一. 什么是Lambda $8yGY
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 ~9ls~$+*
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, F8r455_W"
?0)XS<
< $?}^
0R
@Y<ZT;J
class filler >*Z{@1*h
{ ug3lMN4UX
public : yp/V8C
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} JU,ROoz(
} ; hq[gj?P
nJ0eZBgB]
z o))x(
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: 1NHoIX
:8!3*C-=
$6x:aG*F
p'c<v)ia
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); qYiK bzy
:g:h 0'G
Pge }xKT
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 YM/3VD
rOf
)Ai%wCzw*
F p=Q$J|
二. 战前分析 YKxA2`3v%
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。 X\)KVn`
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 Y>!W&Gtu
R~c vml
oHFDg?Z`
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); Z.OrHg1
/* --------------------------------------------- */ i}{Q\#=#
vector < int *> vp( 10 ); -3%)nV
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); <|.! Px86
/* --------------------------------------------- */ +jZg%$Q!#
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); N#!1@!2BN
/* --------------------------------------------- */ 9^*YYK}%
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); KGLhl;a
/* --------------------------------------------- */ GyM%vGl
3
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); L<>NL$CrN
/* --------------------------------------------- */ NHVx!Kc
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); *RE-K36m|u
|DS@90}
F?AfB[PM
p:>?
看了之后,我们可以思考一些问题: +=04X F:
1._1, _2是什么? ITY!=>S-
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。 Hh=::Bi
2._1 = 1是在做什么? 4O"kOEkKT>
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。 >{)#|pWU
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。 _N#3lU?
|a:VpM
Uht:wEr
三. 动工 ]~eWr2uG?
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: 0g uc00IN
v 5ddb)
JkDZl?x5
'Mhdw}
template < typename T > t SLl'XeN
class assignment V>j`
{ f9=X7"dzP
T value; L*oLKigT
public : I{ZPv"9j^
assignment( const T & v) : value(v) {} >w;W&[
template < typename T2 > [|O6n"'
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } {+mkXp])R
} ; :=7;P)
XFAt\g
BjJ gQ`X
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 CKw)J}z
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment zk~ rKQ,
rX
d2[pp
zd]L9 _
ghR]$SG
class holder fB}5,22
{ R*#Q=_
public : ;//qjo
template < typename T > W/X;|m`
assignment < T > operator = ( const T & t) const U>jk`?zW
{ ,qqV11P]
return assignment < T > (t); [zd-=.:+M[
} /s_$CSiB
} ; )F2tV ]k\
`3s-\>
Io X9yGq
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: BV:,bS
>{=RQgGy
static holder _1; YAG3PWmD
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 Z6ex<[`I
?kefRev<#h
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); R6.#gb8^oS
而不用手动写一个函数对象。 +34jot.!
3!UP>,!
3`q`W9
_j
tS-CnO
四. 问题分析 &y+*3,!n8
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。 yKhzymS}T
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。 FJiP>S[]
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 N Uml"
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 BJrNbo;T
下面我们可以对这几个问题进行分析。 _(
Cp
oIgj)AY<
五. 问题1:一致性 v> PHn69PU
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?| e-t`\5b;
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 {<BK@U
dK$dQR#
struct holder
kS9
{ d7gSkna`5c
// o`Brr:
template < typename T > #=3]bg
T & operator ()( const T & r) const TC}u[kM
{ xq*yZ5:5Jo
return (T & )r; _/\H3
} Y>~zt -
} ; !g:UM R
7!)%%K.z6
这样的话assignment也必须相应改动: 9>P(eN
[!
