一. 什么是Lambda 4V]xVma
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 T51oNO%^
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, lQ[JA[
6y`FW[
Ae^4
$j(4FyH\
class filler "J}B
lB
{ rniL+/-uU
public : /K+;HAUTn
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} }p)a7xn}
} ; 4RQ38%> >j
vu*{+YpH
l96AJB'
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: T{#=A$vu
<0l:B;3
'rfsrZ?
<A\g*ld
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); [5b[ztN%
K6~')9Q
#=m:>Q?%z
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 xAn|OSe
)J[Ady^5
kAxJ#RG
F[v^43-^_
二. 战前分析 ~g~`,:Qc
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。 7
X~JLvN
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 geqx":gpx9
wmP[\^c%$j
pFo,@M
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); 8L@@UUjr
/* --------------------------------------------- */ AMK3I`=8WO
vector < int *> vp( 10 ); :}v:=c k
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); f,@~@f
X
/* --------------------------------------------- */ GsqO^SV
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); yW"}%)
d
/* --------------------------------------------- */ @$!"}xDR'
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); $7Lcn9?G
/* --------------------------------------------- */ Y$3liDeL=
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); itO1ROmu
/* --------------------------------------------- */ TjctK [db@
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); N,cj[6;T%
K~8!Gh{h]
g-+/zEOUS
2
t]=-@
看了之后,我们可以思考一些问题: m{6*ae
1._1, _2是什么? fvDcE]_%H
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。 Oo%%f+
2._1 = 1是在做什么? $)(Zt^
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 JCITIjD7=
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 ~^eC?F(
d[ce3':z
V4%7Xj
三. 动工 j0e1CSE
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: .-p?skm=a
As#/ln$nE
_3_o/I
gHU0Pr9'
template < typename T > !=+hU/e
class assignment z#olKBs
{ ,<CzS,(
T value; ;cWFh4_
public : rP&.`m88n
assignment( const T & v) : value(v) {} *wz6 2p
template < typename T2 > Z9PG7h
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } |F>'7JJJ
} ; I [v~nY~l`
, @6_sl
EF'U`\gX
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 ,f;YJHEx8
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment )ieT/0nt
' s6SKjZS
\.tnzP
D
X>`e(1`_O
class holder \,i?WgWv
{ [80L|?, *
public : ,dM}B-
template < typename T > t_PAXj
assignment < T > operator = ( const T & t) const G92Ya^`
{
nmn 8Y
V1
return assignment < T > (t); R7)2@;i
} ?,J'3nZ'
} ; dd +%d
[h>RO55e
O.%'
47A
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: I'M,p<B
$s*\yam?|
static holder _1; 7n,*3;I
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 %B&y^mZv*\
f?OFMac
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); yaiw|j`A
而不用手动写一个函数对象。 Hvto]~=GQ
F|t3%dpj
~9Nn8g6
+5|wd6
四. 问题分析 u dhj$:t
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。 Ka|WT|1
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。 iB =R
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 G(2(-x"+
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 5m_$21
下面我们可以对这几个问题进行分析。 A.@S>H'P
TmZ%
;TN
五. 问题1:一致性 {G:dhi
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| cN}Aeo
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 \J>a*
h/7m.p]
struct holder /1F5khN
{ 2WK]I1_
// .Du-~N4\
template < typename T > }IM *Vsk
T & operator ()( const T & r) const Z%]s+V)st
{ ,P&.qg i=(
return (T & )r; .DzFtc
} W$g<nhLK
} ; @+OX1-dd/w
){u/v[O9"
这样的话assignment也必须相应改动: s<f<:BC
n-/{H4\
template < typename Left, typename Right > N,Fmu
class assignment 'jr\F2
{ {$,t^hd
Left l; ^Jv$Wx
Right r; oa4{s&db-
public : F}/tV7m
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} Pz+2(Z
template < typename T2 > f,Z*o
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } `QpkD8
} ; 8zDLX,M-
)=KD
同时,holder的operator=也需要改动: T1\LS*~!
eXB'>#&s
template < typename T > 4<j)1i=A
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const |@6t"P ]@
{ /I`AwCx
return assignment < holder, T > ( * this , t); M0+xl+c+
} us/}_r74N*
]LcCom:]
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。 ~F gxhK2+
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 #@rvoi
+7<W.Zii
return l(rhs) = r; |"j{!Ei
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。 6ol*$Q"z
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: ]Alv5?E60
uq.!{3)8
template < typename Tp > w"A.*8Iu
class constant_t MBeubS
{ ,>YW7+kY
const Tp t; ><t4 f(d
public : 2.,4b- ^
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} RgB5'$x}
template < typename T > 8-s7^*!
