一. 什么是Lambda CIIjZ)T
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 i3,.E]/wX@
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, KZjh<sjX|
\I!mzo
0cycnOd
m}'_Poc
class filler XX/gS=NE#.
{ ZHK>0>;
public : ;Xt<\^e
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} ."+lij=56
} ; ~gpxK{
0:v!'
-qj[ck(y
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: rk8pL[|
o^/
#i`)
:$"{-n
Y_CVDKdcY
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); ~Y x_ 3
_4N.]jr5
.j:,WF<"l5
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 FPY k`D
S-Y{Vi"2
P{9:XSa%
#r9+thyC
二. 战前分析 <(KCiM=E$
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。 -iiX!@
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 wGti|7Tu*
vntJe^IaFd
&DMC\R* j
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); S=k!8]/d|
/* --------------------------------------------- */ Y$L`
G
vector < int *> vp( 10 ); x1eC r_
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); (%fQhQ
/* --------------------------------------------- */ ts~VO`
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); {\(G^B*\
/* --------------------------------------------- */ _BP%@o
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 );
^f,4=-
/* --------------------------------------------- */ !Axe}RD'
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); 8QTry%
/* --------------------------------------------- */ ~3 :VM_
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); ;NA5G:eQ
`9r{z;UQ
Be|! S_Y P
6RbDc*
看了之后,我们可以思考一些问题: |3FI\F;^q
1._1, _2是什么? 9F807G\4Qt
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。 I:jIChT
2._1 = 1是在做什么? XKTDBaON
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。 */e$S[5
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 "\@J0|ppb
Ve(<s
dCoP
qKy
三. 动工 f![] :L
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: dT0W8oL
;$iT]S
:i!fPN n
#1%@R<`
template < typename T > X]y8-}Qf
class assignment 7
{92_xRL
{ STnM Bz7
T value; aE'nW_f
public : h A ){>B<;
assignment( const T & v) : value(v) {} o:#jvi84F
template < typename T2 > eF%M2:&c;
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } 9W=(D|,,
} ; '^)'q\v'k
sc]#T)xG
qefp3&ls
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 QKP
#wR
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment =wX;OK|U(^
9CS"s_
*B3f ry
$}(Z]z}O ;
class holder
:Hq%y/
{ qA '^b~
public : V<9L-7X 8
template < typename T > Hpix:To
assignment < T > operator = ( const T & t) const +1wEoU.l2
{ 1R}9k)JQ
return assignment < T > (t); n=-vOa%
} 1<vJuF^
} ; wxHd^b
X.#*+k3s0
y7pBcyWTE=
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: OFr"RGW"
gqv+|:#
static holder _1; IER;d\_V<
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 G
T~rr*X
}`L;.9
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); |y7TYjg6
而不用手动写一个函数对象。 M<Bo<,!ua
n*9QSyJN]
+}m`$B}mJ
<9&GOaJ
四. 问题分析 qK$O /g,
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 P.>fkO1\
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 e r_6PV
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 oL~1M=r
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 jlb8<xIC]
下面我们可以对这几个问题进行分析。 _i ztQ78
p8 S~`fjV
五. 问题1:一致性 eM!Oc$C8[
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?| 3DO*kM1s@
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 J?{sTj"KB
B4un6-<i
struct holder 2`Bb9&ut>
{ ,$!fyi[;C
// =A5i84y.2u
template < typename T > gA=Pz[i)p
T & operator ()( const T & r) const $zOV*O2
{ h*^JFZb
return (T & )r; }*J04o$oI
} M+")*Opq
} ; Wg %]
r } Wdj
这样的话assignment也必须相应改动: cl`kd)"v
NdJ]\>5oN,
template < typename Left, typename Right > \
3E%6L
class assignment ;LgMi5dN
{ T^eD
Left l; yE
N3/-S+
Right r; ,sj(g/hg
public : ?6*\M
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} `%|3c
template < typename T2 > vV"YgN:
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } .K^gh$z!