BH3J!
template < typename Left, typename Right > IGQ8-#=
class assignment |th )Q
{ y>PbYjuIU
Left l; @>ZjeDG>
Right r; Jz b".A
public : >f/g:[
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} ,"ZlY}!Gn
template < typename T2 > w!M ^p&T7
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } v[GHqZ
} ; g/gLG:C
i i
Y[
同时,holder的operator=也需要改动: k]sT'}[n
$sJfxh
r
template < typename T > ?K#$81;[
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const w5\)di
{ >fQN"(tf
return assignment < holder, T > ( * this , t); fXj
} G8'3.;"W5
WKML#U]5T
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。 X2Mj|_#u
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 LOzKpvGl
v_h{_b8
return l(rhs) = r; ?sE21m?b-
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。 gV BV@v!W
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: 5Bk
;wZ.p"T9^
template < typename Tp > fOAb?:D
class constant_t ny}utO
{ GK+w1%6)
const Tp t;
`SrVMb(
public : sqRuqUj+
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} G=e[TR)i
template < typename T > ,Nh X%
const Tp & operator ()( const T & r) const RPwSo.c4
{ (""&$BJQ|
return t; ~ .-'pdz%
} 0jH2.d=
} ; (z{xd
uyIA]OtyN
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 , 88}5)b[
下面就可以修改holder的operator=了 s]UeDZ<a
?=&*6H_v
template < typename T > 3E-&8x7uYR
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const r9[J3t*({~
{ /FY_LM
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); 00+5a
TrE
} F_`Gs8-VH
iDr0_y*t
同时也要修改assignment的operator() IT|CfQ [D
pP&~S<[
template < typename T2 > Lq.k?!D3uh
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } pm+[,u!i
现在代码看起来就很一致了。 HH_w!_f
N#C"@,}Y
六. 问题2:链式操作 eVRFb#EU0e
现在让我们来看看如何处理链式操作。 5f.G^A: _X
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。 )e,Rp\fY$
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。 m6V:x/'=
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。 +kh#Jq.
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct 'g3!SdaLF
FbvwzZ
template < typename T > S1_X@[t
struct result_1 xR9<I:^&
{ z:m`
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; UkO L7M
} ; '%JIc~LJ
8H0d4~Wg
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|ChCvk
cP >MsUZWl
template < typename T > 2&L2G'
struct ref ~g&FeMo
{ -!X,MDO
typedef T & reference; t:pgw[UJ
} ; os=Pr{
template < typename T > -,;r %7T
struct ref < T &> Oa[G
#
{ U g'y
typedef T & reference; wi{qN___
} ; yrp;G_
6\8
lx|w
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: s)?=4zJ
P!;%DI!<b
template < typename T > <r[5 S5y
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const [&6VI?
{ egOZ.oV
return l(t) = r(t); H;#3S<
} =(!&8U9
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。 XYBvM]
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 jzRfD3_s
zF+NS]XK
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 w
Pk\dyP
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: N>Dr
z
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 6EHYIN^D
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 <"Ox)XG3]W
最后的布局是: p i;,?p-
Add Idq&0<I
/ \ B hO*Pfs
Divide 5 v]"W.<B,
/ \ _?9|0>]xG
_1 3 m@|0iDS
似乎一切都解决了?不。 ;<aT|4
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。 );8Nj
zX1
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。 |sQC:y>
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: %'}zr>tx:
hJuR,NP
template < typename Right > \KBE+yj
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const ~/R,oQ1!g}
Right & rt) const O'<5PwhG
{ {km~,]N
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); ^/K]id7 2
} p2v+sWO
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 c ilo8x`
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。 %kod31X3<
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。 zv1#PfO@)
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。 6P0\t\D0
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。 \0K3TMl)J
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? S4r-s;U-v/
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: +<\)b(
`v]|x,l+C
template < class Action > yvPcD5s5
class picker : public Action
4
_*^~w
{
;oej~
public : {F Ir|R&
picker( const Action & act) : Action(act) {} cqP)1V]
// all the operator overloaded D)XV{Wit
} ; 73:y&U
)oEHE7 y
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。 #:^aE|s
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: (qf%,F,_L
-?m"+mUP
template < typename Right > [Pn(d[$z
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const -i,=sZXB
{ C}i1)
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); 0QWc1L
} ~1_v;LhH5+
q%G"P*g$(
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > t`b!3U>I
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。 .ZV-]jgr
L7\rx w
template < typename T > struct picker_maker 'U9l
{ fyRSg B00$
typedef picker < constant_t < T > > result; Yy,i,c`r
} ; PRR]DEz
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > |OgtAI9
{ >I9w|zFA
typedef picker < T > result; *%[L
@WF
} ; 2X:OS/
scXY~l]I*
下面总的结构就有了: 4pYscB
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。 %K9 9_Cl3
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。 K2'Il[
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 anM]khs?
