一. 什么是Lambda 4$2T zJE
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 H.[&gm}p>
在C++中,STL的很多算法都要求使用者提供一个函数对象。例如for_each函数,会要求用户提供一个表明“行为”的函数对象。以vector<bool>为例,如果想使用for_each对其中的各元素全部赋值为true,一般需要这么一个函数对象, M)pi)$&c
BBJ]>lQ
:::f,aCAu
>~>[}d;glw
class filler jTgh+j]AP
{ /aa;M*Qp
public : q.QYn.CBZz
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} &2]D+aL|h
} ; >T^v4A
r8?Lr-;
: 8<^rP
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: oNsx Fi:
nJ})6/gK
j2qfEvU
.u;TeP
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); P]x+Q
hGXDu;{
*AQbXw]w
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 CPeK0(7Zh
I3$vw7}5Y
WA\f`SRF
+i!M[
二. 战前分析 B[|/wHMsT}
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。 $K fk=@
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 !jq6cND
q;PzB4#
3D
dG$@
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); (3r,PS@Qq@
/* --------------------------------------------- */ G ]By_
vector < int *> vp( 10 ); G&3<rT3Ib
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); <sB45sNbU`
/* --------------------------------------------- */ r3vj o(
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); XRz6Yf(/
/* --------------------------------------------- */ ^ 6|"=+cO\
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); \)uad5`N
/* --------------------------------------------- */ w|o@r%Q#l
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); QaBXzf
/* --------------------------------------------- */ XJ?z{gXJ
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); +`3ZH9
-y*+G&
/?xn
aKtTx~$@
看了之后,我们可以思考一些问题: B:.;:AEbT
1._1, _2是什么? !`=?<Fl
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。 6e|5qKr
2._1 = 1是在做什么? $*-L8An?
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 :P"Gym
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 rO%+)M$A
G_mu7w
2`m _"y
三. 动工 @il}0
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: CW YJ<27v{
B[X6AQj}d
to=##&ld<
i}"JCqo2
template < typename T > D} 3fx[
class assignment x,_Ucc.
{ |YFlJ2w
T value; uhLmyK
public : :C6rN}_k
assignment( const T & v) : value(v) {} #8OqX*/
template < typename T2 > 4O^1gw
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } r= aQS5
} ; q~_jF$9SX
i=QhXCM
,jcp"-5#j
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 U .(_n
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment r1atyK
1dsxqN(:
^
s4|
>C3 9`1
class holder [1CxMk~"[
{ .utL/1Ej
public : )^sfEYoA
template < typename T > u;g}N'"
assignment < T > operator = ( const T & t) const [rsAY&.
{ cA2]VL.r>C
return assignment < T > (t); #
t
Ki6u
} ,_zt?o\
} ; Mv=;+?z!
\s'6)_
?0Zw ^a
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: _0E,@[
Bx>@HU
static holder _1; Z Uv_u6aD
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 6^Vf 5W{
_*I6O$/>
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); {Aw3Itef
而不用手动写一个函数对象。 RUu'9#fq
nQ~L.V
Njje g9 f
S:QEHd_C
四. 问题分析 ?K 0V#aq
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。 E}2[Pb)e
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。 h+(s/o?\
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 MsQS{ok+
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 e?WR={
下面我们可以对这几个问题进行分析。 ')cu/
Yl])Q|2I
五. 问题1:一致性 tm?
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?| Q pq0j^\
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 {*9i}w|2
?]N&H90^5
struct holder Q-5wI$=
{
.Oh$sma1
// t+ ]+Gn
template < typename T > ,#loVLy
T & operator ()( const T & r) const qW^l2Jff
{ &ii
=$4"R
return (T & )r; ^pa).B.`T
}
=`H(`2
} ; jN0v<_PJED
w2L)f,X
这样的话assignment也必须相应改动: etVE8N'
e>.xXg6Zn
template < typename Left, typename Right > 5H5Kt9DoW
class assignment ]3'd/v@fT
{ s2WB4Uk
Left l; ps{(UYM=b
Right r; eSU8/9B
public : d+'+z %s%
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} }kDrUnBk
template < typename T2 > sx\7Z#|
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } ^*OA%wg3=h
} ; tEj5WEnNE8
CjGI}t
同时,holder的operator=也需要改动: A )cb
H<"j3qt
template < typename T > _guY%2%yR
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const (k~c]N)v
{ v*LL7b0A
return assignment < holder, T > ( * this , t); t {}1f
} N}=-+E|
{ L5m`-x
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。 /xzL!~g`6<
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 l M$7/
FCPbp!q6
return l(rhs) = r; /2@@v|QL
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 @ 2_&ti
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: w[&BY
-=w.tJD
template < typename Tp > we9AB_y
class constant_t JiR|+6"7
{ l?;S>s*\?
