename T > 3']yjj(gHr
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const Use`E
{ !*?Ss
return (T & )r; "o*zZ;>^
} 3KF[ v{
template < typename T1, typename T2 > k]n=7vw;
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const +;}XWV
{ f8Xe%"<
return (T2 & )r2; s57-<&@J9
} @CSTp6{y
} ; #NAlje( 7
95,{40;X7
-1Luyuy/`
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 0#}@-e
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: X:*Ut3"
首先 assignment::operator(int, int)被调用: Q&Rj)1!
Daa2.*
return l(i, j) = r(i, j); NC*h7
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) y<G@7?
EcA@bZ0
return ( int & )i; ?w}E/(r
return ( int & )j; *CA7
{2CX
最后执行i = j; Ba$Ibq,r/
可见,参数被正确的选择了。 #K3A{
jb,
a;a2x
.<
CaZ{UGokL
ccW z,[
p2|BbC\N
八. 中期总结 EH'?wh|Yp
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: TB]Bl.
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 0;Y|Ua[G+~
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 x+}6qfc$9k
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor :eK;:pN
QES[/i +
L`yyn/2>
G_wzUk=L
HR85!S`
rurC! -
九. 简化 4s<*rKm~
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。 pcM'j#;
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 d1c_F~h<
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: W*q[f!@
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 !O=J8;oLk
+-*/&|^等 Z#wmEc.}C
2. 返回引用。 ^/Id!Y7
=,各种复合赋值等 eD0Rv0BV^
3. 返回固定类型。 lO-: [@
各种逻辑/比较操作符(返回bool) *pMgjr
4. 原样返回。 9w
-t9X>X
operator, )fz)Rrr
5. 返回解引用的类型。 SC~cryb
operator*(单目) Ks.pb !r
6. 返回地址。 @`N)`u85[
operator&(单目) T4`.rnzyRb
7. 下表访问返回类型。 mAk@Q|u
operator[] .1u"16_
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 <;d?E%`
operator<<和operator>> &Bbs\
;
a G^kL
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。 54kd>)|"ag
例如针对第一条,我们实现一个policy类: S6 F28 d[j
u-zl- ?Ne
template < typename Left > 2\ /(!n
struct value_return =N,Mmz%
{ So*Q8`"-.
template < typename T > klG]PUzd
struct result_1 3S-n sMs.
{ .c'EXuI7),
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; ~y+QL{P4~
} ; %C%~f{4
T`{W$4XS
template < typename T1, typename T2 > FO{K=9O
struct result_2 Be{7Rj v
{ OLc/Vij;
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; )o'&f"/
} ; $X~4J
} ; [X.sCl|
DfFsCTu
L&F0^
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait -I.OvzQ*
w!7f*
下面我们来剥离functor中的operator() ?]}1FP
首先operator里面的代码全是下面的形式: xBhfC!AK}
>3
Q%Yn
return l(t) op r(t) o$>A;<
return l(t1, t2) op r(t1, t2) "
1YARGu
return op l(t) tL1"Dt>
return op l(t1, t2) u>j:8lhtV
return l(t) op x68$?CD
return l(t1, t2) op :]Jwcp
return l(t)[r(t)] #$xiqL
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] 0nS69tH
}"j7Qy)cs
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-vK0l+
单目: return f(l(t), r(t)); \?-`?QPux
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); PNLtpixZ
双目: return f(l(t)); ~/J:p5?L
return f(l(t1, t2)); Mg]q^T.a
下面就是f的实现,以operator/为例 S(jbPQT
\$ L2xd
struct meta_divide :tY;K2wDM
{ LuS]D%
template < typename T1, typename T2 > %ci/(wL
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) @cNX\$J
{ ]R/VE"-
return t1 / t2; 6X5`npf
} Hd6g0
} ; DG&14c>g
>Liv].
这个工作可以让宏来做: -tWkN^j8+
^1M :wXr
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ XCO{}wU)>
template < typename T1, typename T2 > \ L2[|g~
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; oJw~g[
以后可以直接用 /"+n{*9
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) 0"$Ui#r`
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 bNR}Mk]?
(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。。。) ~WK>+T,%
"q4c[dna
;w@PnY
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 A/Kw"l>
l9XK;0R9
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > =h^cfyj
class unary_op : public Rettype HONrt|c
{ I~EQuQ >=
Left l; KFBo1^9N
public : (Vglcj
unary_op( const Left & l) : l(l) {} =jjUwcl
nmp(%;<exN
template < typename T > 6|3$43J,F
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const L)JpMf0
{ .w^M?}dx
return FuncType::execute(l(t)); /u{ 9UR[g
} L3P _
=NwmhV
template < typename T1, typename T2 > Me[T=Tt`@w
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const
.Ya]N+r*
{ ^EE3E'
return FuncType::execute(l(t1, t2)); E^ _P
} x]lv:m\)jT
} ; w1EYXe
S P)$K=
=1fO"|L
同样还可以申明一个binary_op g<O*4
]=
-Y%#z'^-
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > {XiBRs e
class binary_op : public Rettype ncf=S(G+
{ e&?o
Left l; P9vN5|"M
Right r; Z3Os9X9p
public : SeqnO.\
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} ^?(A|krFg
g
PogV(V
template < typename T > ~hPp)-A
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 9*2A}dH
{ .Y[sQO~%
return FuncType::execute(l(t), r(t)); _Dl!iV05:
} e~jw
YImA
'WkDpa
template < typename T1, typename T2 > 'n%Ac&kk
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 7(lR$,bE;=
{ *;. l/
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); LF?83P,UJ#
} Zso&.IATng
} ; /rN%y
iD#HBo
nJ |O,*`O
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 T;X8T
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 X64OX9:YF
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) ]0.? 1s e
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。 n!~mdI&
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! S/v+7oT
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。。。 JyWBLi;Z
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 r 11:T3
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) %m1k^
下面是修改过的unary_op c%c/mata?
