一. 什么是Lambda G.L4l|%W
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 Rb#?c+&#
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, l46O=?usDX
d@`yRueWiV
#~(@Ka.eA0
IDv@r\Xw
class filler ; <3w ,r
{ ARslw*SJ
public : n_iq85
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} E|#'u^`yv
} ; 'tF<7\!
K&Zdk (l)
mh|M O(
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: H,] D}r
z^~fVl
~ 5`Ngpp
v)BUt,A
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); %o.+B~r
%N>@( .
_M{m6k(h
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 R(ay&f%E
2N `Vx3
?zxKk(J
8>
Gp #T
二. 战前分析 M1VRc[
RRo
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。 S tn[M|
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 =T;%R^@
^k~{6S,
>pz/wTOi
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); -K+gr sb
g
/* --------------------------------------------- */ J>x)J}:;
vector < int *> vp( 10 ); :N(L7&<
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); 61CNEzQ
/* --------------------------------------------- */ HnZrRHT0
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); {{:MJ\_"h_
/* --------------------------------------------- */ ("wPkm^
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); CEt_wKzf
/* --------------------------------------------- */ |(Io(e
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); \U p<m>3\
/* --------------------------------------------- */ I5PaY.i
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); 5Gg`+o
-H{c@hl
lAV6z%MmM
/9W-;l{=z
看了之后,我们可以思考一些问题: HA"LU;5>2J
1._1, _2是什么? vBq2JJAl
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。 P6;L\9=H<
2._1 = 1是在做什么? luAhyEp
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。 6<FJ`l]U9
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。
mii9eZ
IN),Lu0K
,NKDEcw]
三. 动工 0p:n'P
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: ^25$=0
#>[+6y]U!
v-4eN1OS
SbrBlP:G
template < typename T > liPUK #
class assignment ^hTq~ "
{ YgrBIul
T value; v&p\r'w
public : $:F] O$A
assignment( const T & v) : value(v) {} *m2J$9q
template < typename T2 > N!^U{;X7/
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } TC"mP!1
} ; ?5"~V^L3
F6YMcdU
sm/l'e
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 rn U2EL
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment MvJEX8M
X2T)]`@
5>"-lB &
Mt<TEr}7Z=
class holder 592q`m\
{ &\`=}hB
public : 0|HD(d`a
template < typename T > qzsS"=5
assignment < T > operator = ( const T & t) const pOpie5)7X
{ v6TH-
return assignment < T > (t); $ v$~.
} E.4`aJ@>d
} ; <wc=SMmO
?,TON5Fl-
4: 5 CnK
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: 315Rk!{AJ
!2$O^
}6"
static holder _1; 67')nEQ9
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 sR
~1J4
=AGsW
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); K%$%9y
而不用手动写一个函数对象。 xsV(xk4
$yHlkd`Y
5}E8Tl
VO/"
ot
四. 问题分析 , z<\ Z!+=
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 %)u5A!"
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 \c_1uDRoUn
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 ZSU;>&>%v
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 _h M3p
下面我们可以对这几个问题进行分析。 rW&8#&
S_ e }>-
五. 问题1:一致性 G}AfCd4
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| cdf8YN0!