const Tp & operator ()( const T & r) const y\?T%g
{ ,QB]y|:
return t; 0bl?dOV{
} 50<QF
} ; +4*3aWf`
&nKb<o
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 `RF0%Vm~t
下面就可以修改holder的operator=了 )#(6J
4p}?QR>tZ
template < typename T > >/BMA;`
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const iE6?Px9]
{ 8M<\?JD~_f
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); bR\Oyd~e
} %0y_WIjz
H.Q648A"PF
同时也要修改assignment的operator() j[ fE^&
8q}955Nl
template < typename T2 > ><&>JgM
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } tgR4C#a
现在代码看起来就很一致了。 cF2!By3M
`X8wnD
六. 问题2:链式操作 (XU(e
现在让我们来看看如何处理链式操作。 rk E;OU
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。 #CV;Np
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。 iaV%*
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。 ^o LMgz
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct vWs#4JoG
59@PY! c>
template < typename T > Ue?mb$ykC.
struct result_1 fe3a_gYPz
{ +I<^w)
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; ja-,6*"k
} ; )` ^/Dj;
9OS~;9YR
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: |uIgZ|7[
K_Q-9j
template < typename T > d5YL=o
struct ref {hH8+4c7
{ Bo4MoSF}
typedef T & reference; \dHdL\f
} ; r+W;}nyf
template < typename T > 6N#0D2~^
struct ref < T &> d%~OEq1i"
{ h`@z61UI
typedef T & reference; U&'Xsz
} ; 1G}\IK1+
W%-`
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: ?X'l&k>
|I2~@RfpO:
template < typename T > !CUy{nV
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const 9}|t`V"
{ 3n)\D<f]#
return l(t) = r(t); fAT+x1J\
} +'"NKZ.>TT
可能大家已经注意到我定义assignment的operator()的返回类型的时候,是直接将其定义为Left的operator()返回类型的引用形式,如果实际上处理的对象的operator=并不是按照常理来声明的,那么这段代码可能就编译不过。这的确是一个很麻烦的事情。实际上,在gcc下,使用typeof关键字可以很容易的得到该类型的operator=的返回类型,就可以让这段代码变得更有通用性。然而为了实现可移植性,我不得不放弃这个诱人的想法。 6
9s%
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 *?x[pqGq
]^6r7nfR6|
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 \B
Uno6
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: Jz@2?wSp
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 Vwpy/5Hmp
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 q71V]!
最后的布局是: Ro.br:'Bw
Add +ZJ1> n
/ \ G<FB:?|
Divide 5 Rebo.6rG
/ \ 1#lH5|XQ
_1 3
D}/nE>*
似乎一切都解决了?不。 0/JTbf. CX
你可以想象一下一个完整的Lambda库,它必然能够重载C++几乎所有的操作符。假设其重载了10个操作符,那么至少会有10个代表这些操作符的functor类。大体上来讲,每一种操作符所对应的functor都应当能够由链式操作产生别的任意一种操作符所对应的functor。(例如:*_1 = 2既是由operator*的functor产生operator=的functor)。可想而知这样一共能产生10*10=100种产生方式。这是对编码的一个大挑战。 zxrbEE Q
如何简化这个问题呢?我们不妨假定,任意一种操作符的functor,都能够产生任意一种操作符的functor,这样,每一种操作符的functor都拥有一样的产生方案。如果某种转换确实是不合法的(例如:A/B=C无论如何也不可能合法),那么在试图产生新functor的时候会出现编译错误。幸好C++的模版是如果不使用就不编译的,因此这种编译错误不会干扰到正常的使用,这正是我们所要的。 1UN$eb7
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: m~`f0
CPLsSv5
template < typename Right > jMP;$w
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const @0D
Right & rt) const n*m"yp
{ {S"! c.
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); %&M*G@j
} Y.#:l<
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 )rbcY0q
XXX指的是原来的functor的类型,picker_maker<T>是一个类型变换的trait,如果T是一个常量,那么他会返回constant_t<T>,否则返回T本身。 "
XlXu
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 E.4 X,
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 4Ep6vm X
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 "vo
o!&<
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? !U~S7h}
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: !4}Wp.