(-DA%
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > (nfra,'
class unary_op \9dSI
{ +J30OT8
Left l; =XsdR?C
m{Jo'*%8f
public : y^_'g2H
,$@nbS{Q]
unary_op( const Left & l) : l(l) {} H[?~u+
ja*k\w{U'
template < typename T > tJo,^fdfv
struct result_1 zd AqGQfc
{ F;Ms6 "K
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; =cE:,z;g
} ; R4GmUCKB=
2j8^Z
template < typename T1, typename T2 > 5OP$n]|(
struct result_2 gBz$RfyF
{ Ac!,#Fq
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; )[Bwr
bn
} ; rMAH YH9
>HO{gaRM
template < typename T1, typename T2 > Y ::\;s
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const XbdoTriE
{ |9ro&KA
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); YJ_`[LnL
} j|!.K|9B
JCZ"#8M3
template < typename T > &x19]?D"+
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const '{WYho!
{ 5"xZ'M~=
return OpClass::execute(lt(t)); j>X;a39|
} 4a]m=]Hm
4&;.>{:;
} ; BFmYbK
zvB!=
E"!C3SC [
该方法避免直接使用RetType的result_x,而自己申明一个对应的result_x做一次中转,虽然其实毫无意义,却恰好避开了vc的bug c'?4*O
好啦,现在才真正完美了。 Cr|v3Y#h'
现在在picker里面就可以这么添加了: QIQ }ia
iaBy/!i
template < typename Right > 2MwRjh_
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const B
MU@J
{ 0:UK)t)3I
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); D(xgadr
} ,
"w`,c>!
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 5\1Z"?
#=/eu=
Y,K): ~T
^/\OS@CT\
px5~D(N
十. bind 9{@ #tx
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 IQ[?ej3W
先来分析一下一段例子 ZK<kn8JJ
T677d.zaT
4qo4g+
int foo( int x, int y) { return x - y;} 9'F-D
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 6dQa|ACX_
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 u38FY@U$
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。 JmdXh/X
我们来写个简单的。 rhY>aj
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: .b>1u3
对于函数对象类的版本: R)?b\VK2$
<cG .V|B
template < typename Func > "GoNTM5h
struct functor_trait qCK)FOU
{ [ C d"@!yA
typedef typename Func::result_type result_type; ^ a%U *>P
} ; M"[s5=:Lo
对于无参数函数的版本:
b<v \
)
?rJKr[`
template < typename Ret > Ao)hb4ex
struct functor_trait < Ret ( * )() > 1L1_x'tT%
{ FrD.{(/~
typedef Ret result_type; f'aQ T
} ; ']^e,9=Q
对于单参数函数的版本: G|FF
'8`{u[:
template < typename Ret, typename V1 > I$0JAy
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > |gEA.}
pY
{ R_J=x
typedef Ret result_type;
3U=q3{%1
} ; `EVTlq@<
对于双参数函数的版本: j-|YE?AA
GXB4&Q!C
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > R L/~E
xYC
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > BX$t |t;!m
{ Y W_E,A>h
typedef Ret result_type; :0>wm@qCQ
} ; v<bq1QG
等等。。。 `HU`=a&d
然后我们就可以仿照value_return写一个policy 0z{S@
n
m(yFX?=
template < typename Func > f"Yj'`6
struct func_return j{N;2#.u
{ @<Au|l`
template < typename T > Ls#pe
struct result_1 i.2O~30ST
{ ~LGkc
t
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; ElAJR4'{*i
} ; adtK$@Yeg
B'6^E#9
template < typename T1, typename T2 > hk4f)z
struct result_2 ?cdSZ'49[
{ %Q"zU9
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; 0?l|A1I%
} ; Y9~;6fg
} ; k9UmTvX
:Bp{yUgi@
M`\c'|i/
最后一个单参数binder就很容易写出来了 '"QC^Joz
{n%-^9b1{&
template < typename Func, typename aPicker > |o~<Ti6]
class binder_1 "T5?<c
{ :/ns/~5xa:
Func fn; Ne*I$T 5
aPicker pk; xjOy3_Js
public : bT-(lIU
J]ivIQ
template < typename T > |#R;pEn
struct result_1 DrbjqQL+.
{ =N01!?{
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; A@*P4E`xp
} ; W]5kM~Q@
@va{&i`%A7
template < typename T1, typename T2 > b_ Sh#d&
struct result_2 0TU~Q
{ udB:ys
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; 'GQ1;9A57
} ; vq_W zxaG
K,tmh1
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} R?+Eo(0q,
eJ)Bs20Q
template < typename T > g.f!Uc{
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const N'Va&"&73>
{ "[@-p
return fn(pk(t)); 7;KmJ}$
} |Z6rP-
template < typename T1, typename T2 > T
:CsYj1
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const $f>Mz|j
{ `ea;qWy
return fn(pk(t1, t2)); u(02{V
} lT$Vv=M
} ; tr7FV1p
&9PzBc
AM##:4
一目了然不是么? yXY8 oE
最后实现bind TJ7on.;
lE08UEk1i
}txHuq1Q.
template < typename Func, typename aPicker > K"eR6_k
picker < binder_1 < Func, aPicker > > bind( const Func fn, const aPicker & pk) $;7?w-.
{ ;3Fgy8T
return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); eB/3MUz1
} VJD$nh
#M5
k]Y+C@g
2个以上参数的bind可以同理实现。 `y0ZFh1>X
另外还可以照样实现一系列binder来绑定类成员函数/变量,手法雷同,就不详细介绍了。 00?^!';
&