一. 什么是Lambda Tj:+:B(HB
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 3M1(an\nW
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, b17p;wS
G>:l(PW:
#Q'i/|g
_LK>3Sqd
class filler S^x9 2&!
{ y]?$zbB
public : "g=ux^+X\
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} n1sH`C[c
} ; `=-}S+
$S,Uoh
@~63%6r#4M
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决:
zZiB`%
U4N
S.`V
`M7){
e6F:['j
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); r<|\4zIo/
>F-J}P
._FgQ``PL
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 v(: VUo]H
Zfb:>J@h6
(n`\ b47
#=O0-si]P
二. 战前分析 B;K{Vo:C
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 !)\`U/.W
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 xE6y9"}!h
s?`)[K'-
erqm=)
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); P$pl
/* --------------------------------------------- */ P?0b-Qr$a
vector < int *> vp( 10 ); )bK<t
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); 6]rrj
/* --------------------------------------------- */ zP9 HYS
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); hM8G"b
/* --------------------------------------------- */ qQ1m5_OD`z
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); G3U+BC23E
/* --------------------------------------------- */ -y/?w*Cx
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); 4a3f!G$
/* --------------------------------------------- */ M1ayAXO
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); qp{NRNkQ
;3?M?E/$s
hD$U8~zK
Pc(2'r@#
看了之后,我们可以思考一些问题: 3BSeZ:j7
1._1, _2是什么? CZa9hsM
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。 p}Gk|Kjlq,
2._1 = 1是在做什么? tICxAp:
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。 '[juPI(!
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。 d3{Zhn@
be764do
Eui;2P~
三. 动工 3p^WTQ>(
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: d&ZwVF!
`r]Cd
{G
{(tE pr
T@RzY2tz
template < typename T > @DUdgPA
class assignment *e8V4P
{ {T^'&W>8G8
T value; @Td[rHl
public : 6Nl$&jL
assignment( const T & v) : value(v) {} 92VAQU6
template < typename T2 > jkdNisq37
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } f0[xMn0Tu
} ; ,F*e^#>
3]
@<.
RB\WttI
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 7}lZa~/
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment NMj`wQ`M+
.xk<7^ZD
q?MYX=Y6
4sJx_Qi
class holder Y^!40XjrD
{ \hq8/6=4s
public : sZbzY^P
template < typename T > O%)9tFT
assignment < T > operator = ( const T & t) const VAthQ<
{ +<q^[<pS
return assignment < T > (t); F9c2JBOM
} CTI(Kh+
} ;
K8+b\k4E
3jn@ [ m
%-*vlNC )
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: P! 3$RO
5m bs0GL
static holder _1; G|MDo|q]
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 +
zrwz\
u+R?N%
EKP
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); q#778
而不用手动写一个函数对象。 pvM8PlYo]`
yk5P/H)
y,r`8
y$&a(S]
四. 问题分析 2$Ji4`p}S
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。 -j$l@2g
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。
%F 4Q|
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 {xykf7zp
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 'w!gQ#De
下面我们可以对这几个问题进行分析。 yd%\3}-
|l?ALP_g
五. 问题1:一致性 C0fA3y72
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?| $%E9^F
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 ,mX|TI<*
_F*w
,b$8
struct holder ,G:4H%?
{ Pz)QOrrG~
// M$?6
'
template < typename T > .J@[v
T & operator ()( const T & r) const nn
{ EGDE4n5>I
return (T & )r; C&st7.
(k
} `MwQ6%lf
} ; $oQsh|sTI
R] [M_ r
这样的话assignment也必须相应改动: KALg6DZe:
Gu}x+hG
template < typename Left, typename Right > pd;-z
class assignment 6nfkZvn
{ :^s7#4%6
Left l; %~;Q_#CR/K
Right r; ^hHeH:@
public : {UmCn>c
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} (p?3#|^
template < typename T2 > z\h+6FCD
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } #-Rz`Y<&
} ; PVU"oz&T
B0
I?