} ; q>%.zc[x
LntRLB'
同时,holder的operator=也需要改动: '\QJ{/JV
T=w0T-[f
template < typename T > j7);N
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const W/RB|TMT
{ GF@`~im
return assignment < holder, T > ( * this , t); IV&5a]j
} :{eYm|2-
NfQQJ@*
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 iaMl>ua
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 X%I@4 B7Ts
-c8h!.Q$
return l(rhs) = r; uWMSn
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。 xTG5VBv
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: S9*68l
KD\%B5Jy
template < typename Tp > pbh>RS=ri
class constant_t DQObHB8L
{ "w 4^i!\
const Tp t; LTx,oa:ma
public : @}^VA9ULK
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} ~2[kCuu
template < typename T > T
g(\7Kq
const Tp & operator ()( const T & r) const L5:1dF
{ nCV7(ldmH
return t; v\(6uej^
} +bso4 }rS
} ; q+qF;7dN@
) F -8
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 wtL=^
下面就可以修改holder的operator=了 Z1$S(p=)L
&n?RKcH}d
template < typename T > MYJMZ3qBi
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const 1e9~):C~W
{ KWYjN
h#*
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); 3it*l-i\
} \u6.*w5TI
#3>jgluM'
同时也要修改assignment的operator()
^0{t
hw`pi6
template < typename T2 > w$]wd`N}
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } U$@}!X
现在代码看起来就很一致了。 4QC_zyTE
1"t9x.
六. 问题2:链式操作 8YPX8d8u
现在让我们来看看如何处理链式操作。 ( ?e
Et&
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。
jU 3ceXV
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。 ijcF[bmE
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。 K{Nj-Rqd
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct mDt!b6N/
]#S<]v A
template < typename T > TrgKl2xfx
struct result_1 m1K4_a)^[
{ $BLd>gTzmv
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; /&qE,>hd.+
} ; Bs '=YK$
kTzO4s?
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: tJ7tZ~Ak
Z" l].\=
F
template < typename T > 4j,6t|T
struct ref :v45Ls4J
{ $WRRCB/A6
typedef T & reference; Vv`94aQTD
} ; S]}}r)
template < typename T > {a2Gb
struct ref < T &> 3*?W2;Zw$
{ =~,2E;#X
typedef T & reference; ES(qu]CjI
} ; h*hkl#
h`v T[u~l
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: @ I&k|\
gLFSZ
template < typename T > D#,A_GA{A
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const `PLax@]2
{ 8B "^}y\0
return l(t) = r(t); &\ad.O/Q
} P~&J@8)c
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。 Aj/EaIq
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 ;B }4pv}
wrJ"(:VZ
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 ?{L'd
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: 2h@&yW2j
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 ww+,GnV
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 A&ceuu
最后的布局是: EKuLt*a/
Add #<V5sgqS
/ \ =|fB":vk
Divide 5 6B
b+f"
/ \ SpIiMu(
_1 3 |g!$TUS.
似乎一切都解决了?不。 _$vbb#QXZG
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。 T'Jl,)"
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。 =RM]/O9
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: IQ$ 6}.
|~v2~
template < typename Right > LF{8hC[
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const m}beT~FT_
Right & rt) const hoiC
J}us
{ 3_&s'sG5
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); Fl(j,B6Z
} 2PNe~9)*#
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 {g4w[F!77
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。 y\:Ma7V
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。 ^FTS'/Q
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。 >C5u>@%9O
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。 k|jr+hmn":
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? tQ.H/;
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: v@fy*T\3
cQ`0d3
template < class Action > (b1e!gJpy
class picker : public Action n0 V^/j}
{ @L 6)RF
public : tHM0]Gb}
picker( const Action & act) : Action(act) {} OeZ"WO
// all the operator overloaded <a+@4d;
} ; B<G,{k
LXth-j=]
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。 Zx: h)I
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: j(>xP*il
xbCQ^W2YU|
template < typename Right > ^8dCFw.rU
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const ]1[:fQF7/L
{ V8pZr+AJ
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); MlbcJo3
} @W, <8
/*"pylm
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > :/"5x
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。 X]W(
uA t{WDHm
template < typename T > struct picker_maker _ib
@<%
{ AW!A+?F6
typedef picker < constant_t < T > > result; Ue>{n{H"y
} ; #D ]CuSi
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > 6y^GMlsI
{ {lppv(U
typedef picker < T > result; Bob-qCBV
} ; >4+KEK
m|OB_[9
下面总的结构就有了: lO 0}
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。 pWH,nn?w.
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。 I_R 6
M1
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 bV"t;R9
至此链式操作完美实现。 Pj!f^MN
|tse"A5Z
rrphOG
七. 问题3 QTN'yd?WE
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。 vbG&F.P
D O||o&u
template < typename T1, typename T2 > 2,|;qFJY-@
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ID{XZ
{ Tgbq4xR(
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); -]n%+,3L
} 3kwkU
W|s";EAM
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: }EJ/H3<
i;29*"
template < typename T1, typename T2 > ^oW{N
struct result_2 zW)Wt.svP
{ BP\6N%HC%&
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; _w'_l>I
} ; /f AAQ7
K(WKx7Kky^
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? ~zWLqnS}
这个差事就留给了holder自己。 hp2$[p6O
MGre_=Dm_
G68@(<<Z
template < int Order > Y zmMF
class holder; v?%vB#A^
template <> P^<to(|
class holder < 1 > D`KaIqLz
{ !E)|[:$XT
public : f=S2O_Ee
template < typename T > XBO(
*6"E
struct result_1 t-<BRnxhE
{ {lgiH+:
typedef T & result; [%~yY&
} ; 2. {/ls
template < typename T1, typename T2 > q[/pE7FL
struct result_2 !DF5NAE
{ }u{gQlV
typedef T1 & result; k*Aee7
} ; E\p"%
template < typename T > =+q\Jh
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const o)R<sT
{ G!h75G20
return (T & )r; l/\D0\x2
} sNP
;
template < typename T1, typename T2 > ( 5uSqw&U
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const hr hj4
{ ;BKU
_}k=
return (T1 & )r1; (Q8r2*L
} ^6LnB#C&
} ; dep"$pys>
j0(jXAc;UB
template <> J(wFJg\/
class holder < 2 > m
-hZ5i
{ 8%xBSob{j
public : 1-&L-c.
template < typename T > =);@<Jp
struct result_1 j['B9vG
{ Z_Y'#5o#
typedef T & result; l\uNh~\
} ; *JQ*$$5
template < typename T1, typename T2 > 1X9s\JKQ
struct result_2 g#cet{>
{ Wcm8,?*
typedef T2 & result; {Qn{w%!|
} ; LhM$!o?W
template < typename T > (mKH,r
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const s{j A!T}
{ ;-;lM6zP
return (T & )r; gU NWM^n
} P|]r*1^5
template < typename T1, typename T2 > U4yl{?
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const "^a"`?J
{ ~!cxRd5;F
return (T2 & )r2; vAqj4:j
} bMNr +N
} ; m7u`r(&
0z4M/WrNt
n=AcN
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> >。 2i1xSKRYrD
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: &ODo7@v`1
首先 assignment::operator(int, int)被调用: bSz7?NAp
9 %i\)
return l(i, j) = r(i, j); ~1 31|e`C
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) Kr `/sWZ
ecR)8^1 '
return ( int & )i; ]^>:)q
return ( int & )j; 6 . )Xeb"
最后执行i = j; 3eXIo=
可见,参数被正确的选择了。 vLyazVj..
B&0W P5OF
5Z5x\CcC3
<V Rb
.>P:{''
八. 中期总结 QG2 Zh9R
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: ^NRf
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 I0z 7bx
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 o0|Ex\
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor `|nCnT'
Im@OAR4,R
={V@Y-5T
Pnm$g;`P
1?1Bz?EKF*
SY%y *6[6
九. 简化 0y?;o*&U\
很明显,要支持一个操作符所要做的工作太多了,而且在每个functor中申明result_1至result_n,可见如果n发生变化,维护的开销极大。 pRL:,q\
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 ( }Bb=~
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: GQ>0E
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 ~1[n@{*: (
+-*/&|^等 w>=N~0@t
2. 返回引用。 w`V6vYd@
=,各种复合赋值等 .R'M'a#*!A
3. 返回固定类型。 hqmE]hwc
各种逻辑/比较操作符(返回bool) ;FRUB@:
4. 原样返回。 _vDmiIn6K
operator, 1EEcNtpub]
5. 返回解引用的类型。 NRx I?v
operator*(单目) #jW=K&;
6. 返回地址。 TjYHoL5
operator&(单目) y_=y%
7. 下表访问返回类型。 #kq!{5,
operator[] x\8|A
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 3}F>t{FDk
operator<<和operator>> Q}KOb4D
Jou*e%
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 tqCkqmyC
例如针对第一条,我们实现一个policy类: ' BS.:^
l&'q+F
template < typename Left > q!@!eC[b
struct value_return ZH9Fs'c=
{ J{Kw@_ypP
template < typename T > ZDgT"53
struct result_1 ^-[
I;P
{ =CZRX'
+yN
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; qqf*g=f
} ; 6[c|14l
!$oa6*<1
template < typename T1, typename T2 > .hR
<{P
struct result_2 Y%;X7VxU*
{ NR1M W^R
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; tZz%x?3G
} ; ]rH[+t-
} ; ?X@[ibH6
H?J:_1
Q47R`"
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait J
3C^tV
RO,TNS~
下面我们来剥离functor中的operator() 7Y(Dg`8G
首先operator里面的代码全是下面的形式: \&;y:4&l8
xd^Pkf
return l(t) op r(t) ~$5XiY8A
return l(t1, t2) op r(t1, t2) *qy \%A
return op l(t) 9n{Y6I
x:
return op l(t1, t2) dX@ic,?
return l(t) op X~0-W Bz
return l(t1, t2) op _#:7S
sJ
return l(t)[r(t)] OB$Jv<C@
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] pTwzVz~
8Sj<,+XFq
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: wGKxT
ap
单目: return f(l(t), r(t)); "T5oUy&i
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); k1f<(@*`
双目: return f(l(t)); cr{yy :D
return f(l(t1, t2)); 4A6Y
\Z XI
下面就是f的实现,以operator/为例 {L%J DJ
o&Xp%}TI
struct meta_divide =-fM2oiI:
{ az0=jou<Zl
template < typename T1, typename T2 > aH'fAX0bF
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) 9]oT/ooM
{ BoYY^ih
return t1 / t2; v7wyQx+Q
} vjx'yh|
} ; *$fM}6}
[1P_^.Htr
这个工作可以让宏来做: B=& [Z2
@tm2Y%Y!
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ 7cGOJA5&
template < typename T1, typename T2 > \ 1LRP
R@b^
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; [,AFtg[
以后可以直接用
&kmaKc
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) t8EI"|
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 9=MNuV9/s
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) }_zN%Tf~
-@"3`uv"
[+dCA
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 =JzzrM|V*
~Dq-q6-@t
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > q| 1%G Nb
class unary_op : public Rettype ~&D
=;M/
{ `mz}D76~#
Left l; K9%rr_ja!
public : 04Zdg:[3-!
unary_op( const Left & l) : l(l) {} rCDt9o>
18rV Acj
template < typename T > Y:TfD{Xgc
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const QjY}$
{ 7CH&n4v
return FuncType::execute(l(t)); KJec/qca
} }'eef"DJ9
a~0 ~Y y
template < typename T1, typename T2 > FXJ0
G>F
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const %u66H2
{ uD=Kar
return FuncType::execute(l(t1, t2)); Eb[;nk?
} t;w<n"
} ; <PDCM8
!?JZ^/u
pS+w4gW
同样还可以申明一个binary_op |JIlp"[
ZL<X*l2
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > F8-GnTxa
class binary_op : public Rettype SED52$zA
{ Wn@oG@}~
Left l; c8X;4
My
Right r; >2{Y5__+e
public : q@bye4Ry%W
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} $\J5l$tU
p-.kBF
template < typename T > O^8ZnN_+
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ;O`f+rG~
{ Gkuqe3
return FuncType::execute(l(t), r(t)); e7;7TrB.
} :KO&j"[
j;`Q82V\
template < typename T1, typename T2 > #Pg`0xiV
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const !VWA4 e!+
{ vK)'3%
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); zBy} > Jx
} .yy*[56X
} ; HC$%"peN1b
,@f"WrQ
\HLo%]A@M
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 !lNyoX/
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 ;
oa+Z:;f
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) vEg%ivj3
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 0QZT<Zs
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! X|{T ljn
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 )]C]K B
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 ,EEAxmf
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) [oU\l+t
下面是修改过的unary_op 3Y38lP:>h
rq3f/_#L!O
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > O^~IY/[
class unary_op L3Y,z3/
{ ;9z|rWsF
Left l; 3XQa%|N(
b
VEJ
public : %RV81H9B
>b2!&dm
unary_op( const Left & l) : l(l) {} e1W9"&4>G{
y`n?f|nf
template < typename T > o:QL%J{[
struct result_1 vz4(
k/
{ B.G6vx4yp
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; L&kCI`Tb
} ; HN5661;8
;"Gy5
template < typename T1, typename T2 > O
ixqou
struct result_2 {4 Yxh8
{ Bz } nP9
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; G7&TMg7i
} ; DK?aFSf\
M5WB.L[@q
template < typename T1, typename T2 > 2@tnOs(*
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 9k;,WU(K<
{ aU(.LC
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); o C|oh
} gJ|#xZ
%.=}v7&<z
template < typename T > !lfE7|\p
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const Vpg>K #w
{ t~ {O)tt
return OpClass::execute(lt(t)); i,;JI>U
} qa^cJ1@
Kc\8GkdB
} ; Cik1~5iF
@!OXLM
>rQj1D)@
该方法避免直接使用RetType的result_x,而自己申明一个对应的result_x做一次中转,虽然其实毫无意义,却恰好避开了vc的bug D{JjSky
好啦,现在才真正完美了。 l-%] f]>
现在在picker里面就可以这么添加了: rgIWM"
9~W]D!m,
template < typename Right > 8B*(P>
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const _$AM=?P&
{ q{&c?l*2
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); oH=?1~e
} ,]1f)>
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。 .*`^dt
aC}\`.Kb
jr)M],
,1~zYL?
d?X,od6
十. bind E:8*o7
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。 BmV`<Q,
先来分析一下一段例子 8
*f9
5.VPK 338A
eaf-_#qb
int foo( int x, int y) { return x - y;} fhN\AjB6Td
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 }
TUr96
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 oVK:A;3T|
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。 a,oTU\m
C
我们来写个简单的。 PoaCnoNS
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: vU%K%-yXG7
对于函数对象类的版本: ;w .la
D@&xj_#\}
template < typename Func > 7~P2q/2E>
struct functor_trait !nl-}P,
{ %@C8EFl%3
typedef typename Func::result_type result_type; Dc0=gq0
} ; !+3&%vQ)
对于无参数函数的版本: U3&GRY|##
3;L$&X2
template < typename Ret > D'!JV1Q
struct functor_trait < Ret ( * )() > z"mVE T
{ \
86g y/
typedef Ret result_type; OD~Q|I(j
} ; :dW\Q&iW
对于单参数函数的版本: LA;f,CQ
2!-Q!c`y
template < typename Ret, typename V1 > `W1uU=c
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > KMi$0+
{ >s/_B//[
typedef Ret result_type; [;ZCq!)>
} ; s]99'Q",
对于双参数函数的版本: .9x*YS
ZX&e,X~V
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > pZS]i
"
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > ^|Z'}p|&
{ a&JY x
typedef Ret result_type; 3}\ z&|
} ; /g>-s&w
等等。。。 y%vAEQ2j=
然后我们就可以仿照value_return写一个policy `0ym3} (O
)]q Qgc&
template < typename Func > @@*x/"GJG
struct func_return E\D,=|Mul
{ Zo2+{a
template < typename T > H4`>B>\
struct result_1 .pPuBJL]<
{ b|AjB: G
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; wzy[sB274
} ; J#C4A]A
+#wVe
template < typename T1, typename T2 > ?n{m2.H
struct result_2 +/celp
{ WwsNAJ
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; 1f+A_k/@
} ; ,X3D<wl
} ; 3A^AEO
kkZ}&OXS;
KH#z =_
最后一个单参数binder就很容易写出来了 5nib<B%<V
;!f~
template < typename Func, typename aPicker > `r1j>F7Xb
class binder_1 VB90 5%
{ gnZ#86sO
Func fn; J=Kv-@I>E
aPicker pk; Mw,]Pt6~i
public : s/@uGC0>
@,oc%m
template < typename T > 3q`f|r
struct result_1 MD$W;rk(Hn
{ mRAt5a#is
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; k(RKAFjY
} ; ;R0LJApey
B ZU@W%E
template < typename T1, typename T2 > +)yoQRekX
struct result_2 4~1b
{ KKk~vwW
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; 9~=zD9,|iA
} ; %0y-f
u:J(0re
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} T"htWo{v>
JZ`u?ZaJ/s
template < typename T > l@SV!keQ
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const G HQ~{
{ GmNCw5F
return fn(pk(t)); e~gNGr]L/
} (7<G1$:z=
template < typename T1, typename T2 > b0'}BMJ
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const q1xSylE
{ ;iYCeL(
return fn(pk(t1, t2)); .B xQF
} 6, j60`f)
} ; <;#gcF[7>
Qa/1*Mb
Da)p%E>Q
一目了然不是么? -flcB|I`
最后实现bind $W}:,]hoj
JcYY*p
#QsJr_=
template < typename Func, typename aPicker > Hc8^w6S1@
picker < binder_1 < Func, aPicker > > bind( const Func fn, const aPicker & pk) u= dj3q
{ &b