一. 什么是Lambda I?f"<5[0
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 @;||peU
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, pWMiCXnW
D"`%|`O
{@Blj3 ;w}
-6uH.
class filler 1t0bUf;(M
{ 5|yZEwq
public : !Bag}|#
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} ot-(4Y
} ; Vil@?Y"
<$"7~i/X
lKf Mp1
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: RM)1*l`!E
]a78tTi
Sv.KI{;v$
{&u Rd?(
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); M#=Y~PU
]MC/t5vC u
6o$Z0mG
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 xg(<oDn+\
;
qO@A1Hq
60~v
t04
"\NF
二. 战前分析 OpYmTep#T\
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 .?A'6
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 ^/G?QR
8r5xs-
5fU!'ajaN7
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); )URwIe{
/* --------------------------------------------- */ wG_4$kyj
vector < int *> vp( 10 ); (:ZPt(1
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); EJO.'vQ
/* --------------------------------------------- */ 4;?1Kb#
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); Y3D3.T6Q
/* --------------------------------------------- */ .8-PB*vb
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); )8:n}w
/* --------------------------------------------- */ K3Huu!Tr
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); [0K=I64
z
/* --------------------------------------------- */ 1Pu
, :Jt
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); Q?Wr7
OdO{xG G@
{PL,VY)Z
baqn7k"
看了之后,我们可以思考一些问题: 7^HpVcSM
1._1, _2是什么? "_t4F4z
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。 X88F>1}
2._1 = 1是在做什么? 8a7YHUL<3i
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。 QT_Srw@
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。 [70Y,,w
wbBE@RU>!
C2NzP & FD
三. 动工 QDP-E[
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: SzRL}}I
1U
nZe\5`
AmZuo_
template < typename T > I`lDWL
class assignment [S%J*sz~
{ HP#ki !'
T value; M\I_{Q?_
public : fH&zR#T7U4
assignment( const T & v) : value(v) {} e!6eZ)l
template < typename T2 > ubD#I{~J
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } OO$|9`a
} ; ACgt"
M.3F
61G|?Aax
-H4PRCDH
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 JW-|<CJ
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment X!o@f$
!!9{U%s
.-J`d=Krp
YRXK@'[=
class holder \{lE0j7}h
{ : sFo
public : f;R>Pr;rD
template < typename T > fD0{ 5
assignment < T > operator = ( const T & t) const .6LS+[
{ Sq<3Rw
return assignment < T > (t); :r\xkHg/f
} So?m?,!W
} ; ej<`CQ
:|=- (z
h5j<u
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: TWtC-wI;
)mj<{Td`
static holder _1; l4zw]AYk+X
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 iEe#aO"D!
iFSJ4 W(
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); a"k'm}hVY$
而不用手动写一个函数对象。 6`1k
^
ekrBNDs9
nYhp`!W4;
'w:bs!
四. 问题分析 *aI~W^N3
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。 3XnE y
+
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。 # 9V'';:
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 ZH!;z-R
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 }H5/3be
下面我们可以对这几个问题进行分析。 ZxI]I1)
V>AS%lXj
五. 问题1:一致性 JfSdUWxT
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?| ?x'w~;9R/
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 ~C0Pu.{o
L -YNz0A
struct holder
Ll?g.z"
{ vABXXB
// >C:If0S4X
template < typename T > EPv%LX_j
T & operator ()( const T & r) const p x0Sy|
{ Nvhy3
return (T & )r; =88t*dH(,"
} g(nK$,c
} ; 0juDuE?
(V8?,G >
这样的话assignment也必须相应改动: v O PMgEI
!n:uiwh
template < typename Left, typename Right >
A=0@UqM
class assignment Qd?CTYNsv
{ *N`;I@Q"[
Left l; a/:]"`)
Right r; 1c/
X
public : K|Om5
p
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} C>NQ-w^
template < typename T2 > oikxg!0S
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } Et.j1M|g
} ; t|<FA#
q#jEv- j.