MNH-SQB |
template < class Action > Ze3sc$fG2
class picker : public Action BUU ) Sz
{ WjF#YW\
public : 0:zDt~Ju
picker( const Action & act) : Action(act) {} ,H5o/qNU`{
// all the operator overloaded (2'q~Z+>'
} ; F>"B7:P1:Q
wQrD(Dv(yA
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。 f=Kt[|%'e
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: DX<xkS[P
otJHcGv
template < typename Right > ZnRE:=
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const m$A-'*'
{ f4+}k GJN
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); r=ht:+m
} (lLCAmK5?
4/QQX;w
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > H 2UR
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。 ; d :i
1w|u
^[~u\
template < typename T > struct picker_maker l1D"*J 2`
{ {>zQW{!
typedef picker < constant_t < T > > result; ^Z G 3{>
} ; !K/zFYl
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > fXB64MNo
{ IK|W^hH\8
typedef picker < T > result; I.'sK9\Zp
} ; $6yr:2Xvt
i`vgD<}
下面总的结构就有了: |3uE"\nfA
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 _|KeB(W
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 E@S5|CM
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 d;LBV<Z?
至此链式操作完美实现。 /rmm@
m;m4/z3U
?G$X
4KY6`
七. 问题3 a3(q;^v
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。 = ms
o1
S0-/9h
template < typename T1, typename T2 > etLA F
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const *Q:EICDE7
{ GeCyq%dN
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); x\!Uk!fM
} F ][QH\N
x2 m
A
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: 7EukrE<b'
,L,?xvWG
template < typename T1, typename T2 > a>/jW-?
struct result_2 6$"0!fl>
{ o9D]\PdL>
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; f/K:~#k
} ; xDTDfhA
o 2sOf
显然,各个functor似乎根本不理会各个参数那个是_1, 那个是_2, 那么最后是怎么选择的呢? K#oF=4_/|
这个差事就留给了holder自己。 L?p,Sy<RI
,T3_*:0hk!
vW:XM0
template < int Order > ~R\Z&oQ
class holder; 4'ymPPY
template <> *C n `pfO
class holder < 1 > #.z`clK#
{ X1{U''$
K
public : "lJ[H=\
template < typename T > .}zpvr8YP
struct result_1 v5!G/TZ1
{ M<x
W)R
typedef T & result; 6su^yt
} ; }n91aE3v
template < typename T1, typename T2 > L?gak@E
struct result_2 Q-LDFnOFwp
{ 235wl
typedef T1 & result; PgY q=|]`
} ; ;'x\L<b/)
template < typename T > 4 9zOhG
|
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const gAWrn^2L5
{ ;+/[<bv d"
return (T & )r; 0Zv<]xO
} 7f9i5E1
template < typename T1, typename T2 > Lp?JSMe
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const v<qiu>sbz}
{ &J~%Nt
return (T1 & )r1; VD*xhuy$k
} +o\s
|G|l
} ; ]8i2'x
N<54_(|X
template <>
>v DD.
class holder < 2 > CdN,R"V0$@
{ 1li1&
public : -bHfo%"^TT
template < typename T > -gP4| r8&
struct result_1 q3s
+?&
{ S2jO
typedef T & result; '0!IF&p'
} ; +'NiuN
template < typename T1, typename T2 > "c S?t
struct result_2 lTh}0t
{ ?kvkdHEO_
typedef T2 & result; ir4uy
} ; cO#e
AQf7
template < typename T > /_rg*y*
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const GoGo@5n(Z
{ /Nh:O
return (T & )r; +=y ktf
} Wkk=x&
template < typename T1, typename T2 > Ij_VO{]G'l
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const N2"4dVV;
{ YJO,"7+
return (T2 & )r2; Qhd~4
} z.9
#AN=&[
} ; $cLtAo^W
,'CDKzY
fU+A~oL%I
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 ZcXqH7`r
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: FshQ OFW
首先 assignment::operator(int, int)被调用: p1=sDsLL
a/.O,&3
return l(i, j) = r(i, j); _BcYS
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) xi6Fs, 2S
>Hr0ScmN@"
return ( int & )i; S-8O9
return ( int & )j; W`C&$v#
最后执行i = j; ^ ,Bxq^'D
可见,参数被正确的选择了。 LDL#*g
]FLuiC
fN8|4
edPnC
{?s
?Rl?Pp=>
八. 中期总结 /tno`su;
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: -v9V/LJ
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 OC'cP[$ _
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 ;APpgt4
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor ;bd\XHwMUP
n>X
HFwT
?K7m:Dx
V#W(c_g
3\FiQ/?