至此链式操作完美实现。 _TGv"c@V
;x]CaG)f
K\bA[5+N
七. 问题3 ,Pq@{i#
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。 8ZnHp~
nfL-E:n=
template < typename T1, typename T2 > !Zr 9t|_
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const @X$~{Vp__
{ DdI
V~CxD
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); riy@n<Z4
} ~>j5z&:&
n86=1G:%
很明显,这个函数的返回类型会依赖于T1,T2,因此result_1已经无法适用,我们就只好再写一个result_2: p!b_tyJ
a9+l:c@
template < typename T1, typename T2 > M,uQ8SZA[
struct result_2 v;%>F)I
{ d*M:PjG@
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; C(4r>TNm
} ; VL[}
Wu{cE;t
显然,各个functor似乎根本不理会各个参数那个是_1, 那个是_2, 那么最后是怎么选择的呢? vs*Q {
这个差事就留给了holder自己。 n7CwGN%
lhp.zl
^V5VRGq
template < int Order > []\=(Uc;
class holder; dKG 2f
template <> lRy^Wp
class holder < 1 > qHU=X"rn
{ 4!l%@R>O2
public : 2@W'q=+0
template < typename T > 2.
t'!uwI
struct result_1 )2&U
Rt.
{ ['`Vg=O.{
typedef T & result;
4s <|8
} ; p7Q}xx
template < typename T1, typename T2 > qm!&(8NfK
struct result_2 <w9<G
{ ZQ MK1
typedef T1 & result; p+ki1!Ed
} ; .huk>
template < typename T > @xqjAcfg
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const a7Xa3 vlpO
{ (**k4c,
return (T & )r; H
N )@sLPc
} eHIsTL@Fp
template < typename T1, typename T2 > y}.?`/Q#
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const
zfm-vU
{ t,v=~LE
return (T1 & )r1; x%$as;
} 4ayZ.`aK
} ; )<>1Q{j@
EN\
uX!
template <> JX $vz*KF
class holder < 2 > Qf$3!O}G
{ pS) &d4i
public : ]b&"](A
template < typename T > vz87]InI
struct result_1 zCuN8
{ fG`<L;wi
typedef T & result; ]"T1clZKd(
} ; gf]k@-)
template < typename T1, typename T2 > 2B!Bogs
struct result_2 '^6jRI,
{ i*3*)l y
typedef T2 & result; +{7/+Zz
} ; W["c3c
template < typename T > k~|5TO
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const Y/Dah*
{ Ln3<r&&Jz
return (T & )r; |B`
mWZ'"
} :wRaB7
template < typename T1, typename T2 > YU(|i}b
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const b-Uy&+:X*d
{ |s}7<A
return (T2 & )r2; `%5~>vPS
} (&=gM
} ; =0" Zse,
6M)4v{F
1|Q-|jq`
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 wq6.:8Or-]
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的:
[<!4 a
首先 assignment::operator(int, int)被调用: XW2{I.:in>
Dau'VtzN
return l(i, j) = r(i, j); Bq# l8u
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) J;mvD^`g
j_#oP
return ( int & )i; xBevf&tP
return ( int & )j; /z(;1$Ld6{
最后执行i = j; V39`J*fI
可见,参数被正确的选择了。 D(YNa
:OFL@byS
wgV?1S>Z
>oOZDuj
<aVfgVS
八. 中期总结 jeLC)lQ*
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: {YT@$K]w,
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 !92zC._
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 Rv^
\o
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor V+y yy-/
x_eR/B>
B]C 9f
KgCQ4w9
d7)EzW|I;
}o{6
九. 简化 +. ` I
很明显,要支持一个操作符所要做的工作太多了,而且在每个functor中申明result_1至result_n,可见如果n发生变化,维护的开销极大。 @4EC z>Q
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 E#I^D/0
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: _1sjsGp>
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 %Q2<bj]
+-*/&|^等 l^"HcP6
2. 返回引用。 99]&Xj
=,各种复合赋值等 a{deN9Qn
3. 返回固定类型。 D)my@W0,
各种逻辑/比较操作符(返回bool) !U?Z<zh
4. 原样返回。 ? 016
