一. 什么是Lambda ]Y#$!fIx
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 y`"~zq0D
在C++中,STL的很多算法都要求使用者提供一个函数对象。例如for_each函数,会要求用户提供一个表明“行为”的函数对象。以vector<bool>为例,如果想使用for_each对其中的各元素全部赋值为true,一般需要这么一个函数对象, ENlqoj1
. &dh7`l
K".\QF,:
.C
avb
class filler HGuY-f
{ m'Jk!eo
public : gu+c7qe
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} +y!B`'J
} ; |meo
_pu G?p
mZ;W$y SO
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: kV@*5yc?R
7aH E:Dnwp
nSH
A,c
:t
&ib}v
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); SvUC8y
(<ybst6+I
xPa>-N=*
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 P0m;AqS#R
l~.}#$P]
"yR56`=
jr@u
二. 战前分析 ()=u#y
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 %N\pfZ2\
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 ?!H<V@a
+MG(YP/l
WNkAI9B
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); te?R(&
/* --------------------------------------------- */ *uYnu|UQH
vector < int *> vp( 10 ); vF, !8e'v
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); @:$zReS2
/* --------------------------------------------- */ MF>1u%
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); &gc8"B@V
/* --------------------------------------------- */ 1x+YgL5
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); 6x\+j
/* --------------------------------------------- */ uHdrHP
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); $KL5Z#K
/* --------------------------------------------- */ ~8'4/wh+8
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1);
?9qA"5
4]$cf:
/ZAS%_as
9 F~U%
>GX
看了之后,我们可以思考一些问题: Q2;zve&Dl
1._1, _2是什么? jREj]V>
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。 Dx/!^L02
2._1 = 1是在做什么? 2Up1
FFRx
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。 >j1\]uo
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。 }?B=R#5
V.;,1%
j3QpY9A
三. 动工 \(_FGa4j
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: )f4D2c&VE
IC}?oXs5G
11}fPWK
-A}*Aa'\
template < typename T > "m3:HS
class assignment D%cWw0Oq
{ <Gzy*1Q&
T value; =%AFn9q
public : c_xtwdkL9
assignment( const T & v) : value(v) {} juuBLv
template < typename T2 > :u#Ls,OZz
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } ug!DL=ZW
} ; "HFS5Bj'
|i-Q fpn
lpkg(J#&
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 wL,b.]
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment 06 gE;iT
s}A)sBsaP3
Iw~3y{\
yG58?5\9
class holder B?c9cS5Mj
{ [wl:"rm
public : N!DAn\g
template < typename T > y|b|_eE?{
assignment < T > operator = ( const T & t) const _)Uw-vhQiT
{ /zn|?Y[
return assignment < T > (t); i%H_ua
} %>'2E!%
} ; _#9:cH*
*!UY;InanX
hi,!
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: 3ydOBeY
35Nwx<
static holder _1; cs`/^2Vf"#
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 c+AZ(6O?\
G5Y5_r6Gu
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); L7mN&Xr
而不用手动写一个函数对象。 ME~ga,|K
HyXw^ +tsj
H V<|eL #
2}]6~i
四. 问题分析 zvL&V
.>
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。 {
yU1db^
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&@ M;2p'
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 ]CH@T9d5V
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 :N^1T6v
下面我们可以对这几个问题进行分析。 I"@X~Y7}
)H$Ik)/N
五. 问题1:一致性 6BVV2j)zl:
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| xBU\$ToC
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 g~.,-V}
FQB)rxP
struct holder `LH!"M
{ sW+YfJT
// ? AP2Opsl
template < typename T > [y}/QPR
T & operator ()( const T & r) const &T]+g8 ''
{ O/gok+K
return (T & )r; KM4w{
} ADA%$NhJ!