九. 简化 ,vQkvuz
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。 7581G$@ym
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 voaRh@DZ%/
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: {M]m cRB(
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 R|{6JsjG10
+-*/&|^等 FuaGr0]
2. 返回引用。 \z8TYx@
=,各种复合赋值等 /Mf45U<
3. 返回固定类型。 p&bQ_ XOH
各种逻辑/比较操作符(返回bool) u~?]/-.TY
4. 原样返回。 KhZ'Ic[vw
operator, (@`+Le
5. 返回解引用的类型。 MQ"<r,o?:
operator*(单目) *Yov>lO
6. 返回地址。 .+aSa?h_
operator&(单目) lp?geav
7. 下表访问返回类型。 W"|89\p}
operator[] kaUH#;c>_
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 0;e>kz3o
operator<<和operator>> vVKiE 6^
8Md*9E#J("
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 g{ l;v
例如针对第一条,我们实现一个policy类: &nj@t>5Bs$
av
wU)6L
template < typename Left > Q=~e|
struct value_return vK#xA+W
{ W;IvR
template < typename T > _}`iLA!$I
struct result_1 ?
_[gs/i}
{ 2c!?!:s
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; Tb}`]Y`X
} ; yYWGM
'fcJ]%-=
template < typename T1, typename T2 > ~mK9S^[
struct result_2 ,_YCl09p(
{ EEn}Gw
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; ctdV4%^{
} ; ^b;.zhp8;N
} ; v"_hWJ)
]Rnr>_>x;
6P?
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait lGjmw"/C
QS_"fsyN:
下面我们来剥离functor中的operator() L4}C%c\p*
首先operator里面的代码全是下面的形式: $>5|TG
0i
b V;R}3)
return l(t) op r(t) "]5]"F 4]
return l(t1, t2) op r(t1, t2) B4[onYU
return op l(t) @?G.6r~
return op l(t1, t2) +UHf&i/3
return l(t) op D19uI&U4
return l(t1, t2) op
5 ah]E
return l(t)[r(t)] R(r89bTQ
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] O)`R)MQ)
ph%/;?wY
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: '`\\O:@C`
单目: return f(l(t), r(t)); vy1:>N?#5
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); N!/^s":
双目: return f(l(t)); J'b*^K
return f(l(t1, t2)); bb+-R_3Kd
下面就是f的实现,以operator/为例 l>7`D3
kVy%y"/
struct meta_divide L!c7$M5xJ
{ ~F+{P4%`<
template < typename T1, typename T2 > f77Jn^Dt
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) 9'\18_w
{ ,~JxYh
return t1 / t2; QP >P
} 536H*HdN
} ; HPg@yx"U
68+9^
这个工作可以让宏来做: ;
R&wr_%
iZwt,)(
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ q*mNVBy
template < typename T1, typename T2 > \ }O<=!^Y;A
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; hcWkAR
以后可以直接用 AWi~qzTZ
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) bQrH8)
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
MHpPb{^
(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。。。) #K"jtAm
pD eqBO
nQa5e_q!u
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 _K_!(]t
[C,<Q
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType >
B ;9^
class unary_op : public Rettype ltO:./6v
{ c'vxT<8fWW
Left l; *rXESw]BR
public : kBS;SDl)
unary_op( const Left & l) : l(l) {} (I IPrW;>
^}8(o
template < typename T > SWNi@
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const UwvGw5)q
{ "
2Dz5L1v
return FuncType::execute(l(t)); 1j`-lD
} kn^RS1m
-}/u?3^-
template < typename T1, typename T2 > >8"oO[U5>
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const /!=uM.
{ 0~iC#lHO
return FuncType::execute(l(t1, t2)); hq6B
pE
} {KxeH7S
} ; 9TIyY`2!
mSp-
Kyt.[" p
同样还可以申明一个binary_op yM}}mypS
jrbEJ.