operator, {:!CA/0Jx
5. 返回解引用的类型。 }-8ZSWog6f
operator*(单目) 41'|~3\X
6. 返回地址。 yo=0Ov
operator&(单目) l^,"^vz
7. 下表访问返回类型。 e>a4v8
operator[] DGY?4r7>y
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 ?~_[/
operator<<和operator>> r: :LQ$
<Jwx|
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。 QT\=>,Fz _
例如针对第一条,我们实现一个policy类: 9R6]OL)p
ja_.{Zv
template < typename Left > Vw~st1",[
struct value_return Qe6'W
{ 0K*|B.O
template < typename T > <hA1[S}
struct result_1 Qv`Lc]'
{ 1q Jz;\wU
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; aGRD`ra
} ; 6k@(7Mw8A
e71dNL'$
template < typename T1, typename T2 > bW e_<'N
struct result_2 m\];.Da
{ lz-t+LD@ST
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; &0='z
} ; Pgp`g.$<
} ; HLYTt)f}
\ O#6H5F
#F~^m
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait ~g_]Sskf7
&~SPDiu.t
下面我们来剥离functor中的operator() !9/1_Bjv
首先operator里面的代码全是下面的形式: ;*Z.|?3MM
g=gWkN
<
return l(t) op r(t) 2VgDM6h
return l(t1, t2) op r(t1, t2) d>f.p"B.gj
return op l(t) 0kp#+&)+
return op l(t1, t2) Q-qM"8I
return l(t) op P t)Ni
return l(t1, t2) op 8>KBh)q
return l(t)[r(t)] "yo~;[
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] (r ]3tGp
_K#LOSMfj/
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: 6hvmp
单目: return f(l(t), r(t)); 42Vz6 k:
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); <:tD m
双目: return f(l(t)); e/{1u$
return f(l(t1, t2)); ^q$m>|KI
下面就是f的实现,以operator/为例 :{YOJDtR
<Z -d5D>
struct meta_divide 1l(_SD;90t
{ zv%9?:
template < typename T1, typename T2 > p903*F^[,
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) rpZ^R}B%*v
{ vj?6,Ae
return t1 / t2; B"903g 1
} ]sbj8
} ; r z
b;;C><
这个工作可以让宏来做: :*`5|'G}
}z$_=v
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ [It
E+{U
template < typename T1, typename T2 > \ 1syI%I1
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; :k"VR,riF
以后可以直接用 j%V95M%$
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) Gh:hfHiG
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 r@XH=[:
(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。。。) _eE hIQ9
)U~,q>H+
%
%~`y82r6
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 '^!1A GF
aIA9rn
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > Eed5sm$H
class unary_op : public Rettype \+STl#3*q
{ (}|QSf:
Left l; ,dG2[<?o
public : )<vU F]e~
unary_op( const Left & l) : l(l) {} ,xJ1\_GI`
~ e4Pj`?=K
template < typename T > j>?0Y
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const "|\G[xLOaW
{ u$"dL=s!
return FuncType::execute(l(t)); C_RxJWka
} **%/Ke[
k6pXc<]8
template < typename T1, typename T2 > %pR:.u|
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const :+G1=TuXw~
{ BfcpB)N&.K
return FuncType::execute(l(t1, t2)); _I&];WM\
} w,<nH:~
} ; xux
j
bK7j"
sI7<rI.t){
同样还可以申明一个binary_op 3V,$FS]
4}4K6y<q
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > h]DS$WZ
class binary_op : public Rettype O!3MXmaO
{ ["N)=d|LS
Left l; Td7=La0
Right r; :dZq!1~t
public : +8rGStv
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} ";&5@H|
\KGi54&Y
template < typename T > ^Ia:e
?)W
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ~BSIp
.