同时,holder的operator=也需要改动: /e .D/;]
S{-f$Q*
template < typename T > G@B*E%$9
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const Tn /Ut}]O
{ 22|"K**3J|
return assignment < holder, T > ( * this , t); >J>>\Y(p
} lAz2%s{6
I
ld7}R
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 g1ytT%]
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 dGU8+)2cn
K0v.3
return l(rhs) = r; ?3Pazc]+|
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 JA< :K0
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: jAZ >mo[
H }B2A"
template < typename Tp > Jl_~_Z
class constant_t r,Ds[s)B
{ v~f'K3fLp
const Tp t; <&6u]uKrW
public : D,E$_0
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} 4QO/ff[ o
template < typename T > $e*B:}x}
const Tp & operator ()( const T & r) const k8
u%$G
{ m9woredS,
return t; >gnF]<
} qfa}3k8et
} ; ~o i)Lf1
l0:5q?g
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 j3{HkcjJG
下面就可以修改holder的operator=了 mTJ"l(,3
jFG5)t<D
template < typename T > EavX8r
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const 'g~@"9'oe
{ X>{p}vtvf>
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); R5gado
} dl_{iMhF&E
%Lyz_2q A
同时也要修改assignment的operator() (_U^
-,|ha>r
template < typename T2 > -Uri|^t
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } ZL=N[XW4'
现在代码看起来就很一致了。 -~\f2'Q
^4 8\>-Q\
六. 问题2:链式操作 e"~)Utk
现在让我们来看看如何处理链式操作。 g Jk[Ja
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。 q1w|'V
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。 ,z[(k"
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。 t$5jx
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct ZtR&wk
26 ?23J
;
template < typename T > Dp`HeSKU^
struct result_1
$WR?
{ Wy.";/C
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; >D~w}z/fk
} ; 1AT'S;`
|(RZ/d<X\a
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: "$DldHC
c|Y!c!9F
template < typename T > _Z.cMYN
struct ref G5;V.#"Z[
{ LN\[Tmd &
typedef T & reference; ;y OD
} ; MJ\r 4n
template < typename T > +sRP<as
struct ref < T &> :~D];m
{ U!0E_J
typedef T & reference; "S(yZ6r"
} ; p-Pz=Cx-
rREzM)GA
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: /BKtw8
{xToz]YA
template < typename T > q#'VJA:A5&
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const p[-{]!
{ OX^3Q:Z=
return l(t) = r(t); s/h7G}Mu
} ul=7>";=|
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。 ;s}3e#$L
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 (Q_2ODKo
K$ AB} Fvc
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 1`QsW&9=b
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: LABNj{=D!
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 :Y^I]`lR"
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 ]u0Jd#@
最后的布局是: PQ3h\CL1n
Add dyO E6Ex
/ \ s:b"\7
Divide 5 qtY
m!g
/ \ \8>oJR 6
_1 3 6c &Y
似乎一切都解决了?不。 >A=\8`T^
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。 (bvoF5%
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。 nB&j
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: R04J3D|
> 0T
Za
template < typename Right > @[v8}D
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const !+KhFC&Py
Right & rt) const eT-9
{ 8&."uEOOU
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); Dft%ip2
} pX_b6%yX(
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 F~R7~ZE
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。 7kd|K
b(
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。 OD|1c6+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。 ,ux+Qz5(
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。 ]7vf#1i<
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? 7=3O^=Q^Q
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: hy!6g n
n| C|&
template < class Action > o_rtH|ntX5
class picker : public Action 6p m~sD
{ &D*8l?A/1f
public : 9^\hmpP@D
picker( const Action & act) : Action(act) {} N"1QX6
// all the operator overloaded Q.ukY@L.'
} ; 4U{m7[
+*.1}r&
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。 0Cq!\nzz
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: d1bhJK
w+=Q6]FxJ
template < typename Right > [b;Uz|o
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const 'hIU_
{ kFwxK"n@C
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); 9|3o<
} Z
Xb}R^O-
Y|RdzCM
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > h[Mdr
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。 =fWdk\Wv
vi|Zit
template < typename T > struct picker_maker |_nC6;
{ ZAeQ~ j~
typedef picker < constant_t < T > > result; (}"S)#C
} ; PpFsp( )x
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > !
Rvn'|!
{ OoM_q/oI
typedef picker < T > result; <\ETPL,<
} ; 1Z 6SI>p
!g2a|g
下面总的结构就有了: =UUd8,C/
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。 =YHt9fb$c
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 j ug'g
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 j+Zt.KXjT
至此链式操作完美实现。 #_fY4vEO
?gG, t4D
>a@>N
七. 问题3 +?V0:Kz]
如何使用多参数的函数对象呢?考虑_1=_2,这个functor必须接受2个参数,因此所产生的assignment对象的operator()必须能接收2个参数。 [+gzdLad
pl\b-
template < typename T1, typename T2 > 4>k
I^
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const -[$&s FD
{ 0'@u!m?