const Tp t; 5Fl|=G+3@g
public : :.,I4>b2
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} ghl9gFFj
template < typename T > .^23qCs
const Tp & operator ()( const T & r) const 5`Bb0=j
{ M*N8p]3Cq
return t; )UJMmw\
} D[mYrWHpn
} ; jI%yi-<;
<#-ERQw
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 )j]RFt
下面就可以修改holder的operator=了 Lnzhs;7L
;Mz]uk
template < typename T > ilP&ctn6+c
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const *QX$Mo^E
{ 8
_J:Yg
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); XN@5TZoaW
} YAog;QL
I}X8-WFB
同时也要修改assignment的operator() u(R`}C?P'
*))|ZE6jI
template < typename T2 > _u0dt) $
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } h|
Ih4
现在代码看起来就很一致了。 Sa0\93oa
~U|te _l
六. 问题2:链式操作 @WmB0cc_
现在让我们来看看如何处理链式操作。 JpDkf$kM
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。 jv ";?*I6.
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 `xSXGI
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 0/Csc\Xl
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct cQny)2k*x
/[OMpP
template < typename T > B06/mKZ7
struct result_1 y}VKFRky
{ iq#Z\Y(
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; T1E=<q4
} ; ZD/!C9:&.0
+vP1DXtj(
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: X:A\{^~
O
tr@jgw
template < typename T > ]q j%6tz
struct ref L2$%h1
{ }\W3a_,v)
typedef T & reference; 7>nA;F
8_
} ; !q X7
template < typename T > "elh~K
struct ref < T &> MI/1uw
{ ]mp.KvB
typedef T & reference; VioVtP0
} ; KH;e)91
eR/7*G5
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: ^%L$$V
nG
3eB2=_V`
template < typename T > (8I0%n}.Zo
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const <1y%ch;
{ UX?_IgJh<"
return l(t) = r(t); 0V^?~ex
} Abl=Ev
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。 B 5?(gb"
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 ]OVjq?
by
{~gu
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 \rpu=*gt
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: $j:0*Z=>
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 v1}
$FmHL"
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 _]\mh,}
最后的布局是: ,=mn*
Add 43eGfp'
/ \ gnv4.f:
Divide 5 [L 8gG.wy
/ \ 3laSPih[.
_1 3 7
MfpZgC
似乎一切都解决了?不。 u$0>K,f
你可以想象一下一个完整的Lambda库,它必然能够重载C++几乎所有的操作符。假设其重载了10个操作符,那么至少会有10个代表这些操作符的functor类。大体上来讲,每一种操作符所对应的functor都应当能够由链式操作产生别的任意一种操作符所对应的functor。(例如:*_1 = 2既是由operator*的functor产生operator=的functor)。可想而知这样一共能产生10*10=100种产生方式。这是对编码的一个大挑战。 8S0)_L#S
如何简化这个问题呢?我们不妨假定,任意一种操作符的functor,都能够产生任意一种操作符的functor,这样,每一种操作符的functor都拥有一样的产生方案。如果某种转换确实是不合法的(例如:A/B=C无论如何也不可能合法),那么在试图产生新functor的时候会出现编译错误。幸好C++的模版是如果不使用就不编译的,因此这种编译错误不会干扰到正常的使用,这正是我们所要的。 w4OVfTlN
OK,我们的方法呼之欲出了。既然所有的functor都具有一样的产生方案,那么不如大家都不要实现,等到最后统一的在所有的functor里面加上这么一系列的产生代码吧。例如,如果要添加从某functor XXX到operator=的functor的产生代码: K46\Rm_:B;
g$<@!