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > 2?u>A3^R
class binary_op : public Rettype `MAee8u'
{ x%pC.0%
Left l; %0fF_OU
Right r; u_;*Ay
public : Nwr.mtvh
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} /;-KWu+5=
6vbWe@#U/
template < typename T > ,24NMv7
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ^1s!OT Is
{ q#:,6HDd
return FuncType::execute(l(t), r(t)); #+N\u*-S
} A{iI,IFe
g0v},n
template < typename T1, typename T2 > zpV@{%VSj
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 9uV/G7Geq
{ QZB2yK3]h
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); $#2ik~]>
} %_0,z`f
} ; Y]/(R"-2G
WMnR+?q
$e&( ncM
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 c9-$td&
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 j/4N
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) >y m MQEX`
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。 ,Dfq%~:grT
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! S+3'C
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。。。 kq6S`~J^R
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 sDT(3{)L7
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) ML'4 2z
Y
下面是修改过的unary_op vpcHJ^19
nr*~R-,\
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > ] as_7
class unary_op _I8L#4\(=
{ `*cT79
Left l; agQzA/Xt
06"p^#
public : |-4C[5rM
4 d4le
unary_op( const Left & l) : l(l) {} zvf:*Na")
#gq4%;
template < typename T > |Ak>kQJ(1z
struct result_1 g
<^Y^~+E
{ yn<H^c
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; Nr=ud QA{
} ; rLs)*A!
La48M'u
template < typename T1, typename T2 > =A={Dpv[>
struct result_2 CXks~b3SD
{ vn|u&}h
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; nkTH#WTfR
} ; 4b=hFwr[?
fN~kdm.
template < typename T1, typename T2 > kF.!U/C
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const F+,X%$A#?
{ e`zEsLs@
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); ((^jyQ
} @'L/]
9 +"D8J7
template < typename T > r7Bv?M^!
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const \s?OvqI:
{ #&0)kr66
return OpClass::execute(lt(t)); y
,isK
} aSd$;t~
r/1:!Vu(
} ; @*q WV*$h
.o91^jt
Dww]D|M
该方法避免直接使用RetType的result_x,而自己申明一个对应的result_x做一次中转,虽然其实毫无意义,却恰好避开了vc的bug kK&tB
好啦,现在才真正完美了。 !R;P"%PHV
现在在picker里面就可以这么添加了: /]"&E"X"
jcHs!
template < typename Right > H`q" _p:
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const +jYO?uaT
{ E@TX>M-&
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); pw{3I 2Ix
} sv\'XarM
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 ,{:c<W:A]
c_c]0Tm
kf\n
[1B F8:
L,!?'.*/]
十. bind mj5$ 2J
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。 fgg^B[(Y
先来分析一下一段例子 j}XTa[
TEz)d=
{ 6Lkh
int foo( int x, int y) { return x - y;}
hh<5?1
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 _?>!Bz
m
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 XRXKO>4q
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。 {Uxah
我们来写个简单的。 v'i"Q
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: /*p4(D_A
对于函数对象类的版本: o_&.R
hPr*<2mp
template < typename Func > lnL&v'{
struct functor_trait 6i[\?7O'0
{ v:1l2Y)g
typedef typename Func::result_type result_type; "wL~E Si
} ; 8+Al+6d|!
对于无参数函数的版本: S+>&O3m
.O @bX)
template < typename Ret > iKv`[k
struct functor_trait < Ret ( * )() > Ht+ng
{ 9\3% 5B7
typedef Ret result_type; +*,rOK`C
} ; W>
.O"Ri
对于单参数函数的版本: d='z^vHK
Ht?
u{\p@
template < typename Ret, typename V1 > "L@qjSs8
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > SdC505m0*
{ @3wI(l[
typedef Ret result_type; %(;jx
} ; AbUU#C7
对于双参数函数的版本: Le9r7O:
6CO>Tg:%
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > 6yk
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > q_>DX,A
{ &<@{ d
typedef Ret result_type;
/ :"%m:-P
} ; {l{p
等等。。。 OP
|{R7uC
然后我们就可以仿照value_return写一个policy JfKhYRl
j{VxB
template < typename Func > acB,u&
struct func_return R4!qm0Cd
{ qMYR\4"$
template < typename T > ^T'+dGU`
struct result_1
j^KM
{ JiZ9ly(G
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; @A!Ef=R
} ; lnbw-IE!
1mOZ\L!m*
template < typename T1, typename T2 > GW'=/
z7
struct result_2 3Zsqx=w
{ N\H{p%8
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; g-mK(kY4p
} ; ]=9%fA
} ; Wr`=P,
x)G/YUv76
WP32t@
最后一个单参数binder就很容易写出来了 T1PWFw\GH
+<:p`%
template < typename Func, typename aPicker > 0'^? m$
class binder_1 +x
G] (?
{ )U<4ul
Func fn; ZT8. r0
aPicker pk; =%Ut&6}sQ
public : <WaiJy?
~/3cQN^
template < typename T > #.9Xkn9S
struct result_1 _<