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); >?V<$>12
} )&z4_l8`=
]QS](BbD:
很明显,这个函数的返回类型会依赖于T1,T2,因此result_1已经无法适用,我们就只好再写一个result_2: L#ZLawG
(3O1?n[n
template < typename T1, typename T2 > =ybGb7?
struct result_2 zX~}]?|9
{ WW6yFriuW
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; ~S;! T
} ; Lzz)n%y5
!0Nf9
显然,各个functor似乎根本不理会各个参数那个是_1, 那个是_2, 那么最后是怎么选择的呢? rhoeZ
这个差事就留给了holder自己。 x.\XUJ4x
lY,/ W
+5-fk>o
template < int Order > ZpWu,1
class holder; .[,6JU%
template <> 6|oWaA\gI
class holder < 1 > }{mG/(LX8
{ 045\i[l=
public : p%8v`
template < typename T > !-RwB@\
struct result_1 !7c'<[+Hm
{ |[ocyUsxX
typedef T & result; b^Z$hnh]S
} ; u G[!w!e
template < typename T1, typename T2 > N8 M'0i?
struct result_2 *%?d\8d
{ ;dOs0/UM&
typedef T1 & result; Mciq-c)
} ; JCcQd01z
template < typename T >
{,Fcd(MU
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const :d({dF_k;p
{ Q"'V9m7
i
return (T & )r; zDd5cxFdZ
} OHhs y|W
template < typename T1, typename T2 > I+~bCcgPi
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const eJ:Yj
~X`<
{ NQR^%<hU
return (T1 & )r1; OAVQ`ek
} 1MV@5j
} ; B-dlm8gX
] R<FKJ[
template <> 2Y;!$0_rv
class holder < 2 > 5%&]
{ H!. ZH(asY
public : 3KT_AJ4}
template < typename T > >fbo
r'|
struct result_1 Qg> 0G%cXU
{ x
^[F]YU
typedef T & result; 4oN${7k0
} ; v~`*(Hh
template < typename T1, typename T2 > RM#fX^)=
struct result_2 zLK\I~rU!
{ 3G.r-
typedef T2 & result; avy=0Jmj
} ; J&_3VKrN
template < typename T > 6qDfcs
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const e{JVXc[D
{ :])JaS^
return (T & )r; > [8#hSk
} S\b K+
template < typename T1, typename T2 > niQcvnT4b
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const *;P2+cE>H3
{ /.2 qWQH
return (T2 & )r2; 9fMSAB+c%
} .?Auh2nr
} ; .<dOED{v
/sV?JV[t
@`Wt4<
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> >。 6W:1>,xS
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: #!L%J<MX
首先 assignment::operator(int, int)被调用: fa yKM
[G=:?J,P
return l(i, j) = r(i, j); 5y}BCY2=/
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) KqK9X
W\NG>t
return ( int & )i; 7$#rNYa,z
return ( int & )j; ke^d8Z.
最后执行i = j; *:[b'D!A
可见,参数被正确的选择了。
(:l(_-O
5pmQp}}R
o~k;D{Snr
vS#{-X
Rhv%6ekI
八. 中期总结 C
rfRLsN]
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: zu C5@jy.x
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 2md.S$V$,
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 #EFMgQO
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor fzyzuS$
EU9[F b]
)6 k1 P
?lyltAxs'
V pH|R
*k4+ioFnKE
九. 简化 L W?&a3e
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。 A9iQ{l
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 _{mJ.1)V;
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: ~hzEKvs
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 )\"I*Jwir
+-*/&|^等 q^%5HeV 2
2. 返回引用。 =oPng=:
=,各种复合赋值等 q#|r
3. 返回固定类型。 +NT:<(;|i5
各种逻辑/比较操作符(返回bool) fQ1 0O(`g,
4. 原样返回。 j<@fT
ewZ
operator, cP J7E
5. 返回解引用的类型。 T1bFxim#b
operator*(单目) pW7kj&a_.