} ; p+;Re2Uyg
+%X_+9bd
这样的话assignment也必须相应改动: C!XI0d
x+|Fw d
template < typename Left, typename Right > "%urT/Fv&
class assignment p*!@z|F>U
{ Xn"n5=M
Left l; M
^ZoBsZ
Right r; aRq7x~j
)\
public : J[YA1
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} y4VCehdJ
template < typename T2 > 0ang~_
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } Q6,rY(b6
} ; s6Bt)8A
dpZ7eJ
同时,holder的operator=也需要改动: 0-0 )E&2
E{T\51V]%
template < typename T > oF.Fg<p(
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const #i ?@S$
{ |C'w] QYm
return assignment < holder, T > ( * this , t); 7zr\AgV9
} ~0ZEnejy
78+H|bH8
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。 1?(BWX)7
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 @EfCNOy
&-<"HW
return l(rhs) = r; <ofXNv;`
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。 @EO#Ms
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: 68FxM#xR
~Zl`Ap
template < typename Tp > :1_hQeq
class constant_t t8i"f L
{ 0#K@^a
const Tp t; YtW#MG$f
public : ]~WP;o
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} Z ;%
template < typename T > &@dMk4BH<
const Tp & operator ()( const T & r) const sB0+21'R
{ bcM#KA
return t; N#7 ]xL
} b8b-M]P-=
} ; O b8[P=
wB9IP{Pf
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 >=U$s@
下面就可以修改holder的operator=了 rFx2S
`}zv17wp
template < typename T > LWVO%@)w
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const
n:wn(BC3
{ l06 q1M 3
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); <(f4#BP
} _'I9rGlx3
1'aS2vB9
同时也要修改assignment的operator() N->;q^
_KZ(Yq>SdY
template < typename T2 > 46XB6z01
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } `4k;`a
现在代码看起来就很一致了。 2$\f !6p
(S2<6Nm8
六. 问题2:链式操作 'h81\SKFK9
现在让我们来看看如何处理链式操作。 fx;5j;
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。 >p<(CVX[
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 =x7ODBYW^
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 *kKGsy
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct L1F){8[
il#rdJ1@t
template < typename T > 0I#<-9&d-
struct result_1 kkJg/:g
{ 2sU"p5 j
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; ;JZXSM-3
} ; wZC'BLD
>^ Y9p~
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: mdZELRu
plf<O5'
template < typename T > 5=?&q 'i
struct ref SHGO;
{ yq<YGNy!
typedef T & reference; /C(L(X
} ; P\M+ZA ;
template < typename T > +]>a`~
struct ref < T &>
;=7z!:)
{ Olno9_'
typedef T & reference; G`
8j ^H,
} ; {c J6Lq&
y&CUT:M6
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: c8'8DM
ex|kD*=
template < typename T > zJsoenU
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const hD,-!R
{ >ciq4H43Q|
return l(t) = r(t); 869`jA&7"
} :D,YR(])
可能大家已经注意到我定义assignment的operator()的返回类型的时候,是直接将其定义为Left的operator()返回类型的引用形式,如果实际上处理的对象的operator=并不是按照常理来声明的,那么这段代码可能就编译不过。这的确是一个很麻烦的事情。实际上,在gcc下,使用typeof关键字可以很容易的得到该类型的operator=的返回类型,就可以让这段代码变得更有通用性。然而为了实现可移植性,我不得不放弃这个诱人的想法。 O<E0L&4-&
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 h49Q2`
n (|>7
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 e"2QV vB
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: PWmz7*/
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 6,7omYof
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 N0piL6Js
最后的布局是: 5^Y/RS i
Add {L=[1
/ \ ~mp$P+M(%p
Divide 5 aE%VH ;?
/ \ "a
g_
_1 3 &-*nr/xT
似乎一切都解决了?不。 $W?XxgkB?
你可以想象一下一个完整的Lambda库,它必然能够重载C++几乎所有的操作符。假设其重载了10个操作符,那么至少会有10个代表这些操作符的functor类。大体上来讲,每一种操作符所对应的functor都应当能够由链式操作产生别的任意一种操作符所对应的functor。(例如:*_1 = 2既是由operator*的functor产生operator=的functor)。可想而知这样一共能产生10*10=100种产生方式。这是对编码的一个大挑战。 W"*R#:Q
如何简化这个问题呢?我们不妨假定,任意一种操作符的functor,都能够产生任意一种操作符的functor,这样,每一种操作符的functor都拥有一样的产生方案。如果某种转换确实是不合法的(例如:A/B=C无论如何也不可能合法),那么在试图产生新functor的时候会出现编译错误。幸好C++的模版是如果不使用就不编译的,因此这种编译错误不会干扰到正常的使用,这正是我们所要的。 O<3,n;56Z
OK,我们的方法呼之欲出了。既然所有的functor都具有一样的产生方案,那么不如大家都不要实现,等到最后统一的在所有的functor里面加上这么一系列的产生代码吧。例如,如果要添加从某functor XXX到operator=的functor的产生代码: p3S c4
HDEG/k/~m
template < typename Right > _R<HC
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const ZFON]$Zk
Right & rt) const ]/bE${W*]
{ e?YbG.(E9
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); bxN;"{>Xz
} TH|hrL;:8
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 _y9P]@Q7%
XXX指的是原来的functor的类型,picker_maker<T>是一个类型变换的trait,如果T是一个常量,那么他会返回constant_t<T>,否则返回T本身。 6:,^CI|@t
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 ["F,|e{y$
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。 >S!DIL
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。 !.9vW&t
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? sV<4^n7
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: f*],j
s2v*
template < class Action > #H`y1zm
class picker : public Action /;4MexgB%
{ Lm|X5RVq
public : &[RU.Q!_H
picker( const Action & act) : Action(act) {} }#8uXA
// all the operator overloaded G!8pF
} ; BcLt95;.\
Z-|C{1}A
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。 @>5<m'}2
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: >#?: x*[
2[po~}2-0
template < typename Right > [QbXj0en$
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const h*UUtLi%WU
{ 1RbYPX
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); 'I]"=O,
} 8>q%1]X
YSo7~^1W"
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > bFezTl{M
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。 4P!DrOB
~,2hP
~
template < typename T > struct picker_maker 9M]"%E!s
{ JF%=Bc $C
typedef picker < constant_t < T > > result; gF6j6
} ; NCnId}BT
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > ':D&c
{ r)(BT:2m
typedef picker < T > result; L59oh
} ; zL'IN)7MU
;&6PL]/d
下面总的结构就有了: ~88 Tz+
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 :ZS8Zm"
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 Gr$*t,ZW
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 Pmlgh&Z
至此链式操作完美实现。 arS'th:j
9C}aX}`
]H#Rm#q
七. 问题3 <nTmZ-;
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。 ;K\N
nX\]i~
template < typename T1, typename T2 > c48J!,jCd'
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const I"32[?0
(;
{ *C@[5#CA2z
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); 8;g.3Qv
} R``VQ
0IgnpeA]
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: r@[VY g~
xSDE6]
template < typename T1, typename T2 > x*&&?nV Iz
struct result_2 #VdI{IbW
{ M=[q+A
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; s i"`
} ; ]Uu(OI<)
fE%[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? w$lfR,
这个差事就留给了holder自己。 J'ZFIT_>
8jjk?PUD8
dD^_^'i
template < int Order > mE^tzyh
class holder; K>R;~
o
template <> 52MCU l
class holder < 1 > YKe0:cWc
{ ?$J7%I@
public : N=Uc=I7C
template < typename T > NB+$ym
struct result_1 Xh0wWU*
{ qBBYckS.
typedef T & result; \_gp50(3
} ; hr<7l
C
template < typename T1, typename T2 > uZ/7t(fy
struct result_2 nI*(a:
{ W"-EC`nP
typedef T1 & result; sm2p$3v
} ; hnsa)@
template < typename T > Fp5NRM*-!
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const S:p.W=TAB
{ g]Xzio&w
return (T & )r; of+phMev
} V#zhGAMy.
template < typename T1, typename T2 > {
OxAY_
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const ?GUz?'d
{ |D;"D
return (T1 & )r1; PTzp;.
} Et}C`vZ+Ve
} ; :7$\X[
Q{qj
template <> FVsu8z u
class holder < 2 > >9o,S3
{ ?AV&@EX2C
public : 1Lm].tq
template < typename T > VY+(,\)U
struct result_1 r/CEYEJ&X
{ C.yY8?|
typedef T & result; lFp!XZ!
} ; $6:XsrV\a
template < typename T1, typename T2 > (orrX Ez
struct result_2 l zfD)TWb
{ n_""M:X H
typedef T2 & result; 1DEO3p
} ; N?qIpv/a.
template < typename T > -yX.Jv
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const oupJJDpP
{ [;(]Jy
return (T & )r; C8W#$a
} aA7}>
template < typename T1, typename T2 > H`d595<=i;
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const ~4fUaMT
{ }OL?k/w
return (T2 & )r2; ,1&Pb %}
} Q8.=w
} ; :#7"SEud}
)31{.c/
_UI*W&*
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> >。 =HapCmrx8
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: `1
A,sXfa
首先 assignment::operator(int, int)被调用: fqpbsM;M]
3b{ 7Z 2
return l(i, j) = r(i, j); 'o}v{f
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) =>3wI'I
{G. W?
return ( int & )i; e<A6=}
return ( int & )j; GBeWF-`B
最后执行i = j; nQ*9E|Vx
可见,参数被正确的选择了。 ad)jw:n
>f$NG
b'r</ncZ
RD6n1Wb(@
-d>2&)5
八. 中期总结 nSy{{d
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: Eqizx~e qq
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 r+:]lO
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 =-bGH
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor 'Dn\.x^]1
_+7+90u
@6lw_E_5
JkShtLEr
/ <C{$Gu
lQl!TW"aO
九. 简化 C]EkVcKFA
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。 ^yLhL^Y
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 !),eEy
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: \+)aYP2Hu
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 ]SC|%B_*
+-*/&|^等 e j,)<*
2. 返回引用。 Yj CH KI"e
=,各种复合赋值等 l*>,K2F
3. 返回固定类型。 `.z"Q%uz
各种逻辑/比较操作符(返回bool) {=%,NwPs
4. 原样返回。 ]z#+3DaH
operator, K<rv|bJ
5. 返回解引用的类型。 :
E`78
operator*(单目) Tbp;xv_qo
6. 返回地址。 K'Y/0:"*
operator&(单目) $PstEL
7. 下表访问返回类型。 m#Ydq(0+
operator[] 3Ofh#|qc&
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 f\;w(_
operator<<和operator>> r.q*S4IS.m
v<@3&bot
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 1=Kt.tuf
例如针对第一条,我们实现一个policy类: t[r6 jo7
Cnr=1E=
template < typename Left > 5e3p9K`5
struct value_return Sse%~:FL
{ Kf-XL),3l
template < typename T > '7Mz]@
struct result_1 ~GE|,Np
{ P{LS +.
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; 4_D
*xW
} ; (mr*Thy`@
GorEHlvVh
template < typename T1, typename T2 > 9Af nMD
struct result_2 YqmsL<
{ xw}rFY$
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; / Xq|SO
} ; Im?/#t X
} ; Egz6rRCvg
MDQ:6Ri
`~VL&o1>
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait PbS1`8|4
3$P
下面我们来剥离functor中的operator() M,ybj5:6
首先operator里面的代码全是下面的形式: _](y<O^9yO
T;{}bc&I
return l(t) op r(t) }dMX1e1h8
return l(t1, t2) op r(t1, t2) tg 'g R
return op l(t) I!9>"s12
return op l(t1, t2) HfH_jnR*
return l(t) op z ULHgG
return l(t1, t2) op ^pew'pHQ
return l(t)[r(t)] qHyOaKMd
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] tQT<1Q02i
ZRw^<
+
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: ~(tt.l#
单目: return f(l(t), r(t)); SQU@JKi;g
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); '?.']U,: $
双目: return f(l(t)); <v_Wh@m
return f(l(t1, t2)); v)|a}5={
下面就是f的实现,以operator/为例 seAEv0YWz
!@P{s'<:
struct meta_divide Y^d#8^cP
{ n.NWS/v_{
template < typename T1, typename T2 > Z]2z*XD
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) FGc#_4SiL
{ W;!V_-:
return t1 / t2; Jc5YGj 7
} L_:~{jV
} ; $Fc}K+
.)%,R
这个工作可以让宏来做: C-,#t5eir
KkzG#'I1
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ [z7]@v6b
template < typename T1, typename T2 > \ w&es N$2
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; mrKIiaU<J
以后可以直接用 f0%'4t
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) ei1;@k/
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 b 5K"lPr
(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。。。) qyy. &+
/&@q*L
$5\sV4 8f
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 5__B
M5|
u9c^YC BM
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > yF|28KJ
class unary_op : public Rettype ^aJ]|*m
{ :]8A;`G}
Left l; 3FO-9H
public : |KPNl\%ID
unary_op( const Left & l) : l(l) {} `8\"3S
w_QWTD0
template < typename T > `@6y Wb:X
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const &i`(y>\
{ 0d~?|Nv -
return FuncType::execute(l(t)); w9gfva$&
} 0R]'HA>
mB
bGj3u;
template < typename T1, typename T2 > M#8_Qbvfk
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 23bTCp.d
{ u-.nR}DM_
return FuncType::execute(l(t1, t2)); lPA}06hU
} "18cD5-#
} ; *'{9(Oj
rJ6N'vw>
{=3'H?$
同样还可以申明一个binary_op iM8l,Os]<f
n{m[
j+UG
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > pd.pY*B<[
class binary_op : public Rettype E(*CEW.V*
{ :V)=/mR
Left l; FiXE0ZI$0q
Right r; 7s0y.i~
public : {p(6bsn_#]
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} K)n058PO
{G|= pM\'
template < typename T > 4a.8n!sys
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const uS xldc
{ uXG$YDKqC
return FuncType::execute(l(t), r(t)); 7<?Aou
} uF
D
/}d)g4\j
template < typename T1, typename T2 > zItGoJu
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 99~-TiU
{ NZXCaciG
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); es$<Vkbp
} pWoeF=+y]W
} ; Qgo|\=
eQ=6< ^KZ
I]91{dq
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 Y5mk*Q#q
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 [bBPs&7u
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) O%} hNTS"
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 NV2$ >D
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! ]^QO^{Sz
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。。。 BGO
pUy
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 Z =*h9,MY
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) .;:dG
下面是修改过的unary_op |1+mHp
U\"FYTC
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > AASS'H@
class unary_op XpT~]q}
{ ,@8*c0Y~<!
Left l; |q\Rvt$d
X;dUlSi
public : 94[8~_{fG
[Lid%2O3ZR
unary_op( const Left & l) : l(l) {} p,mKgL63
MeO2 cy!5q
template < typename T > wJWofFz
struct result_1 6eK7Jv\K
{ 9u_D@A"aC`
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; Okd7ua-f
} ; +,4u1`c|$
TJ0;xn6o
template < typename T1, typename T2 > CYhSCT!-?
struct result_2 {jEEAH)
{ 6dqI{T-i?
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; vyruUYFWe
} ; B5#>ieM*
&^F'ME
template < typename T1, typename T2 > j<d,7
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ,4kipJ!,yK
{ 1Yy*G-7}
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); ]=m0@JTbG
} &}vc^io
}7/Ob)O
template < typename T > BG2Z'WOH
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const d,%@*v]S
{ Fs1ms)
return OpClass::execute(lt(t)); ;#6j9M0
} s&Qil07Vl
R86:1
} ; ru1FJ{n
S:xG:[N@
+0FmeM&`h_
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 6Pu5 k;H
好啦,现在才真正完美了。 h*?/[XY
现在在picker里面就可以这么添加了: b. oA}XP
D`r_ Dz
template < typename Right > ^tFgkzXm
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const 8sxH)"S
{ Q5qQ%cu
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); Y4n;[nHQ(
} YfOO]{x,X
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。 gSu3\keF
^LJ?GJ$g
h; sdm/
p3(&9~s
EL-1o02-
十. bind \m;"KyP+
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。 sy.U]QG
先来分析一下一段例子 ;R.l?Bg
_"#ucM=B:-
[XP3
int foo( int x, int y) { return x - y;} Ws(#ThA
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 obhq2sK
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 y1:#0
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。 _K"X
我们来写个简单的。 $di8#O*
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: <xeo9'k6&
对于函数对象类的版本: B?tO&$s
sw715"L
template < typename Func > zn|/h,.
struct functor_trait +k4SN
{ g+98G8R
typedef typename Func::result_type result_type; bqDHLoB\1
} ; #7A_p8
对于无参数函数的版本: &% \`Lwh
e-#!3j!'
template < typename Ret > uR7\uvibUO
struct functor_trait < Ret ( * )() > T=QV =21qn
{ 4W''j[Y/
typedef Ret result_type; 3yfq*\_uXw
} ; D,rs)
对于单参数函数的版本: g.d%z
0-W{(xy@4
template < typename Ret, typename V1 > 8f<[Bu ze
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > OxraaN`
{ /8SQmh$+e
typedef Ret result_type; 0#rv.rJ{
} ; zU'\r~c
对于双参数函数的版本: bstc|8<
m18 If
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > \&p MF
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > &ns !\!
{ Sh=Px9'i
typedef Ret result_type; {zc<:^r^
} ; lFNf/j^Z
等等。。。 `!j|Ym
然后我们就可以仿照value_return写一个policy pCQB<6&1N
0omg%1vt<A
template < typename Func > Dm j^aFB0|
struct func_return l0 H,TT~2
{ 64^dy V,;
template < typename T > _G!lQ)1
struct result_1 e4V4%Qw
{
7)IBIlV
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; $S Q8,Y,
} ; '|b {
av( d0E}}b
template < typename T1, typename T2 > HN\Zrb
struct result_2 g<