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 =0MW+-
/0\m;&
struct holder ] +LleS5
{ aB#qzrr['8
// aKhI|%5kA
template < typename T > WdnCRFO?l
T & operator ()( const T & r) const %7z
{ jun>(7
return (T & )r; .COY%fz
} 7.hn@_
} ; XW%!#S&;X
Cj31'
这样的话assignment也必须相应改动: *3s4JK
Y*dzoN.sW
template < typename Left, typename Right > v](7c2;
class assignment d {T3
{ ;sS N
Left l; YJ_LD6PL9
Right r; "fL:scq@0
public : th2a'y=0
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} ZH~ T'Bg
template < typename T2 > :W? 7J"
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } ?6; +.h\
} ; C3:4V2<_
+79?}|
同时,holder的operator=也需要改动: k]] (I<2
F]q pDv
template < typename T > &zynfj#o
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const U(3{6^>Gc
{ ezY
_7
return assignment < holder, T > ( * this , t); O)kC[e4
} n [[rI0]g
?*tb|AL(R
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 u0Fu_Rtr
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。
pBG(%3PpW
`s Az1/N
return l(rhs) = r; [2a*TI
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 _}vD?/$L
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: FQ*4?D,A
9P#E^;L
template < typename Tp > _iO,GT=J-
class constant_t =P<gZ-Cm
{ Wt"fn&R}
const Tp t; :CNHN2 J
public : :lcZ)6&S
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} g PU|Gv5
template < typename T > $o?Wum
const Tp & operator ()( const T & r) const Z}5;K"T/
{ .:B]
a7b
return t; L6fc_Mo.EE
} b?hdWQSW7
} ; 7q<I7Wt
QU2\gAM
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。
!NUsfd
下面就可以修改holder的operator=了 Rf+ogLa=
%`t;5kmR
template < typename T >
}H&NR?Ax
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const TartV3;`
{ (`>RwooE
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); %K@D{)r_^
} G9TK)Nz
-n?}L#4%8
同时也要修改assignment的operator() `7zz&f9dDX
6] <~0{
template < typename T2 > A% 9TS/-p
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } &B1d+.+
现在代码看起来就很一致了。 ]rO`eN[~U
WoHFt*e2
六. 问题2:链式操作 {0+gPTp
现在让我们来看看如何处理链式操作。 ,Drd s"H
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。 )cNG)F
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 N|EH`eu^i
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 J@54B
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct jhr{JApbJv
Jtnuo]{R
template < typename T > Uc/MPCqZ
struct result_1 'j6PL;~c
{ qsk8 #
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; *y9 iuJ}
} ; j(HC^\Hi
(D]l/akP
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: Q/o!&&
Z"<aS&GH
template < typename T > kz\
D-b
struct ref j(F&*aH78
{ Yv\.QrxPm
typedef T & reference; awQf$
} ; ;Oh4W<hH}
template < typename T > vE0Ty9OH"]
struct ref < T &> 3P-qLbJ
{ h7c8K)ntnf
typedef T & reference; X3vTyIsn
} ; uvz}qH@j/Q
W2G`K+p
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: ,'?%z>RZm
*|h-iA+9
template < typename T > QkBT,c
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const
+ulBy
{ cVv+,l4V0
return l(t) = r(t); p&ytUTna
} 8'Sw?FbVA/
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。 #80DM
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 D_ybgX?0:
Y
O;N9wu3f
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 Sd'!(M^k3
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: dtw1Am#Ci
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 ; {$9Sc $
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 P*_!^2
最后的布局是: Kf2Ob1
Add +QT(~<
/ \ tz\7,yGT
Divide 5 12n5{'H2%
/ \ JG @bl
_1 3 3&.?9
似乎一切都解决了?不。 mE^mQ [Dk
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。 6 "U&i9
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。 [h SE^
m
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: S'#KPzy.
-bJht
template < typename Right > AD^9?Z
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const 0Aw.aQ~E8i
Right & rt) const Vui5Z K
{ GzxtC&
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); [ R1S+i
} -fIX6
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 t"k6wv;Tq
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。 Fn.wd`'0
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,&BP$B
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 8mI eW
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 NPc]/n?vDj
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? L)H'g
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: -L>xVF-|:1
hn\<'|n
template < class Action > pv*u[ffi
class picker : public Action o ?@,f/"5
{ ~?4'{Hc'
public : l&2A]5C
picker( const Action & act) : Action(act) {} 5RCQ<1
// all the operator overloaded c'B6E1}sx
} ; F* "
Fw? ;Y%
Picker<T>继承自T,唯一的作用就是给T添加上了各种操作符的重载函数。 ]4wyuP,up
现在所有参与行动的functor都要套上一层picker, _1被声明为 picker<holder>, 并且holder中所重载的操作符除了operator()之外全部被移到了picker内。而picker中的操作符重载的返回的functor也必须套上一个picker: awLN>KI]</
aTF~rAne<
template < typename Right > t<s:ut)Q!