6. 返回地址。 G\):2Qz!|
operator&(单目) (Wn
"3
]
7. 下表访问返回类型。 FTbtAlqh<
operator[] 4]]b1^vVj
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 jP7w6sk
E
operator<<和operator>> wM0E%6
P
Wkww&Y
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。 u
X>PefR
例如针对第一条,我们实现一个policy类: Q~b_dx{m
boIVU`F-!
template < typename Left > d _uFY:
struct value_return g*28L[Q~
{ w~n kNqm
template < typename T > BPqwDjW
struct result_1 YY\Rua/nG
{ I0(8Z]x
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; a 1NCVZ
} ; C?S~L5a#oC
^ISQ{M#_
template < typename T1, typename T2 > _Po#ZGm~
struct result_2 !bieo'c
{ 8| Sba<d
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; ZRUh/<\[
} ; [C2kK *JZ
} ; }pt-q[s>
J7_8$B-j7
$=lJG(2%
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait "`[ $&:~
O8iu+}]/6
下面我们来剥离functor中的operator() XA?WUR[e
首先operator里面的代码全是下面的形式: `k!UjO72
(%.</|u
return l(t) op r(t) EtJD'&
return l(t1, t2) op r(t1, t2) F-$Kv-f
return op l(t) }~V,_Fv
return op l(t1, t2) Xa>}4j.
return l(t) op `TOX1cmw
return l(t1, t2) op NPP3(3C
return l(t)[r(t)] Y5Ft96o))x
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] I>\}}!
V!\n3i?i
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: q;KshpfRMD
单目: return f(l(t), r(t)); ^fG`DjA)
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); vrQFx~ZztH
双目: return f(l(t)); !\3}R25
return f(l(t1, t2)); Qf"6PJ
下面就是f的实现,以operator/为例 s!NisF
`I@)<d
struct meta_divide {rs6"X^
{ 6NU8HJp
template < typename T1, typename T2 > )ynA:LXx
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) 2YaTT& J
{ GCZu<,
return t1 / t2; t;oT {Hge
} G[vUOEU~O
} ; a
pKa4nI
g<0w/n!jmC
这个工作可以让宏来做: |3aS17yL>
J6= w:c
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ 1k*n1t):
template < typename T1, typename T2 > \ MM=W9#
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; O\3r%=TF
以后可以直接用 LRhP7D+A
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) }rFTh I
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 w/hh
4ir
(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。。。) 6vMDm0sv
$>nkGb%Kp
S.qk%NTTD
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 t*eleNYeS~
O7! fI'R
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > UUZ6N ZQI
class unary_op : public Rettype e =0l<Rj
{ :v|r= #OI
Left l; ](]*]a4ss
public : $:xF)E
unary_op( const Left & l) : l(l) {} u XaL
3-4Nad
template < typename T > &@-1"-H
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ,<`|-oa
{ K]*g, s+
return FuncType::execute(l(t)); *Pa2bY3:
} &n}8Uw0440
vcaBL<io
template < typename T1, typename T2 > {yGZc3e1j
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ru#T^AI*^
{ Z $ p^v*y
return FuncType::execute(l(t1, t2)); )6PJ*;p-
} ,?P8m"
} ; Lw!?T(SK
eTLI/?|+N
i528e{&
同样还可以申明一个binary_op bjU 2UcI"<
!&1}w86
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > a15,'v$O
class binary_op : public Rettype B]&Lh~Im
{ fhVbJU
Left l; >OF:"_fh
Right r; wghFGHgw
public : NN31?wt
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} Dwm@E\^ihm
WO.}DUfG+
template < typename T > CpBQ>!CW
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ~}hba3&b;#
{ ~{52JeUc P
return FuncType::execute(l(t), r(t)); !gD 3CA
} '8]|E
&!H~bzg
template < typename T1, typename T2 > >cvE_g"?C
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const f\U? :83
{ ^bZ<9}
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); k~'?"'
} l}U~I
3}).