同时,holder的operator=也需要改动: (XwLKkw0n
MELGTP>
template < typename T > pjCWg4ya
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const )e2IT*7
{ `p{!5
return assignment < holder, T > ( * this , t); vg.%. ~!9
} g
Oj5c
cMWO_$
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。 qQcC[50
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 9v
F2aLPk
j>Z]J'P
return l(rhs) = r; PM.SEzhm
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。 p<zXuocQ
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: ThlJhTh<%4
Q kZM(pG
template < typename Tp > eE{L>u
class constant_t 7
h1"8#X
{ uBTT {GGQ
const Tp t; U>+~.|'V9
public : -n
*>zGc
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} :]^P^khK
template < typename T > P{Z71a5
const Tp & operator ()( const T & r) const a!:8`X~[/$
{ V0 F30rK
return t; z^/ GTY
} ]Z-oUO
Z<k
} ; yUW&Wgc=:
9f^PR|F
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 ]`sIs= _[
下面就可以修改holder的operator=了 M',D
W#L"5pRg
template < typename T > AMd)d^;
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const cXY'>N
{ =[K)<5,@
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); ]pV1T
} E.`dk.
-k
<9v.:
同时也要修改assignment的operator() !ix<|F5
0Ad~!Y+1
template < typename T2 > 0c61q Q6
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } -z0{\=@#m
现在代码看起来就很一致了。 /plUzy2Yu
iL_F*iK5
六. 问题2:链式操作 @sHw+to|p)
现在让我们来看看如何处理链式操作。 z>33O5U
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。 +w.Kv
;
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。 _qeuVi=A
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。 VMIX$#
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct 9I\3T6&tr
!1'-'Q@f
template < typename T > FMdLkyK;
struct result_1 %p2x^air
{ )c*k_/4
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; 5g1M_8e'+
} ; q83~j`ZJ$
GD[ou.C}k
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: UY-IHz;&O-
B`B%:#
template < typename T > Dsj|~J3
struct ref ~y2)&x
{ o~x39
typedef T & reference; ~'2r&?=\
} ; '95E;RV&
template < typename T > )6>|bmpU
struct ref < T &> MpA;cw]cI/
{ zg7l>9Sc
typedef T & reference; R==cz^#
} ; v"r9|m~ '
pTALhj#,
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: `GQiB]Z
,![Du::1
template < typename T > U>_IYT
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const ],F}}pv
{ !p,hy`
return l(t) = r(t); G|-\T(&J
} oKYhE
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。 aw/7Z`
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 @mx$sNDkL
FGwnESCC
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 :5S |x/
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: *1W,Mzg
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 tP`G]BCbt
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 QM ZUt
最后的布局是: V[Rrst0yo
Add +lW}ixt
/ \ adI!W-/R:
Divide 5 8pPC 9ew\=
/ \ ^.#X<8hr
_1 3 < m enABN4
似乎一切都解决了?不。 x_<bK$OU
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。 a_{io`h3&
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。 vK6ibl0
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: qB F!b0lr
R6!cK[e]4
template < typename Right > 5e)6ua ,
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const 2{e dW+
Right & rt) const r]8x;v1
{ VyWYfPK
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); y~ _za(k
} q#99iiG1
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 JOrELrMx
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。 =_RcoG/^~
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。 N^\2
_T
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。 @VC .>
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。 LZr0]g{Pu/
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? G#e9$!
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: 0+}EA[
KQ4kZN
template < class Action > /o~qC<7
class picker : public Action *p&^!ct
{ 3vdu;W=Sz
public : :}@C9pqr2
picker( const Action & act) : Action(act) {} 2.LJp}>
// all the operator overloaded I vTzPPP
} ; Vvm=MBgN
h
`\$sT!Z
Picker<T>继承自T,唯一的作用就是给T添加上了各种操作符的重载函数。 U~:N^Sc
现在所有参与行动的functor都要套上一层picker, _1被声明为 picker<holder>, 并且holder中所重载的操作符除了operator()之外全部被移到了picker内。而picker中的操作符重载的返回的functor也必须套上一个picker: U!&_mD#
c
UzgA26;
template < typename Right > [ WV@ w
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const +M'aWlPg,
{ rQ~ \~g[tP
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); B;Xoa,
} ItI0x
t7w-TJvP
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > ~u /aOd
使用picker还带来一个额外的好处。之前提到picker_maker要区分functor和常量,有了picker,区分的方法就非常简单了:凡是属于picker<T>的都是functor,否则就是常量。 &8<<!#ob
0R HS]cN
template < typename T > struct picker_maker *Y85DEA
{ CmEpir{}(
typedef picker < constant_t < T > > result; ,3Wb4so
} ; zL:&Q<
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > ZV'$k\
{
lWx
typedef picker < T > result; *jk3 \KaoV
} ; &?.n2+T+
=
(C daE!I4Q
下面总的结构就有了: Go>wo/Sb
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。 DR:8oo&E
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。 fdlvn*H
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 D \N
\BD
至此链式操作完美实现。 3k#[(phk
O'k+7y
(I-<f$3
七. 问题3 0A;"V'i
如何使用多参数的函数对象呢?考虑_1=_2,这个functor必须接受2个参数,因此所产生的assignment对象的operator()必须能接收2个参数。 Y^52~[w~
q#P$'7"
template < typename T1, typename T2 > v(DwU!