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const zBD ?O!
{ T;K,.a8bU
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); rM<|<6(L
} m-9{@kgAM?
EEFM1asJf
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > E/z^~;KA
使用picker还带来一个额外的好处。之前提到picker_maker要区分functor和常量,有了picker,区分的方法就非常简单了:凡是属于picker<T>的都是functor,否则就是常量。 vn<z\wVbf
g]?&qF}
template < typename T > struct picker_maker {E`[`Kf
{ m?bd6'&FR
typedef picker < constant_t < T > > result; YSERQo
} ; #12
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > nTxeV%
{ *X- 6]C
typedef picker < T > result; 0Ou;MU*v
} ; "\M16N
b@j**O>[q)
下面总的结构就有了: 5>+>=)*
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 !dQG 5v
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 COPH)Bdq.
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 Y-\/Y*;cd
至此链式操作完美实现。 &TYTeJ]
q8%T)$!
)HbsUm#
七. 问题3 $GhdH)
如何使用多参数的函数对象呢?考虑_1=_2,这个functor必须接受2个参数,因此所产生的assignment对象的operator()必须能接收2个参数。 F0h`>{1%
epM;u
template < typename T1, typename T2 > A_3V1<J`]
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const m`luMt9
{ 8JxJ>I-9p
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); 1FCqkwq[
} mOji\qia
({JXv
很明显,这个函数的返回类型会依赖于T1,T2,因此result_1已经无法适用,我们就只好再写一个result_2: ^_W+
&5>R>rnB
template < typename T1, typename T2 > *ub]M3O
struct result_2 88(h`RGMh
{ 1xN6V-qk
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; C-!!1-Eq?:
} ; J60XUxf
5u
+U^D
显然,各个functor似乎根本不理会各个参数那个是_1, 那个是_2, 那么最后是怎么选择的呢? :{@&5KQ8)
这个差事就留给了holder自己。 s%F}4W2s
ArWMbT>Zqw
6[fp e
template < int Order > xG:eS:iT
class holder; l_bvwo
template <> U6^x(2De
class holder < 1 > I^erMQn[ z
{ Fm}#KE0
public : LV|ZZ.d h
template < typename T > faQ}J%a
struct result_1 qgREkb0
{ XFpII45
typedef T & result; )yvI {
} ; PI_MSiYQ
template < typename T1, typename T2 > k L\;90
struct result_2 9gP-//L@
{ +>3XJlZV
typedef T1 & result; k"_i7
} ; PwP;+R};|
template < typename T > :pj00
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const I&JVY8'
{ >iD&n4TK
return (T & )r; egQB!%D
} W4n;U-Hb
template < typename T1, typename T2 > {A2EGUmF2
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const `o~dQb/k+
{ iSDE6
return (T1 & )r1; | R MIV
} *J^l
r"%c
} ; o5=1
Q9,H0r-%
template <> lS"g[O+
class holder < 2 > 69#mj*p@+
{ mS?.xu
public : K@av32{
template < typename T > Ln6\Iis
struct result_1 5(BB`)
{ q@K8,=/.#
typedef T & result; Ik[aiz
} ; Ay?KE{Qs '
template < typename T1, typename T2 > B \?We\y
struct result_2 ZlaU+Y(_[
{ 7ux0|l
typedef T2 & result; {OFbU
} ; cp D=9k!*K
template < typename T > 0($@9k4!/
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const \@G
7Kk*l
{ X!=E1TL
return (T & )r; ]2O52r
} dkTewT6'
template < typename T1, typename T2 > Wp2b*B=-
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const }dnO7K
{ W(jXOgs+_
return (T2 & )r2; B~S"1EE[
} _X
?W)]:
} ; Td!@i[6%H
kb"g
b{T". @b
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> >。 L~x
PIu
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: pkWJb!