template < typename Right >
np~oF
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const %spR7J\"/
Right & rt) const /XXW4_>
{ th]9@7UE,
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); Rzb] mM
} S4 Rv6{r:
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 (]ORB0kl
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。 zn M"P|A
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。 S\C
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。 wtY#8'^$&
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。 lU@ni(69d
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? B *:6U+I
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: (Yx rZ_F'b
vs.q<i-u
template < class Action > OvFZ&S[
class picker : public Action O6`@'N>6P
{ X 6>Pq
public : <_NF
picker( const Action & act) : Action(act) {} <'/+E4m
// all the operator overloaded f[.]JC+,
} ; MZ{)`7acR\
z_zr3XR9
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。 c<e$6:|xM
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: y"7?]#$9/
6rRPqO
j
template < typename Right > jtZ@`io
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const ?vZ&CB
{ oV*3Mec
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); X}^,g
} @]A4{
Tj.;\a|d
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > BqR8%F
使用picker还带来一个额外的好处。之前提到picker_maker要区分functor和常量,有了picker,区分的方法就非常简单了:凡是属于picker<T>的都是functor,否则就是常量。 r+) A)a,
13B[mp4
template < typename T > struct picker_maker iKDGYM
{ 3i7n"8\$
typedef picker < constant_t < T > > result; Jx'p\*
} ; A}$A~g5Ap
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > 8Uc#>Ae'_
{ 5H<r I?
typedef picker < T > result; e'u9 SpJ
} ; _$1W:!f4
><$hFrR!
下面总的结构就有了: ;VvqKyUh7`
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。 #j@Su )+
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。 gllXJM^ -
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 = uOFaZ4
至此链式操作完美实现。 -PxA~((g5
4).q+{#k
sB /*gO
七. 问题3 s7=]!7QGS!
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。 yaeX-'(Fv[
k{9s>l~'
template < typename T1, typename T2 > Wvcj\2'yd
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const y*P[*/g
{ c/pT2/y
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); lqu1H&
} HmQuRW
Y,?rykRj
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: @
j'I
ji">} -
template < typename T1, typename T2 > VN*^pAzlF
struct result_2 #SQFI;zj
{ T#T!a0
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; w(s"r p}
} ; eRD s?n3F
Nmp1[/{J
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? JgEpqA12
这个差事就留给了holder自己。 qdzc"-gH`
E_-CsL%
)V+;7j<"D
template < int Order > >?I[dYzut
class holder; C7,Ol0`v
template <> kIM* K%L}
class holder < 1 > 7Ij FSN>
{ EpS"NQEe
public : YwEXTy>0
template < typename T > <1V!-D4xu
struct result_1 y&B~UeB:q
{ i9W@$I,f
typedef T & result; GtbIw
} ; entO"~*EX
template < typename T1, typename T2 > C2FewsRz
struct result_2 s4t>/.;x
{ :rwF5
typedef T1 & result; oT.g@kf=H
} ; jFnq{Lt
template < typename T > 9V("K
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const A{Pp`*l
{ $5|/X&"O)/
return (T & )r; eZT923tD
} +ImPNwrY
template < typename T1, typename T2 > u9QvcD^'z
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const umK~K!i
{ u Q. m[y
return (T1 & )r1; 7zT]\AnO
} %6HDLG6@^}
} ; 6 C;??Y>b
#%Uk}5;-
template <> !3}vl
Y1
class holder < 2 > O0c#-K.f
{
oj[Wzeg%
public : a";(C,:0
template < typename T > ma vc$!y
struct result_1 4Rp2
{ h@t&n@8O?
typedef T & result; u\.7#D>
} ; K6{{\r
template < typename T1, typename T2 > WTZP}p1
struct result_2 80LKxA;5N
{ b\ F(.8
typedef T2 & result; Mo0+"`
} ; &Nt4dp`qj
template < typename T > Zm^4p{I%o*
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const 8ZE{GX.m2c
{ T[;O K
return (T & )r; 2VA\{M
} bncIxxe
template < typename T1, typename T2 > ^LX1&yT@
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const O#uTwnW
{ H~e;S#3_v
return (T2 & )r2; Y }aa6
} FhHcS>]:.