} ; [)C)p*!Y)
FZeN,
LAu+{'O\
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 3fbD"gL
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 3n}sCEt=
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) WHhR)$zC
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。 mcAH1k e
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! [Gh%nsH
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。。。 ~;!i)[-
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 ="'rH.n #
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) $9j>VGf=
下面是修改过的unary_op n1k$)S$iiy
Wl9I`Itg
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > %XDip]+rb
class unary_op A>&>6O4
{ 1I:"0("}
Left l; 2@=cqD7x
%^Q@*+{:f
public : @w.b |
;T"m[D
unary_op( const Left & l) : l(l) {} )-TeDIfm
3 cV+A]i
template < typename T > #XYLVee,
struct result_1 gMoyy
{ 'Wx\"]:
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; 5VoOJ_hq
} ; SevfxR
g'd*TBnk
template < typename T1, typename T2 > .MzP}8^
struct result_2 #%}u8\q
{ p;c_<>ws-Y
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; IV
3@6t4k
} ; w|hyU4- ^
r(?'Y y
template < typename T1, typename T2 > 0k]ju
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const hM1&A
{ qxecp2>U
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); /64^5DjTh
} toYg$IV
+r#=n7t
template < typename T > 5Xy^I^J
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const K{r1&O>W
{ dwf #~7h_
return OpClass::execute(lt(t)); l9ch
} MK!]y8+Z
Ztpm_P6
} ; c9cphZ(z
5@r_<J<>
]C!Y~
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 8g2-8pa{
好啦,现在才真正完美了。 *Wuctu^9
现在在picker里面就可以这么添加了: m_PrasZ>
]<o.aMdV
template < typename Right > (x@i,Ba@
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const QB.*R? A
{ ;?HZ,"^I
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); AT'_0>x8
} dWq/)%@t
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。 )W}/k$S
]B-$p p
.$ P2W0G
^S;RX*
J}Z_.:JO(w
十. bind DbNi;m
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。 J*q=C%}.
先来分析一下一段例子 kgbr+Yw2X
>1)@n3. <O
1X!f!0=g+
int foo( int x, int y) { return x - y;} y uK5 r
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 w Ycz\uV
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 < 4EB|@E
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。 *F%ol;|Q
我们来写个简单的。 &:e}4/G
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: @y~BYiKs
对于函数对象类的版本: ]cGz~TN~
j
O5:{%
template < typename Func > ym,Ot1
struct functor_trait
`Hp.%G(
{ n[cyK$"
typedef typename Func::result_type result_type; #&`WMLl+8
} ; &Ow?Hd0
对于无参数函数的版本: ,j(p}t
luxKgcU
template < typename Ret > &L~31Ayj&
struct functor_trait < Ret ( * )() > $=QGua V
{ lj SR?:\
typedef Ret result_type; uI:3$
} ; @)juP- o%
对于单参数函数的版本: 2Ws/0c
r1az=$
template < typename Ret, typename V1 > Cak/#1
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > C&s }m0R
{ |uBot#K|
typedef Ret result_type; O^="T^J
} ; zHum&V8=H
对于双参数函数的版本: {;(g[H=q;
m 'H
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > _ry En
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > !k??Kj
{ x8rFMR#S=
typedef Ret result_type; p7=^m>Z6
} ; pra-8z-
等等。。。 )]>Y*<s }
然后我们就可以仿照value_return写一个policy __zu-!v
H7XxME
template < typename Func > +Tc(z{;
struct func_return <"|<)BGeI
{ ]!Aze^7;
template < typename T > H1b%:KRVK
struct result_1 g2b4 ia!L
{ f}9`iN=k
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; q D>Y}Z!
} ; A`U 2HC
\#oV<MR
template < typename T1, typename T2 > Ckl]fy@D}
struct result_2 rM~IF+f0XD
{ wqoN@d
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; I:>d@e/;
} ; <x;[ H%
} ; 5J2p^$s
\iLd6Qo_aq
"YvBb:Z>
最后一个单参数binder就很容易写出来了 GC#95
S0QU@e
template < typename Func, typename aPicker > &I'F-F;
class binder_1 xfV2/A#h
{ Yw1q2jT
Func fn; Bma|!p{
aPicker pk; &i}cC4i
public : B>nd9Z '
`3s-%>
template < typename T > *x`l1o
struct result_1 C5z
{ m?CjYqvf
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; $MEbePxe
} ; {]m
e?I
_
~$0cj<
template < typename T1, typename T2 > =ir;m
struct result_2 XV9'[V
{ }sNZQ89V*v
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; eDZ3SIZ
} ; RKZk/ly
gR6T]v
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} yaGVY*M0
.BTT*vL-
template < typename T > G,*
uj0g
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const K<9MK>T
{ 0`Qs=R`OM
return fn(pk(t)); +fR`@HI
} Xwq2;Bq
template < typename T1, typename T2 > Q-%=ZW Z
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const tZ2iSc
{ 30v1VLR_)
return fn(pk(t1, t2)); 3~09)0"!d
} lxJ.h&