首先 assignment::operator(int, int)被调用: l!r2[T]I@7
5:3%RTLG
return l(i, j) = r(i, j); WhPwD6l>
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) _H[LUl9
,3 !D(&
return ( int & )i; )6K Q"*
return ( int & )j; p)_v.D3i
最后执行i = j; >`\f,yql6
可见,参数被正确的选择了。 ahezDDR-.i
21(8/F ~{
hC1CISm.U
zJ-_{GiM*L
}M3f ?Jv
八. 中期总结 .MNi)+
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: SePPI.n
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 z4qw*. 5
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 n*%o!=
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor rHS;wT
=E{e|(1+u
6yDc4AX
pwj ?
w5j6RQml
*g0} pD;r
九. 简化 %V40I{1
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。 g&z)y
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 2'R;z<_
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#5i"
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 /-Saz29f^Q
+-*/&|^等 FE}!I
2. 返回引用。 >j5,Z]
=,各种复合赋值等 h8R3N?S3#
3. 返回固定类型。 R$[nYw
各种逻辑/比较操作符(返回bool) XwI~ 0
4. 原样返回。 ~ ^)D#Lo
operator, xZmO^F5KHj
5. 返回解引用的类型。 d4y?2p ?3
operator*(单目) 5U%J,W
6. 返回地址。 b=V"$(Q
operator&(单目) /g|H?F0
7. 下表访问返回类型。 <n8K"(sy}
operator[] w$ zX.;s
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 \0}!qG![AA
operator<<和operator>> qN5 ru2
gmCW__oR
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。 i}fAjS:W
例如针对第一条,我们实现一个policy类: t r)[6o#
*$U+
template < typename Left > 4r'QP .h
struct value_return 1iS]n;xcl/
{ HIK"Ce
template < typename T > )<J|kC\r6c
struct result_1 j`fQN
{ ;m/h?Y~
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; ld RV
JVZc
} ; J[Ckz]
" Bz\<e&u
template < typename T1, typename T2 > u%TZ),ny-
struct result_2 ,r=9$i_
{ U8f!yXF'
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; +XaRwcLC.
} ; ySfot`LQ
} ; &m=GkK
dA)JR"r2
o'oA.'ul
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait (8Q0?SZN
)K=%s%3h<
下面我们来剥离functor中的operator() h8nJt>h
首先operator里面的代码全是下面的形式: *wH.]$
I:~KF/q
return l(t) op r(t) goE \C
return l(t1, t2) op r(t1, t2) vbo|q[z
return op l(t) 3YKJN4
return op l(t1, t2) xj6@85^
return l(t) op >GbCRN~
return l(t1, t2) op 3q$[r_
return l(t)[r(t)] &.m.ruab
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] {;z{U;j
JJIlR{WY_
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: -<g&U*/E
单目: return f(l(t), r(t)); i6S5 4&^!
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); n!Dr:$
双目: return f(l(t)); {D6p?TL+
return f(l(t1, t2)); 9.:]eL
下面就是f的实现,以operator/为例 &dH[lB
:.k1="H~@
struct meta_divide {V8yJ{.G
{ 3"*tP+H
template < typename T1, typename T2 > fbTq?4&Q
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) )S:,q3gxJ
{ eD(;Wn
return t1 / t2; bvay7
} lx'^vK% F
} ; wZ(H[be
(G>S`B
这个工作可以让宏来做: s6U$]9 `
S7B7'[ru
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ >/]`
f8^
template < typename T1, typename T2 > \ Io(*_3V)B
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; 2`|gnVw
以后可以直接用 H%nA"-
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) D]?eRO9'
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 pmWt7 }
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) +jEtu[ ;
9}[UZN6
Q.U
wtH
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 z[cs/x
c\Z.V*o
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > Y94^mt-
class unary_op : public Rettype ?M/H{
{ |Ix{JP"Lk
Left l; 3P.v#TEst
public : bwC~
unary_op( const Left & l) : l(l) {}
&H4Y`xV^=
l.@v@T(/
template < typename T > #`HY"-7m_
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 9a6ij*#
{ y6hb-:
#1
return FuncType::execute(l(t)); qxQuXF>:#
} <Jf[N=
|3bCq(ZR\P
template < typename T1, typename T2 > s3/iG37K
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const nF)b4`Nd
{ f@j )t%mh
return FuncType::execute(l(t1, t2)); _.{I1*6Y2
} >1$vG
} ; :Rroz]*
l%_r 3W
sTSNu+
同样还可以申明一个binary_op anzt;V.;Y
#Q]^9/;|4n
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > NT0im%
class binary_op : public Rettype nOCCOTf
{ m]?C @ina
Left l; W"v"mjYud
Right r; z@8W
public : /$U<S"
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} W5^<4Ya!