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const I eG=J4:*
{ yND"bF9
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); o:2Q2+d
} D.'h?^kA
JD6aiI!Su
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: C5P$&s\
w8O" =},
template < typename T1, typename T2 > IY=/`g
struct result_2 jY7=mAd
{ *YWk1Cwjo
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; 00ofHZ
} ; Btj#EoSI_
[SVhtrx|%
显然,各个functor似乎根本不理会各个参数那个是_1, 那个是_2, 那么最后是怎么选择的呢? )4l>XlQ&
这个差事就留给了holder自己。 '|A|vCRCG
TG}d3ZU
!
%$@1FlqX;
template < int Order > .%=V">R
class holder; qnB<k,8T
template <> N]NF\7(
class holder < 1 > yuOS&+,P
{ veeI==]
public : WRWWskP
template < typename T > 4&QUh+F
struct result_1 [J^
{ 5W/{h q8}}
typedef T & result; -LtK8wl^
} ; m9in1RI%
template < typename T1, typename T2 > pkJ/oT
struct result_2 57wFf-P
{ <aJ$lseG
typedef T1 & result; ,`k_|//}=
} ; K]c4"JJ
template < typename T > kb71q:[
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const j^flwk
{ \v+u;6cx_
return (T & )r; rQ/,XH
} "#yJHsu]
template < typename T1, typename T2 > Ko6^iI1
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const EIjI!0j
{ : [q0S@
return (T1 & )r1; 'OwyyPBF
} #B8*gFZB
} ; A /(lK q
e,>%Z@92(
template <> ,apNwkY
class holder < 2 > `K*b?:0lp
{ B
z^|SkEit
public : q2hFOm
template < typename T > %SrM|&[
struct result_1 j9d!yW
{ >I}9LyZt
typedef T & result; +Y}V3(w9X
} ; `s|]"'rX
template < typename T1, typename T2 > L*h{'<Bz
struct result_2 7FLXx?nLY
{ )=J5\3O*x
typedef T2 & result; ?+~cA^-3T
} ; O}Hf62"
template < typename T > G?AG:%H %
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const <A>)[u
{ 8"%RCE
return (T & )r; -'`TL$
} \\,f{?w
template < typename T1, typename T2 > u7fK1 ^O
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const S${Zzt"
{ 7Ym(n8
return (T2 & )r2; oRM)%N#
} Yw'NX5#)g
} ; ).5RPAP
D f4+^B,1
5!I4l1
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 :u6JjW[a)
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: !z 53OT!
首先 assignment::operator(int, int)被调用: Ml?~
|_
j'?7D0>
return l(i, j) = r(i, j); YAVy9$N-
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) W=JAq%yd<
!8
-oR6/$%
return ( int & )i; 4jNG^@O
return ( int & )j; =PkO!Mm8
最后执行i = j; POAw M
可见,参数被正确的选择了。 H#i{?RM@l
!}f1`/
g13 rx%-
mO*^1
ehNzDr\s
八. 中期总结 tz^/J=)"
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: Y ^KTkS0D
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 :i~W
}r
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 2f>PO +4S{
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor :~F :/5
59r_#(uo
aAE>)#f(
:#5xA?=*
S
oVvc?P
h.eM
RdlO
九. 简化 D&G"BZx|
很明显,要支持一个操作符所要做的工作太多了,而且在每个functor中申明result_1至result_n,可见如果n发生变化,维护的开销极大。 2)X4y"l
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 vI1i,x#i
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: ^EELaG
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 tZyo`[La
+-*/&|^等 0'5/K ,
2. 返回引用。 0 (U#)
=,各种复合赋值等 Fmyj*)J[Z
3. 返回固定类型。 O`G/=/GZ
各种逻辑/比较操作符(返回bool) t5B7I59
4. 原样返回。 g{IF_ 1
operator, NVKC'==0
5. 返回解引用的类型。 6%,C_7j
operator*(单目) n">u mM;Eh
6. 返回地址。 nDS}^Ba
operator&(单目) ^y!;xc$(Qs
7. 下表访问返回类型。 (*p ,T
operator[] +Hvc_Av''
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 7 c|bc6?
