一. 什么是Lambda ?Z2_y-
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 +UX~TT:
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, }? :T*CJ
g@Z7f y7
T!2gOe
[KW9J}]
class filler *JA0Vs5
{ n.b_fkZNr
public : sHPK8Wsg
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} ]^6r7nfR6|
} ; mcb|N_#n/
m4@Lml+B,
^fEer
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: y;VmA#k`
!E~czC\p6
K9_@[}Ge
lhBu?q
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); 3|
F\a|N
P_F0lO
cq4sgQ?sW
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 q M(@wFg
xxZO{_q
XNr8,[c
9`Y\`F#}q
二. 战前分析 rebWXz7
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。 !a7YM4D
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 _ YcIGOL
CTf39R|7_
,aU8.
J_U
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); THcX.%ToT
/* --------------------------------------------- */ B42qiV2/k
vector < int *> vp( 10 ); P0l.sVqL
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); *EF`s~
/* --------------------------------------------- */
:+v4,=fHy
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); d:g0XP
/* --------------------------------------------- */ 2rrC y C
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); 3Lm7{s?=Z-
/* --------------------------------------------- */ u
a_(wBipy
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); RwoAZ]Zg]
/* --------------------------------------------- */ mc|8t0+1`
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); <.U(%`|
yaK4% k
,D93A
+-PFISa<r
看了之后,我们可以思考一些问题: O6b.oS'-
1._1, _2是什么? q\d/-K
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。 M!O &\2Q
2._1 = 1是在做什么? }UWi[UgA
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。 '^`%
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。 | W<jN
roNs~]6
vPET'Bf(YV
三. 动工 \^Z DH
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: '=(@3ggA:
"rcV?5?v~
?Vc/mO2X
S20E}bS:>
template < typename T > wT&P].5n
class assignment K{`3,U2Wx
{ <xwaFZ
T value; +|.6xC7U
public : a9p6[qOcd
assignment( const T & v) : value(v) {} l*|m(7s
template < typename T2 > POb2U1Sj
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } >]/aG!
} ; <*+Y]=
qR^i5JH}u
f"d4HZD^
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 8RJa;JsH
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment T%@qlEmf
|K'7BK_^J
7KZ>x*o
`m\l#r2C
class holder N3|aNQ=X0
{ AfJ .SNE
public : 0Rz",Mu>
template < typename T > 1V;m8)RF
assignment < T > operator = ( const T & t) const Rqun}v}
{ #QKgY7
return assignment < T > (t); [OwrIL
} f4+}k GJN
} ; zF_aJ+i:~
86ml.VOR
)"&\S6*!
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: M6*8}\
rE4qPzL
static holder _1; rB-}<22.
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 skBzwVW I
; d :i
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); lKLb\F%
而不用手动写一个函数对象。
"xE;IpO[
cQ`+ A|q
W%P0X5YQ
(!dwUB
四. 问题分析 F!&_
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。 @^K_>s9B
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。 y3NMt6
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 T`r\yl}
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 ZO!)G
下面我们可以对这几个问题进行分析。 _|KeB(W
?ubIh.d
五. 问题1:一致性 Jkub|w#QH
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?| 0?\d%J!"S
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 4e9'yi
YhJ*(oWL
struct holder hxj[gE'R(
{ nY=]KU
// a3(q;^v
template < typename T > H_+!.
T & operator ()( const T & r) const 6ZwFU5)QE/
{ 7Hp~:i30
return (T & )r; ,?>:Cdz4
} te8lF{R
} ; ]x`I@vSf7R
m~l[Y
这样的话assignment也必须相应改动: y3)R:h4AH
7s'r3}B`
template < typename Left, typename Right > 2:D1<z6RQ
class assignment Vv5#{+eT;
{ pk2}]jx"
Left l; S1a}9Z|
Right r; xN]88L}Tn
public : 1F58 2 l
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} , K[}Bz
template < typename T2 > 6$"0!fl>
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } "\u_gk{g
} ; :Y>M//0
@qWes@
同时,holder的operator=也需要改动: S!wY6z
bx8|_K*^
template < typename T > o 2sOf
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const uZ7~E._
{ 0G"I}Jp{
return assignment < holder, T > ( * this , t); ]aVFWzey
} mtu`m6Xix
K/+w6d
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 %b(non*
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 9t^Q_ [hG
p?+*R@O
return l(rhs) = r; 97n@HL1
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 < &~KYu\r
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: _'47yq^O
^GN |}W
template < typename Tp > 3~Vo]wv
class constant_t -jOCzp
{ >"q~9b
A
const Tp t; :D !}jN/)
public : tlz)V1L
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} K=mW`XXup
template < typename T > yvz2eAXa
const Tp & operator ()( const T & r) const FD*w4U5
{ %T:7I[f
return t; }v?_.MtS
} G~;hD-D~.
} ; L?gak@E
*K1GX
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 "O,TL*$
下面就可以修改holder的operator=了 Q\4nduQ
"mm|0PUJ
template < typename T > 56R)631]p
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const qf2;yRc&
{ EO[UezuU
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); Q~p[jQ,4wZ
} ]C
me)&hX
t6H9Q>*
同时也要修改assignment的operator() ,/ P)c*at5
~J:"sUR
template < typename T2 > R^=)Ucj
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } (ON_(MN
现在代码看起来就很一致了。 j.L`@
D3+UV+&R/
六. 问题2:链式操作 ,`lVB#|
现在让我们来看看如何处理链式操作。 ?m$7)@p
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。 rZBOWT
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 DlXthRM
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 (YJ]}J^
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct ORo +=2
ADa'(#+6
template < typename T > =_/,C
struct result_1 ? <.U,
{ _(<D*V[
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; 1li1&
} ; !Y3
*\
K{)YnY_E;
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: E"P5rT
0bQm:J[(#
template < typename T > mfNYN4Um6
struct ref *?#t (Y[
{ ,^_aqH
typedef T & reference; p|D-ez8
} ; `ju r`^S|
template < typename T > {,|J?>{
struct ref < T &> "c S?t
{ %7$oig\wE
typedef T & reference; 'e(`2
} ; {|jG_
z mxrz[
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: !1H\*VM"
v<`1z?dch
template < typename T > ]eJjffx
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const !:[kS1s>M
{ tilL7
return l(t) = r(t); 79>8tOuo
} +r+H`cT@
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。 r"MKkSEM
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 T&2aNkuG
*WQ}ucE^#
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 hk O)q|1
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: +C{ %pF
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 [akyCb
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 []{g9CO
最后的布局是: bD[6)
ITg
Add Qhd~4
/ \ K_Jo^BZ
Divide 5 Xj\SJ*
/ \ o'3t(dyyH
_1 3 [p+h b
似乎一切都解决了?不。 XMM@EN
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。 jF'azlT
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。 l/BE~gdl
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: E6-alBi%
su`]l"[,]
template < typename Right > !Z7
~Rsdm
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const ql%>)k /x
Right & rt) const VvwQz#S
{ "/).:9],}
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); 9^m& [Z
} 4:=eO!6
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 P^%.7C
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。 -4p^wNR
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。 1u\fLAXn
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。 f.gkGwNk
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。 7/;Xt&
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? =W9;rQm
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: :;u~M(R
N~-N Q
template < class Action > %^=fjJGV{~
class picker : public Action Fc;)p88[
{ `A\
!Gn?
public : y?-wjJS>
picker( const Action & act) : Action(act) {} saH +C@_,
// all the operator overloaded rs@,<DV)u
} ; wovWEtVBU
n_@YKz;8
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。 uBk$zs
现在所有参与行动的functor都要套上一层picker, _1被声明为 picker<holder>, 并且holder中所重载的操作符除了operator()之外全部被移到了picker内。而picker中的操作符重载的返回的functor也必须套上一个picker: jZ <*XX
^P-!pK*
template < typename Right > 3<x_[0v`K1
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const p&F=<<C
{ PX](hc=
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); _4z>I/R>Z
} K<b -|t9f
~ e[)]b3
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > :~ 3/
使用picker还带来一个额外的好处。之前提到picker_maker要区分functor和常量,有了picker,区分的方法就非常简单了:凡是属于picker<T>的都是functor,否则就是常量。 |WeLmy%9
,\5]n&T;r
template < typename T > struct picker_maker Vkex&?>v$
{ bw{%X
typedef picker < constant_t < T > > result; >RxZ-.,a
} ; KM|[:v
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > S<Q6b_D
{ 6^zuRY;
typedef picker < T > result; Dyp'a
} ; 0Bn$C,-
MB\vgKY
下面总的结构就有了: :Ke~b_$Uy-
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。 xH\'gli/
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。 ^HHJ.QR
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 =5_8f
至此链式操作完美实现。 7/(C1II.Q
u~?]/-.TY
$g#j,
七. 问题3 }rVnuRq
如何使用多参数的函数对象呢?考虑_1=_2,这个functor必须接受2个参数,因此所产生的assignment对象的operator()必须能接收2个参数。 t09,X
MC3XGnT#5
template < typename T1, typename T2 > J6Mm=bO5
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const SZc6=^$
{ >k^=+
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); )zt*am;
} 52*zX 3
8(%iYs$
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"|89\p}
FFtj5e
template < typename T1, typename T2 > $$\| 3rj!
struct result_2 b/]C,P
{ FFH-Kw,
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; CQ sVGn{x
} ; dvsOJj/b
wmY6&^?uS
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? 0_Etm83Wq6
这个差事就留给了holder自己。 dW!T.S
6ssZg@}nf{
(XT^<#Ga
template < int Order > VX&KGG.6
class holder; +YhTb
template <> O" ['.b
class holder < 1 > +S|y)W8
{ E](Ood
public : w0moC9#$?
template < typename T > _}`iLA!$I
struct result_1 y{K~g<VL
{ ?{cF'RB.
typedef T & result; WJe
} ; W32mAz;
template < typename T1, typename T2 > Ik=KEOz
struct result_2 I2|iqbX40Q
{ Y cOtPS%
typedef T1 & result; " S#0QH%5
} ; ^#exsXy
template < typename T > sKjg)3Sl
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const nb'],({:9
{ Qo)>i0
return (T & )r; ^5u}
} L ! yl^c
template < typename T1, typename T2 > SLz^Wg._
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const *8js{G0h
{ v"_hWJ)
return (T1 & )r1; ~b8U#'KD
} Y.F:1<FAtf
} ; sxnj`z
Tp[ub(/;7
template <> &OGY?[n
class holder < 2 > v.\1-Q?
{ bbiDY
public : $}W=O:L+D
template < typename T > y| @[?B
struct result_1 49_b)K.tB
{ ] 2FS=
typedef T & result; uGc}^a2
} ; 04:^<n+{
template < typename T1, typename T2 > K!HSQ,AC
struct result_2 E n{vCN
{ 8K6yqc H
typedef T2 & result; 398}a!XM
} ; hXbb+j
template < typename T > N$>g)Ml?
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const }I,]"0b
{ }#'O b
return (T & )r; X!"ltNd
} f]%$HfF@
template < typename T1, typename T2 > h3>/..l
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const fX#Em'Ab[
{ `EBo(^n}O
return (T2 & )r2; Bz9!a k~4
} 8_8R$=V
} ; ?J6J#{LRd
8>6+]]O
LJfd{R1y+
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> >。 !4]wb!F
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: yYp!s
首先 assignment::operator(int, int)被调用: =4m?RPb~b
<.s[x~b\`
return l(i, j) = r(i, j); vDv:3qN7(
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) a0CmCv2#
ArbfA~jXB
return ( int & )i; cZZ-K?_
return ( int & )j; ISa2|v;M
最后执行i = j; vitmG'|WG
可见,参数被正确的选择了。 ,>`wz^z
D$I7Gz,w{
QP >P
p_)V@7
+VI2i~
八. 中期总结 vv"_u=H
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: #l+U(zH:JG
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 ,g6w2y7 ]
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 !d&K,k
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor ;6U=fBp7<
K82pWpR
)(_}60
x =5k74
5yuj}/PZ
+0;6.PK
九. 简化 U<KvKg
很明显,要支持一个操作符所要做的工作太多了,而且在每个functor中申明result_1至result_n,可见如果n发生变化,维护的开销极大。 iaLsIy#h
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 Zh6bUxr
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: go@UE2qw
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 /al(=zf
+-*/&|^等 @'/\O-
2. 返回引用。 1<\@i{;xsU
=,各种复合赋值等 -s,^_p{H
3. 返回固定类型。 # ~}
26
各种逻辑/比较操作符(返回bool) bezT\F/\
4. 原样返回。 uv/I`[@HK8
operator, 4T{+R{_Y1
5. 返回解引用的类型。 &BFW`5N
operator*(单目) m@u!frE,
6. 返回地址。 =^|^"b
operator&(单目) XWf8ZZj
7. 下表访问返回类型。 B<I%:SkF@
operator[] c'vxT<8fWW
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 (es+VI2!&C
operator<<和operator>> %kxq" =3
Wr a W
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 C;1A$]bk
例如针对第一条,我们实现一个policy类: e>#*$4tg
mawomna
template < typename Left > 2+s_*zM-
struct value_return 8T):b2h
{ F@& R"-
template < typename T > 'u@
)F`
struct result_1 (vB aem9
{ q?nXhUD
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; \j+O |#`|)
} ; %FDi7Rx
+%OINMo.A
template < typename T1, typename T2 > _[<R<&jG
struct result_2 ^&03D5@LoY
{ r1\c{5Wt
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; 'nz;|6uC
} ; &BY%<h0c
} ; zcF~6-aQ
iKnH6}`?U
r`qMif'
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait w4Qqo(
j&6,%s-M`a
下面我们来剥离functor中的operator() GvF8S MO[x
首先operator里面的代码全是下面的形式: '_lyoVP
zH0%;
o}
return l(t) op r(t) [ >O4hifq
return l(t1, t2) op r(t1, t2) 9z$]hl
return op l(t) WS/^WxRY
return op l(t1, t2) *p`0dvXG2
return l(t) op /`Yy(?,
return l(t1, t2) op (v6tE[4
return l(t)[r(t)] w},' 1
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] cv=nGFx6
Uq5wN05
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: I= G%r/3
单目: return f(l(t), r(t)); Dd-;;Y1C
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); Sf);j0G,D
双目: return f(l(t)); )@09Y_9r
return f(l(t1, t2)); X^r5su?
下面就是f的实现,以operator/为例 L(\sO=t
x#-uf
struct meta_divide UCj4%y6t
{ Zf68EB
template < typename T1, typename T2 > bZHuEh2w
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) 8c(}*,O/
{ R7;SZo
return t1 / t2; IfzHe8>
} veFl0ILd
} ; *%l&'+
zpV@{%VSj
这个工作可以让宏来做: 9I0/KuZd
O
:y==O4
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ ]sjYxe
template < typename T1, typename T2 > \ ^m;dEe&@F
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; ` wuA}v3!
以后可以直接用 \{AxDk{z#
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) M>D 3NY[,
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 |RDmY!9&
(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。。。) T)&J}^j
2.ud P
a% |[m,FvP
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 :@jhe8'w
SweaERl
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > LTj;e[
class unary_op : public Rettype fu?5gzT+b
{ nF~</>
Left l; ,Xs%Cg_Ig
public : vo)pT
unary_op( const Left & l) : l(l) {} 4!p~Mr[E
7Fw`s@/%
template < typename T > u*B.<GmN
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const .j:.?v
{ fzO4S^mTo8
return FuncType::execute(l(t)); AFcsbw
} CP_ ?DyWU
L&=j O0_
template < typename T1, typename T2 > xT70Rp(2po
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const k$UgTZ
{ s
`HSTq2
return FuncType::execute(l(t1, t2)); W7>4-gk
} 5tT-[mQ*
} ; agQzA/Xt
0L"CM?C
j!q5 Bc?
同样还可以申明一个binary_op ZHUAM59bx
qg#TE-Y`
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > lc>)7UF
class binary_op : public Rettype A`Q'I$fj
{ Qmle0ae
Left l; Uhfm@1 cz&
Right r; 'bGL@H
public : i#$9>X
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} -FytkM^]6
+5H9mk
template < typename T > u
+q}9
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 8:;_MBt
{ bq[j4xH0X
return FuncType::execute(l(t), r(t)); b/Y9fQn
} :-ZE~bHJ
p.^mOkpt
template < typename T1, typename T2 > Z m9 e|J
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const :LBG6J
{ lS]<~
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); $3S6{"
} ,oX48Wg_+
} ; 4b=hFwr[?
CZRrb 84
=Xh^@OR
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 kF.!U/C
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 ^
AxU
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) \bYuAE1q
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 e`zEsLs@
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中!
YW"}hU
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 -Bbg'=QZa
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 t5mI)u
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) vK6YU9W~J
下面是修改过的unary_op t1?e$s
r7Bv?M^!
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > `)e;bLP
class unary_op jT"P$0sJAd
{
RR!(,j^M
Left l; eT1b88_
`}.K@17
public : h=SQ]nV{
}[}u5T`w>
unary_op( const Left & l) : l(l) {} X).UvPZ/
v'Ce|.;
template < typename T > r \H+=2E'
struct result_1 ~t[ #p:
{ v ~.X
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; B!GpD@U
} ; ~ ui/Qf2|
9 tkj:8_
template < typename T1, typename T2 > <GPL8D
struct result_2 $'e;ScH
{ k%E9r'Ac
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; r9z_8#cR
} ; 6~zR(HzV{
,\!4A
template < typename T1, typename T2 > 7IW:,=Zk8+
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ;'l Hw]}O*
{ pxjN\q
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); 5x?eun
} (UDF^
QEL^0c8 ~
template < typename T > )~xL_yW_X
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const H|;6K`O_
{ L;/#D>U(
return OpClass::execute(lt(t)); %F-/|x1#Q
} TEz)d=
1rh\X[@
} ; cnvxTI<
*zeY<6
{dvrj<?
该方法避免直接使用RetType的result_x,而自己申明一个对应的result_x做一次中转,虽然其实毫无意义,却恰好避开了vc的bug p 7IJ3YY
好啦,现在才真正完美了。 loN!&YceW
现在在picker里面就可以这么添加了: (1JZuR<?c
3lH#+@
template < typename Right > 7vUfA"
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const c_clpMx=
{ v'i"Q
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); LqIMU4Ex
} J0zudbP
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 o_&.R
7iu?Q
W!q'wrIx(
;e;lPM{+
*-$u\?$
十. bind hj64ES#x
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。 k|0Fa}Z[
先来分析一下一段例子 vb/*ILS
G~_5E]8
HVz-i{M
int foo( int x, int y) { return x - y;} F48:mfj1r
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 MK9?81xd
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 Fn$/ K
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 Nge_ Ks
我们来写个简单的。 WI9'$hB\
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: )?~3fb6^
对于函数对象类的版本: YS=|y}Q|7d
Ug^C}".&
template < typename Func > !+& NG&1
struct functor_trait h95C4jBE
{ )|,-l^lC
typedef typename Func::result_type result_type; zYpIG8"o5
} ; o O%!P<