} ; V)oUSHillH
98x]x:mgI_
c 7E=1*C<
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> >。 Z>{3t/`
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: 7ae8nZ3&
首先 assignment::operator(int, int)被调用: t[XxLG*
]]J2#mN:n
return l(i, j) = r(i, j); ehPrxIyC
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) eI/9uR%
Jo1n>Mo-j
return ( int & )i; X~T"n<:a>
return ( int & )j; M`-.0
最后执行i = j; 0jF~cV
可见,参数被正确的选择了。 TG~:Cmc
5^~%10=
|x3.r t
_ko16wfg
+'Ec)7m
八. 中期总结 }E+#*R3auB
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: K1AI:$H
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 G>qzAgA
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 GNlP]9wX
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor w(zlHj
Ph'*s{
~q 0)+'
=X'i^Q
JBo/<W#|
rhGHR5
g
九. 简化 |[7xTD
很明显,要支持一个操作符所要做的工作太多了,而且在每个functor中申明result_1至result_n,可见如果n发生变化,维护的开销极大。 ,b%T[s7
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 llXyM */
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: s_}T-%\
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 , |,DXw
+-*/&|^等 uW3`gwwlU
2. 返回引用。 3Sv<Viuo
=,各种复合赋值等 &'uFy0d,
3. 返回固定类型。 Pwn"!pk
各种逻辑/比较操作符(返回bool) 5*l~7R
4. 原样返回。 (,#Rj$W
operator, vr+O)/P})
5. 返回解引用的类型。 eZ#nZB
operator*(单目) BWamF{\d1a
6. 返回地址。 O]o `!c
operator&(单目) B{^o}:e
7. 下表访问返回类型。 HS =qK
operator[] l8/ tR
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 \$n?J(N
operator<<和operator>> YKk?BQ"
c
%w
h
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。 /ldE (!^n
例如针对第一条,我们实现一个policy类: dq}60
$@<qaR{t \
template < typename Left > RsIR}.*
struct value_return B#9rqC
{ Z[[o u?c
template < typename T > cLj@+?/
struct result_1 O:cta/M
{ c%9wI*l
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; o7'
cC?u
} ; @.T(\Dq^
`OO=^.-u
template < typename T1, typename T2 > @5+ JXD
struct result_2 ]:m>pI*z.
{ d~1Nct$:
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; pCS2sq8RC
} ; mZDL=p
} ; yNMnByg3?
*u^N_y
b0|q@!z>
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait i>#[*.|P
Y>LgpO.
下面我们来剥离functor中的operator() E~Eh'>Y(B
首先operator里面的代码全是下面的形式: + Bk"
khH
|d\rCq >
return l(t) op r(t) O)NEt
return l(t1, t2) op r(t1, t2) VDq4n;p1
return op l(t) k$1ya7-@
return op l(t1, t2) H. U wM
return l(t) op W|XTa
return l(t1, t2) op E#?*6/
return l(t)[r(t)] S(<r-bV<
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] %upnXRzw
EkS7j>:
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: q|,cMPS3
单目: return f(l(t), r(t)); HO%atE$>
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); bkk1_X
双目: return f(l(t)); R
L&z\S
return f(l(t1, t2)); <+ 0cQq=2
下面就是f的实现,以operator/为例 SEsc"l8
ckFnQhW
struct meta_divide R
r7 r5
{ Rd7[e^HSN
template < typename T1, typename T2 > <20rxOEnf
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) 04>dxw)8
{ <$!^LKKzA
return t1 / t2; !pY=\vK;
} cz<8Kb/XV
} ; NfqJ>[}I+
MN1
kR
这个工作可以让宏来做: gn"Y?IZ?
8 Yfg@"Tn
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ >Hb>wlYR
template < typename T1, typename T2 > \ <8#Q5
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; JQ|qg\[
以后可以直接用 %HOMX{~}#
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) k{_ Op/k}V
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 Esh3cn4
(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。。。) NMq#D$T
<%WN<T{q|
8l,`~jvU!*
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 h#a;(F4_7
&<8Q/m]5
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > OL+dx`Y
class unary_op : public Rettype |Y#KMi ~
{ :.KN;+tP
Left l; MJJ]8:%
public : eHr|U$Rpo
unary_op( const Left & l) : l(l) {} oL?(;
`"&
?
tre)
template < typename T > +%vBDcf
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const +c&n7
{ i
oCoFj
return FuncType::execute(l(t)); Fr{u=0 X
} n^<3E; a
]C.x8(2!f
template < typename T1, typename T2 > V/w:^@5+p
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ~<b/%l>h1
{ O 1TJJ8
return FuncType::execute(l(t1, t2)); f+>l-6M+p
} 5)X;q-
} ; -<rQOPH%
C'8v\C9Ag
Da_8Q(XFe
同样还可以申明一个binary_op 2uonT,W
%jaB>4.A:
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > o+(>/Ou
class binary_op : public Rettype ~x<nz/^
{ s|iph~W!L
Left l; C9l5zb~D
Right r; (eX9O4
public : huh-S ,M
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} 1,cd[^`.