operator<<和operator>> T9W`?A
rxnFrx
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。 p)aeH`;O
例如针对第一条,我们实现一个policy类: \Ig68dFf%
K5Q43e1
template < typename Left > 3`E=#ff%
struct value_return 1CU>L[W)
{ ~{hxR)x9
template < typename T > gTl<wo +
struct result_1 az0<5Bq)
{ fyTAou6hI
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; ,DdB^Ig<r
} ; E`int?C!
W>_]dPB S/
template < typename T1, typename T2 > (*}yjUYLZ
struct result_2 S$)*&46g
{ >Y7a4~ufko
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; 2H71~~ c
} ; }KUd7[s
} ; GSclK|#tE
:x.7vZzxs
o[oM8o<
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait m!<i0thJ
m>USD?i
下面我们来剥离functor中的operator() w(ln5q
首先operator里面的代码全是下面的形式: <q*oV
,}oM-B
return l(t) op r(t) qm/Q65>E
return l(t1, t2) op r(t1, t2) :NJ_n6E
return op l(t) pl@O
N"=[
return op l(t1, t2) ,B?~-2cCz
return l(t) op OsBo+fwT
return l(t1, t2) op <,o>Wx*1C
return l(t)[r(t)] W} WI; cI
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] Lbe\@S
.2d9?p3Y
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: We0.3aG
单目: return f(l(t), r(t)); r/pH_@
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); Grs]d-xI
双目: return f(l(t)); mxor1P#|
return f(l(t1, t2)); x{D yTtX<
下面就是f的实现,以operator/为例 QaUm1i#
D\IjyZ-O
struct meta_divide SJD@&m%?[
{ 9T#;,{VQ
template < typename T1, typename T2 > f#+el
y
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) 3bO(?l`3h
{ BA\/YW @
return t1 / t2; u]}s)SmDk
} .MO\uh0N
} ; " \I4u{zC
"KcA
这个工作可以让宏来做: n>@oBG)!
W3`>8v1?o
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ pv|Pm
template < typename T1, typename T2 > \ R$; n)_H
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; y#}cC+;
以后可以直接用 [MuEoWrq(}
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) ),%6V5a+E
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 wFG3KzEq ~
(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。。。) 8XbA'% o
@lJzr3}WZ
<ZU=6Hq
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 Gt9&)/#
O=u1u}CP?
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > o7IxJCL=Q
class unary_op : public Rettype *~w[eH!!
{ ]HpA5q1ck
Left l; ~?B;!Csk
public : 'SQG>F Uy
unary_op( const Left & l) : l(l) {} ,{\Bze1fn
t_mIOm)S%
template < typename T > y:v, j42%
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ySI~{YVM
{ 9 \^|6k,
return FuncType::execute(l(t)); Mq';S^
} cuOvN"nuNj
%Uz(Vd#K
template < typename T1, typename T2 > k,euhA/&
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const H'Yh2a`!o
{ f/CuE%7BR
return FuncType::execute(l(t1, t2));
4CGPOc
} o|jIM9/
} ; 2<M= L1\
Df3rV '/~
6 uKTGc4
同样还可以申明一个binary_op &89oO@5
0uBl>A7qhn
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > wEzKqD
class binary_op : public Rettype i<pk6rO1
{ mKYeD%Pm*
Left l; 3sd"nR?aX
Right r; odIZo|dv
public : 42]pYm(jk3
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} ;WldHaZ9r
^MBm==heL
template < typename T > =4 h+
M$2
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ~c6}
{ Ivb4P`{
return FuncType::execute(l(t), r(t)); ,t1abp{A
} ou
%/l4dC
[s<^&WM/
template < typename T1, typename T2 > L~ s3b
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const !UFfsNiXZ
{ 8Jz:^k:
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); #A]-ax?Qc}
} k}~O}~-
} ; 1bGopi/
GguFo+YeZ
52o x`t|
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 "s\L~R.&
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 3"F`ZJ]=
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) $+7`Dy!
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。 86z]<p (
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! $8a(veXd
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。。。 *b];|n{
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 iOG[>u0h
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) ?&Pg2]g<
下面是修改过的unary_op *cyeO*
a
^%"7Ri
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > @)K%2Y`
class unary_op u[{tb
{ Ld B($4,
Left l; 3"rzb]=R
1h.)#g?{
public : }. z&P'
[~&XL0
unary_op( const Left & l) : l(l) {} fHZTXvxoL
n`4K4y%Dy}
template < typename T > w |l1'
struct result_1 KM`eIw>8
{ }2ZsHM^]%
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; Ko^c|}mh*!
} ; Vx @|O%
<x!GE>sf+
template < typename T1, typename T2 > 'g9"Qv?0{`
struct result_2 <7Ae-!>x
{ IJ/sX_k
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; Ux+Q
} ; I2H6y"pN
ncx(pp
template < typename T1, typename T2 > O iFS}p
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const =~+DUMBT
{ A=kH%0s2p@
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); ?-Vjha@BO
} w4fW<ISg
+kFxi2L6
template < typename T > ,6r{VLN
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const B*E2.\~
{ i<(Xr
return OpClass::execute(lt(t)); Dr6A,3B
} bBY^+c<
5^j45'%I
} ; xzx$TUL
hI( SOsKs
C{d7J'Avk
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 <r3J0)r}
好啦,现在才真正完美了。 xz:J
现在在picker里面就可以这么添加了: T\r@5Xv
~/_SMPLo
template < typename Right > pa{re,O"e
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const KWWa&[ev)
{ ox
;
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); 3
zn W=
} E#F/88(
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。 *@TZ+{t
N;+[`l
[{X^c.8G)
?:Bv
iF);/
+[xnZ$Iev
十. bind (x q%
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。 ?h1H.s2X
先来分析一下一段例子 EKp@9\XBC
&Ni`e<mP
)>c>oMgl
int foo( int x, int y) { return x - y;} [=|jZVhT
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 b
pv=%
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 m:hY`[ f6
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。 ''|#cEc)
我们来写个简单的。 C2{lf^9:&
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: D0N9Ksq
对于函数对象类的版本: \);4F=h}f
vip~'
template < typename Func > nB] >!q
struct functor_trait CNww`PX,zZ
{ l|hUw
typedef typename Func::result_type result_type; |{@FMxn|q
} ; B*gdgM*`
对于无参数函数的版本: O=9-Qv|
%K]euEqs
template < typename Ret > pc?>cs8
struct functor_trait < Ret ( * )() > sp*Vqd
{ 03j]d&P%d
typedef Ret result_type; ~l2aNVv;
} ; LF0sH)e]
对于单参数函数的版本: vO;I(^Q
]#.]/f
>-
template < typename Ret, typename V1 > R
CkaJ3
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > { m|pl
{ 7G)H.L)$m"
typedef Ret result_type; *~/OOH$"
} ; 8KH\`5<
对于双参数函数的版本: $\k0Nup}
=rR~ `
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > DvM5 k
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > 98.>e
{ KeNL0_Pw
typedef Ret result_type; oc^Br~ Th
} ; Dk5Zh+^
等等。。。 %e@HZ"V
然后我们就可以仿照value_return写一个policy |!F5.%PY
A?G^\I~v
template < typename Func > !yhh8p3
struct func_return aAy'\T$x.
{ |T{C,"9y
template < typename T > #Eb5: ;
struct result_1 f>ZyI{
{ ^`<w&I@
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; q%5eVG
} ; q:<{% U$
N
D<HXO
template < typename T1, typename T2 > BIj=!!
struct result_2 B:Z_9,gj-N
{ Pm$q]A~
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; )Af~B'OUd
} ; S(mF%WJ
} ; BYKoel
zB?
V_aT
V
i&*&"q
最后一个单参数binder就很容易写出来了 7$rjlVe
|X`/
template < typename Func, typename aPicker > }za[E>z
class binder_1 *|_"W+JC
{ Z/ Tm)Xd
Func fn; ?<*-j4v
aPicker pk; ^GBe)~MT
public : nhN);R~o"1
X";@T.ZGut
template < typename T > w}{5#
struct result_1 zm,@]!wI
{ "k Te2iS
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; D3c2^r$Z
} ; V)P&Zw
s
:`8ZBz~
template < typename T1, typename T2 >
4^<