${F4x "x
template < typename T > +F4SU(T
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const q` 0wG3
{ -cONC9=
return FuncType::execute(l(t), r(t)); BN~gk~t_
} S8d X8,qg
d7]~t|
template < typename T1, typename T2 > Yo*.? Mq'
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const E]0}&YG
{ 9 WO|g[Y3
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); ls@j8bVv^
} PB(q9gf"1}
} ; BY5ODc$
{8pN]=SaJ~
#]kO/Mr
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 R_zQiSwG<
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 '* eeup
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) ZnAXb S
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。 5hvg]w95;
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中!
UOa
n
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@tN3u?dx
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 v;o/M6GL5
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) (3Dz'X
下面是修改过的unary_op o()No_.8H
d=DQS>Nz
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > V sQ~Y,7
class unary_op n)uck5
{ M-V{(
Left l; \\)9QP?
>3?p 23|;
public : I/hq8v~S
!zQbF&>
unary_op( const Left & l) : l(l) {} hd1aNaF-
l2ARM3"
template < typename T > +pY--5t
struct result_1 tyU'[LF?
{ ?p'DgL{
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; F nc MIzp
} ; G@+R!IG
E0)43
template < typename T1, typename T2 > )>(ZX9diV
struct result_2 =k]2Ad
{ XI\P#"
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; >e^^YR^
} ; =mYwO=:D
Y=ksrs>w
template < typename T1, typename T2 > 80%L!x|
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const Q;?rqi
,
{ eXAJ%^iD
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); Q#5~"C
} ;J,`v5z0:
7V2xg h!W
template < typename T > O?$]/d
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const mMw--Gc?
{ ECk*
H
return OpClass::execute(lt(t)); #Dp]S,e
} K"jS,a?s 6
2C AR2V|
} ; M.9w_bW]#D
cBtQ2,<6
uI\6":/u
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 0=k
好啦,现在才真正完美了。 `t#9
yN
现在在picker里面就可以这么添加了: 9UCA&n
%W^Zob
template < typename Right > ?k^~qlye
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const b8LA|#]i
{ 4x-K0
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); ^Rb*mI
} >0JCu^9
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。 ;R]~9Aan
k`BS{,=
_t>[gB,
l\WN
3}lIY7O
十. bind V-9\@'gc
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。 .dsB\C
先来分析一下一段例子 v Q51-.g
BB imP
#~ZaN;u
int foo( int x, int y) { return x - y;} oFKTBH:I
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 3<>DDY2bl
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 8RT<?I^5
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。 $ZkT G
我们来写个简单的。 (SMk!b]}
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: srhI%Zj
对于函数对象类的版本: dVSQG947i:
Pq,iR J
template < typename Func > ~? :>=x
struct functor_trait V8rS~'{\
{ "(mF5BE-E
typedef typename Func::result_type result_type; p,BoiYdi
} ;
tYp 185
对于无参数函数的版本: :{9HsF"h0
z@?WhD
template < typename Ret > *).!
struct functor_trait < Ret ( * )() > P1^O0)
{ Q<Qd*v&-
typedef Ret result_type; _p'u!.a?!
} ; X>%li$9J.
对于单参数函数的版本: TZhYgV
48Jt1^
template < typename Ret, typename V1 >
=fJ /6
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > &