一. 什么是Lambda [47K7~9p
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 Bxn8><
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, #JJp:S~`
xFsB?d
kWZ/ej
jOoIF/So
class filler "|.+L
{ 8\qCj.>S
public : &[?u1qQ%o
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} 7h9 fQ&y
} ; v$gMLu=
% j[O&[s}
hRuo,FS#:
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: !.;xt L
AmT|%j&3
H j5WJ{p.
4
|:Q1
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); Vu|Br
-V;0_Nx7p
)8 "EI-/.
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 68&6J's;
O84v*=u A
!1a|5
xrn
b'Fx),
二. 战前分析 (ybtXoQs
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 br34Eh
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 O?C-nw6kP
<FUqD0sQ
|xsV(jK8
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); AiyvHt
/* --------------------------------------------- */ f>\bUmk(
vector < int *> vp( 10 ); Z ]7;u>2
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); \U)2
Tg
/* --------------------------------------------- */ @yU!sE:
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); Se^/VVm
/* --------------------------------------------- */ GvZac
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); RvyBg:Aj5
/* --------------------------------------------- */ l6&v}M
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); Ie^Dn!0S
/* --------------------------------------------- */ W%cj39$
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); rj2r# {[
Vq .!(x
Kc JP^
]v^`+s}3
看了之后,我们可以思考一些问题: bMqu5G_q
1._1, _2是什么? 1^x2WlUm4
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。 E&iWtwkz
2._1 = 1是在做什么? =M/UHOY
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。 Z!]U&Ax`Z
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。 dbMu6Bm\G
BDRYip[Sa
}Ke}rM<
三. 动工 S1H47<)UF
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: zulf%aaL
a O"nD_7
h0QYoDvbC
ctc`^#q
template < typename T > Z!*8JaMT
class assignment JGSk4
{ }l]3m=)
T value; pU:C=hq4
public : x;ICV%g/
assignment( const T & v) : value(v) {} K+h9bI/Sf
template < typename T2 > PNxVW
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } [/+dHW|
} ; #U!(I#^3
Kbz7
8CnI%_Su
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 -KIVnV=&m
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment |oBdryi
a!0?L0_W&
7/D9n9F
siss_1J
class holder {x&jh|f`g
{ uhw5O9
public : +/@ZnE9s
template < typename T > RK~FT/
assignment < T > operator = ( const T & t) const K)h"G#NZM
{ o%4&1^ Vg
return assignment < T > (t); m m J)m
} XZep7d}
} ;
_A)_K;cz
PO%yWns30o
< o'7{
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: t'=~"?T/o
CQ8o9A/
static holder _1; ir@N>_
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 f1]AfH#
{M)3GsP?
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); +}(B856+
而不用手动写一个函数对象。 $^NWzc
WfTdD.Xx
uG(~m_7Hx
,s yA()
四. 问题分析 :d%
-,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。 M[
~2,M&H
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。 .~A"Wyu\
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 RZV1:hNN
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 k9_VhR|!
下面我们可以对这几个问题进行分析。 ;GSFQ:m[
#a'x)$2;R|
五. 问题1:一致性 %8}ksl07
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| 7u`}t83a
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 #hE3~+i
o$blPTN
struct holder ,I2reG
{ jC/JiI
// (;2J(GZ:$U
template < typename T > od5w9E.
T & operator ()( const T & r) const :LIKp;
{ L
yA(.
return (T & )r; -4^@)~Y
} S)'q:`tZo
} ; O 44IH`SI
e}Af"LI
这样的话assignment也必须相应改动: vZ nO
H8t{ >C)]
template < typename Left, typename Right > <E}]t,'3
class assignment '9p5UC
{ mk`cyN>m
Left l; 9Pob|UA
Right r; a5U2[Ko80
public : bF Y)o Z
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} kkE)zF
template < typename T2 > $NGtxZp
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } bhm~Ii
} ; $jeDVH
^cmP
同时,holder的operator=也需要改动: h$ETH1Ue
Ay"2W%([`
template < typename T > B> "r -O
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const ,~N+?k_
{ [;CqvD<S
return assignment < holder, T > ( * this , t); Lx:9@3'7'
} 9CU6o:'fW
ETWmeMN
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。 QRmQ>
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 9y|&T
Fx88R!
return l(rhs) = r; In9|n^=H@
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。 jVFRq T%
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: HH~
du
p4t!T=o/
template < typename Tp > ^a#&wW
class constant_t Q0"F> %Cn
{ fddbXs0Sn
const Tp t; ^1Zq0
public : O->(9k <
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} 'ZZWH
template < typename T > vkd<l&zD
const Tp & operator ()( const T & r) const RAuAIiQ
{ ^Lv^W
return t; ;pNbKf:
} 9Or4`JOO
} ; )Q
m2<
*
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 soVZz3F
下面就可以修改holder的operator=了 qT>&
v_<
rPGE-d3
template < typename T > <:;:*s3]
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const I^\bS
{ bZ22O"F
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); 59NWyi4i
} wZ3vF)2s
F']%q 0
同时也要修改assignment的operator() JX@6Sg<
ND9>`I5
template < typename T2 > rIWN!@.J
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } h`;F<PFW
现在代码看起来就很一致了。 -"dy z(
|9"^s x
六. 问题2:链式操作 =|V]8 tN
现在让我们来看看如何处理链式操作。 Rb}&c)4
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。 ^`r|3c0
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。 6p]R)K>wS
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。 79B`w
#
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct |`;1p@w"
(xSi6EZ6;
template < typename T > 8qYGlew,
struct result_1 : )"jh`
{ f`]E]5?
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; mhkAI@)>
} ; dVtLYx
qjEWk."
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: k+GK1Yl
2#A9D.- h
template < typename T > *7fPp8k+Z;
struct ref [W\atmd"
{ -5_xI)i
typedef T & reference; 2gR_1*|
} ; ~rJw$v
template < typename T > 1;~ 1U9V
struct ref < T &> M j%|'dZz
{ 1z@# 8_@
typedef T & reference; U1!2nJ]
} ; XoQk'7"f
QRh4f\fY
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: nMdN$E
^5 =E`q".
template < typename T > }xlmsOHuI
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const
D6!+
{ _3G)S+7#
return l(t) = r(t); n zrCOMld
} KPe.AK,8
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。 ;Owu:}
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。
*P\_:>bV(
{s'_zSz
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 p6l@O3
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: -/2$P
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 3b[+m}UWQ
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 D!$ =oK
最后的布局是: U\ E{-7
Add >A( C9_\
/ \ [qMO7enu#
Divide 5 8=o5;]Cg
/ \ R9-JjG2v
_1 3 -R
\@W q@
似乎一切都解决了?不。 k3.p@8@:
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。 T9<nD"=:
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。 Zy3&Zt
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: gN'i+mQcu
m7eIhmP
template < typename Right > $D\l%y/C
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const x, G6`|Hl
Right & rt) const $$f$$
{ (U(x[Df)
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); r<"/P`r
} ~teW1lMu(
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 Ns= b&Uyc
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$<o^Ha*R
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。 g E+OQWu
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。 J9c3d~YW
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。 LtWU"42
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? <$2zr4
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: ^o\p|f>f
dq/?&X
template < class Action > 5@A=,
GPUn
class picker : public Action 6 |qvo+%
{ z\d2T%^:g(
public : 9<c4y4#y
picker( const Action & act) : Action(act) {} `v2l1CQ:^
// all the operator overloaded Ngc+<
} ; w$:)wyR-
=usDI<3r
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。 xKzFrP;/{
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:
QLU;.&
!Jnw_)
template < typename Right > X0QS/S-+
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const Ck%(G22-
{ D\*_ulc]
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); >Io7h#[u
} xxcDd_z
QF "&~
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > #LgoKiP!Y
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。 FtDAk?
}v,P3
template < typename T > struct picker_maker .(]1PKW
{ /G+gk0FW
typedef picker < constant_t < T > > result; #R4KBXN
} ; AlaN;
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > JP*mQzZL
{ Xb]?/7
X
typedef picker < T > result; { (,vm}iFL
} ; dk`!UtNNRa
j|dzd<kE6
下面总的结构就有了: IqKXFORiNI
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。 pv SFp-:_
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。 o`! :Q!+
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 Fe<
t@W
至此链式操作完美实现。 JlGD.!`
7]zZha4X
5mVu]T`
七. 问题3 !sQ8,l0h
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。 EZRZ)h
K -1~K
template < typename T1, typename T2 > \ySc uT
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const
NX_S
{ >*xzSd?\
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); ;FflEL<7Y
} t3JPxg]0k'
m48Y1'4
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: Vn;]''_
*tPY
template < typename T1, typename T2 > eW,Pn'
struct result_2 M=_CqK*
{ IOqyqt'
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; XPTB,1g+f
} ; Dy@NgHe
=JH,RQ
*
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? wGX"R 5
这个差事就留给了holder自己。 }"H900WE|
$m
oa8
^BTNx2VHf
template < int Order > 1M+!cX
class holder; nDw9
template <> VSFl9/5?
class holder < 1 > {_}"USS
{ J"|$V#
public : ur7a%NH
template < typename T > *OcptmY<
struct result_1 (5;xs
{ .e#j#tQp
typedef T & result; W78-'c
} ; !,uw./8@Ku
template < typename T1, typename T2 > `Db}q^mQ
struct result_2 zZiVBUmE<
{ JdEb_c3S
typedef T1 & result; _'a4I;
} ; TY?io@
template < typename T > x^BBK'
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const (@ sKE
{ n\9*B##
return (T & )r; n(VMGCZPV
} !W^II>Y
template < typename T1, typename T2 > -bfd><bs
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const CFxs`C^
{ >i E
return (T1 & )r1; f|5|n>*
} &>+Z$ZD
} ; r :-WfDz.
WfZ#:G9
template <> y&]D2"I
class holder < 2 > {qyo#
{ 8!Kfe
public : N6'Y
N10
template < typename T > J1t?Qj;f3
struct result_1
ond/e&1
{ iJeT+}
typedef T & result; }clNXtN
} ; 5]+eLKXB
template < typename T1, typename T2 > w2GY,,R
struct result_2 Ta$<#wb
{ I9m
typedef T2 & result; q1Mk_(4oJ
} ; cG6+'=]3<
template < typename T > r; !us~
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const tWIhbt
{
Y7HWf
return (T & )r; kfV}w,
} N@S;{uK
template < typename T1, typename T2 > )\^OI:E
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const 7lu;lAAP
{ H;`@SJBf
return (T2 & )r2; GvY8O|a
} _`58G#z
} ; tnntHQ&b
n2~rrQ
\/p
UqbE
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> >。 %+}\i'j7
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: -xlI'gNg7
首先 assignment::operator(int, int)被调用: 9'M({/7y
;d:7\
return l(i, j) = r(i, j); %l,EA#89s
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) isqW?$s
d1N&J`R\1
return ( int & )i; 1>1!oml1E
return ( int & )j; $2 0*&4y^
最后执行i = j; M:N>{_1&
可见,参数被正确的选择了。 UPsh Y
:T2K\@
\)hmg
e2v,#3Q\
O^GTPYW
八. 中期总结 'yqp
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: Lm/^ 8V+
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 4" @yGXUb
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 y|ZJ-[qg
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor WD]dt!V%
1Low[i
z$A5p4=B'^
r&w>+KIt
6O?O6Ub
@ M-bE=
九. 简化 }|;n[+ }
很明显,要支持一个操作符所要做的工作太多了,而且在每个functor中申明result_1至result_n,可见如果n发生变化,维护的开销极大。 }T6jQ:?@
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 BDA\9m^3
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: hLF@'ln
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 LT!4pD:a
+-*/&|^等 q#1um
@m3
2. 返回引用。 &q+ %OPV
=,各种复合赋值等 aj:+"X-;
3. 返回固定类型。 P`0aU3pl
各种逻辑/比较操作符(返回bool) Z(FAQ\7
4. 原样返回。 >r3Wo%F'
operator, s_|wvOW)'
5. 返回解引用的类型。 4YJs4CB
operator*(单目) LQ._?35r
6. 返回地址。 g6S8@b))|
operator&(单目) \AG,dMS
7. 下表访问返回类型。 ~![R\gps
operator[] f;*\y!|lg~
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 /<5/gV 1Q
operator<<和operator>> tfsG
P]9$
DvGtO)5._
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。 %PQC9{hUy$
例如针对第一条,我们实现一个policy类: N4r`czoj
}x+{=%~N
template < typename Left > &Jj?C
struct value_return &p*N8S8
{ MTQdyTDHl
template < typename T > _-^@Jx[
struct result_1 {.sF&(e
{ zOcMc{w0
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; /bVI'fT
} ; <[*s%9)'9
_ge3R3
template < typename T1, typename T2 > phTZUmi
struct result_2 nt4> 9;
{ +IU]=qS
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; (mycUU%
} ; RNPqW,B!0
} ; R8axdV9(
q\ ?6-?Mr
X"R;/tZ S4
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait 3Vhm$y%Td
joa$Y6
下面我们来剥离functor中的operator() h/X),aK3
首先operator里面的代码全是下面的形式: mZORV3bN
,ihTEw,t(
return l(t) op r(t) a/_ `1
return l(t1, t2) op r(t1, t2) 3Z`oI#-x
return op l(t) ^0VI J)y
return op l(t1, t2) *Owq_)_(|
return l(t) op UO</4WJ
return l(t1, t2) op K[sfsWQ.
return l(t)[r(t)] b2z~C{l
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] ";Lpf]<
he/FtkU
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: Eh JYdO[e
单目: return f(l(t), r(t)); YoXXelO&
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); 0 {w?u %'
双目: return f(l(t)); t4nAy)I)P
return f(l(t1, t2)); 5}1c Np6@
下面就是f的实现,以operator/为例 rZ^DiFR
QjPcfR\
struct meta_divide ' e-FJ')|
{ QkA79%;j
template < typename T1, typename T2 > [
%r :V"
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) b-wFnMXk+
{ D:%v((Ccw
return t1 / t2; (fq>P1-
} zd+8fP/UB
} ; W8\K_M}
"8s0~[6S
这个工作可以让宏来做: (CEJg|,
I'C{=?
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ ybfNG@N*
template < typename T1, typename T2 > \ &B[$l`1
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; %c[by
以后可以直接用 Lt_7pb%
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) T*z >A
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 O||M
|
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) JGJQ5zt
@>JO &,od
R}*e% EG/
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 %3Y&D]
6kHAoERp
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > C:W}hA!
class unary_op : public Rettype 2rne=L
{ UnGG%
Left l; 53#7Yy
public : ;A1pqHr
unary_op( const Left & l) : l(l) {} Ig]Gg/1G
qbmy~\ZY
template < typename T > t(^c]*r~
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const Qu!Lc:oM?
{ nKch_Jb
return FuncType::execute(l(t)); :v=Yo
} <kt,aMw[*
(eSa{C\
template < typename T1, typename T2 > R j1Z
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const (`xhh
{ ?> }bg
return FuncType::execute(l(t1, t2)); 2\W[ ItxL0
} ]V?\Qv/.=
} ; ](:aDHa
q*,];j/>k
YcT!`B
同样还可以申明一个binary_op &ciU`//`
]k5l]JB
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > 8I3"68c_a
class binary_op : public Rettype ?$v#;n?@I
{ h`,dg%J*B
Left l; [<7Hy,xr_
Right r; cOq^}Ohan
public : ?u"MsnCXYn
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} 9PIm/10pP^
8NWvi%g
template < typename T > pl%3RVpoc
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const x)h5W+$
{ t=Tu-2,k
return FuncType::execute(l(t), r(t)); ]HCu tq
} zaf%%
(pNA8i%=G
template < typename T1, typename T2 > =EgiV<6vcH
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const \|R P-8
{ LS*^TA(I[
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); E$T)N U\
} OpA
} ; q3#07o_dV
kK>PFk(
22)2olU
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 7FMO''x
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 aHvTbpJ
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) d#T~xGqz
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 KpA
iKe
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! ;J Fy
8Rj
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 xQ=[0!p+
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 ^
1}_VB)^
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) y4^6I$M7V
下面是修改过的unary_op !inonR
:Em[>XA
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > [R TB|0Q
class unary_op T}jryN;J5
{ a`|&rggN
Left l; J.N%=-8
8HS1^\~(6l
public : `9SuDuw;s
-Xb]=Yf-
unary_op( const Left & l) : l(l) {} < {$zOF}
P33x/#VVE
template < typename T > u(S~V+<@Z
struct result_1 v `9IS+Z
{ ?KDI'>"-v
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; R-+k>_96|
} ; +q[puFfl
wM8Gz.9,
template < typename T1, typename T2 > ,IX:u1mO
struct result_2 RoFy2A=_
{ +ffs{g{
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; n$i}r\
so
} ; GSj04-T"
]{;=<t6
template < typename T1, typename T2 > ]-FK6jw
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const
qc;9{$?xV
{ OsAH!e
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); Nz %{T
} ~ x-
R78'
t`1E4$Bb\
template < typename T > SO^:6GuJ
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const -*t4(wT|j
{ LT']3w
return OpClass::execute(lt(t)); P]hS0,sE<(
} h)2W}p{a4=
}c?/-ab>
} ; #&a-m,Y$sx
9&a&O
Z{
{fW(e?8)
该方法避免直接使用RetType的result_x,而自己申明一个对应的result_x做一次中转,虽然其实毫无意义,却恰好避开了vc的bug /X>Fn9mM
好啦,现在才真正完美了。 xrd@GTaI
现在在picker里面就可以这么添加了: {W*_^>;K
H.cN(7LXm
template < typename Right > G41 gil6k
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const [9| 8p$
{ AdMA|!|:hc
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); \}[{q
} sJu^deX
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。 kW=g:m
QhUv(]0
IMjz#|c
JsAl;w
QwPLy O
十. bind SUwSZ@l^|
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。 (:v|(Gn/
先来分析一下一段例子 Qvo(2(
O&h3=?O&B
"e4;xU-
int foo( int x, int y) { return x - y;} c@H:?s!0R
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 G
Xx7/ X
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 )* 5R/oy,
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。 g#b[-)Qx
我们来写个简单的。 r:Uqtqxh
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: R+,eX jz"
对于函数对象类的版本: A<-Prvryt
Uv|z
c
template < typename Func > $h"Ht2/ J
struct functor_trait CGmObN8~'F
{ aBv3vSq>Q
typedef typename Func::result_type result_type; GPP{"6q5'
} ; WrWJ!
对于无参数函数的版本: d67Q@')00
.PjJ g^^
template < typename Ret > mHcxK@qw
struct functor_trait < Ret ( * )() > W+N9~.q\^
{ fT9z 4[M
typedef Ret result_type; /HCd52
} ; RW19I,d
对于单参数函数的版本: `
O;+N"v
?S&pq?
template < typename Ret, typename V1 > ukM11LD5x
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > ;:(kVdb
{ my+y<C-o`
typedef Ret result_type; }2dz];bR
} ; Bc1[^{`bq^
对于双参数函数的版本: bMWL^ *I
Gd^K,3:. T
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > LvP{"K;
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > Z(g9rz']0
{ FnkB
z5D
typedef Ret result_type; 2(SK}<X
} ; MR8\'0]
等等。。。 !&4<"wQ
然后我们就可以仿照value_return写一个policy "XQj~L
}<?1\k
template < typename Func > 9nW/pv
struct func_return 1e=<df
{ Vf?+->-?{
template < typename T > cspO5S>#
struct result_1 8I=n9Uyz
{ bpq2TgFj
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; o#(z*v@
} ; ki/xo^Y2<
b'i-/l$
template < typename T1, typename T2 > B<)c{kj
struct result_2 oy+`` W~
{ o5~o Rmsr
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; #'"zyidu
} ; F3k]*pk8w
} ; d)V"tSC,
NyHHK8>
Z:F5cXt<
最后一个单参数binder就很容易写出来了 eK]g FXk
M#v#3:&5
template < typename Func, typename aPicker > gcLwQ-
class binder_1 MD ETAd
{ _"BYnPq@wb
Func fn; {O\>"2}m'f
aPicker pk; ?,Z[)5 ZN
public : -mD<8v[F
f5)4H
template < typename T > cW+6Emh
struct result_1 ZM)Y Rdh
{ #is1y3yh
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; $|0_[~0-n
} ; ;^QG>OP$
j1{@?
template < typename T1, typename T2 > {\tHS+]
struct result_2 ^A9D;e6!-
{ K.A!?U=
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; Z7 \gj`
} ; zk)9tm;i{
Q_p!;3
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} 7D5;lM[_
w h4WII
template < typename T > \etuIFQ#U
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const i21ybXA=Z
{ uc6;%=%+
return fn(pk(t)); x9fNIuAQ
} 1.+w&Y5
template < typename T1, typename T2 > vN=bd7^?=
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const rL+K Sb
{ gQ]WNJ~>
return fn(pk(t1, t2)); ^4jIT1
} f? sW^d;
} ; 4 [@`j{
j8lWra\y
-b1VY4m-
一目了然不是么? 6.]x@=Wm
最后实现bind kbij Zj{
`1I@tz|
&[]0yNG
template < typename Func, typename aPicker > Fi8'3/q-^
picker < binder_1 < Func, aPicker > > bind( const Func fn, const aPicker & pk) `Qzga}`"]
{ [Xy^M3
return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); Vf
Jpiv1
} $s]c'D)
5o2W[<