Gok8:,
template < typename T > ,Qvclu8r
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ^`b&fbv
{ xs<~[l
return FuncType::execute(l(t), r(t)); 3#fu;??1.
} 7P3PQ%:
b=:$~N@Y
template < typename T1, typename T2 > (!FUu
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ftBbO8e
{ ]3.Un,F
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); Cj~45)r
} v(ABZNIn
} ; Nda,G++5(
$@m)8T
LxqK@Q<B
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 ,(aOTFQS
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 YTBZklM
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) |ocIp/$
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。 e">$[IhXtV
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! M%=V vE.I
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 oK3uGPi
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 % : ?_N
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) &P8 Run
下面是修改过的unary_op |Ad1/>8i
piIr.]
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > 3Cq/
o'
class unary_op Izrf42 >k
{ /Mq]WXq[V
Left l; D>& ;K{!
Vp3
9`m-W
public : V,,/}f'
e_C9VNP
unary_op( const Left & l) : l(l) {} ]TTX<R
ZLr
0,)Ao8
template < typename T > _ED,DM
struct result_1 ** \B P,]}
{ i!zh9,i>M
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; }z/;^``
} ; rE?(_LI
RG(m:N
template < typename T1, typename T2 > s3m]rC
struct result_2 |7IlYy&:
{ ibDMhW$n
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; e@k`C{{C]o
} ; /m,0H)w1
^{<x*/ nK
template < typename T1, typename T2 > k;V4%O
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const @\gTi;u/x
{ /EY^u i
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); XOl]s?6H$
} 7?6?`no~JJ
)k5lA=(Yr+
template < typename T > /a7tg+:
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ,e"A9ik#
{ .y7&!a35
return OpClass::execute(lt(t)); w, 0tY=h6
} )"7hyW 5
t3 AZS0
} ; bH7[6#y$
33d86H%;
mT57NP
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 U_a)g
X
好啦,现在才真正完美了。 $cO"1mu
现在在picker里面就可以这么添加了: aubmA0w
<}pwFl8C)
template < typename Right > 5,:tjn
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const s:Us*i=H,
{ yjvH)t/!.
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); Hfer\+RX
} ^G63GYh]y
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 cvn4Q- ^
\GtZX!0
|(Zv
g}c_
'<
OB
j
H~-zq}4
十. bind RVN"lDGA
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 }Gpw2
先来分析一下一段例子 ,x5`5mT3
sr\l z}JW
STgl{#
int foo( int x, int y) { return x - y;} Kb0OauW
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 ~CRr)(M
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 s~$kzEtjjU
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。 _>HXQ6Hw
我们来写个简单的。 UTQ$sg|7p
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: ?uUK9*N
对于函数对象类的版本: :W5*fE(i
kr7f<;rmJ
template < typename Func > 8WWRKP1V
struct functor_trait g~d}?B\<@
{ K5(?6hr;
typedef typename Func::result_type result_type; ]s jFj
} ;
/U<-N'|
对于无参数函数的版本: uF>I0J#z?
HzB&+c?Z
template < typename Ret > 76[aOC2Ad
struct functor_trait < Ret ( * )() > U{D ?1tF
{ F#_7m C
typedef Ret result_type; JJ56d)37.
} ; XF2u<sDe
对于单参数函数的版本: &0TOJ:RP
"}DuAs
template < typename Ret, typename V1 > JGIN<J85e
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > ~\hA-l36
{ I/9ZUxQCyG
typedef Ret result_type; %"
$.2O@
} ; `"[VkQFB/
对于双参数函数的版本: aPB %6c=
o_U=]mEDY
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > /s6':~4
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > s)yEVh
{ zsI0Q47\
typedef Ret result_type; T4T_32`XR
} ; '9GHmtdO,
等等。。。 kgK7 T
然后我们就可以仿照value_return写一个policy }jTE gog
Js qze'BGY
template < typename Func > mKZ?H$E%%
struct func_return O7j$bxk/^
{ J{$C}8V
template < typename T > !.L%kw7z
struct result_1 [7]p\'j
{ |LKhT4rE
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; .CI]8O"3y
} ; -]5dD VSO
8x'rNb
template < typename T1, typename T2 > iAf, :g
struct result_2 qsFA~{o.
{ 1*?IDYB
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; N!;Y;<Ro_
} ; E?z 3&C
} ; [?W3XUJ,Y
L3nHvKA]
X=(8t2
最后一个单参数binder就很容易写出来了 Pf)<