{ ;~2RWj=-
return FuncType::execute(l(t), r(t)); w=UFj
} )o:%Zrk
/MErS< 6
template < typename T1, typename T2 > +E{'A7im8=
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const }i"\?M
{
S#kA$yO
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); '`/Qr~]
} Vm_waa
} ; U^ecg{
,:Q+>h
/4]<ro67E6
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 nkv+O$LXP
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 dK5|tWJX
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) Q :<&<i=I
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。 kb27$4mm
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! $rb
#k{
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 V*uoGWL]+
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 l;N?*2zm[
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) ?gp:uxq,.
下面是修改过的unary_op * [\H)L z
0""t`y&
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > i#uc
class unary_op yBd#*3K1
{ U]aH4N
Left l; K>"]*#aBv
GW]b[l
public : }#~DX!Sj
Fp_?1y
unary_op( const Left & l) : l(l) {} sS 5aJ}Qs
l"I
G;qO.
template < typename T > yXuF<+CJ
struct result_1 , ;'y <GA
{ eQiK\iDS
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; IfeCSK,x
} ; -v'|#q
G(g.~|=EZ
template < typename T1, typename T2 > ewOd
=%
struct result_2 zdL"PF
{ D4@'C4kL
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; ~^&]8~m*d
} ; jp~C''Sj
#s 4v0auK
template < typename T1, typename T2 > /$q9
Kxb
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const (}]ae*
{ S? -6hGA
j
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); )L)jvCw,e
} W^es"\
5uVSbo.
template < typename T > 7K 8tz}
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const "sM
3NY
{ R-L*N$@!
return OpClass::execute(lt(t)); CJ@G8>
} Rxg^vM*
l*v6U'J
} ; TA2?Ia;@xV
t_VF=B^LuR
SuO@LroxTB
该方法避免直接使用RetType的result_x,而自己申明一个对应的result_x做一次中转,虽然其实毫无意义,却恰好避开了vc的bug 7$z]oVbO'
好啦,现在才真正完美了。 =54"9*
现在在picker里面就可以这么添加了: $.7Ov|
1>KZ1Kf
template < typename Right > a2'si}'3
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const MmZs|pXk
{ 9kpCn.rJ
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); 'aW}&!H M
} 6lp.0B
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 ai3wSUYJi
i9QL}d
5Tl3k=o}
P?.j
w I
lY.{v]i }
十. bind (jV_L1D
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 "@!B"'xg
先来分析一下一段例子 LW"p/`#<
c{qoASc?
x#-+//
int foo( int x, int y) { return x - y;} vE}>PEfA
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 1ymq7F(2
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 */T.]^
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 8hKyp5(%l
我们来写个简单的。 F!LVyY"w
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: =;) M+"
对于函数对象类的版本: ogOUrJ}P
QSaJb?I
template < typename Func > xu]>TC1
struct functor_trait jt*VD>ji
{ l$>))cW!
typedef typename Func::result_type result_type; {J?#KHF'|
} ;
x]6wiV
对于无参数函数的版本: qoifzEc`U
ug|'}\LY
template < typename Ret > *c0\<BI
struct functor_trait < Ret ( * )() > i uNBw]
{ tn"n~;Bh?:
typedef Ret result_type; Hq>"rrVhx
} ; T|/B}srm
对于单参数函数的版本: O%$XgEJ8p
{<p-/|Z52
template < typename Ret, typename V1 > 53i7:1[uV
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > r8k.I4
{ qv+8wJ((
typedef Ret result_type; Q#,j,h
} ; "#3p=}]
对于双参数函数的版本: Tej&1'G
U&(TqRi,
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > uTX0lu;
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > Nydhal00
{ &3o[^_Ti
typedef Ret result_type; |x
Nd^
} ; 3
zF"GT
等等。。。 '&|]tu:q
然后我们就可以仿照value_return写一个policy N9[2k.oBH
:epjJ1mW
template < typename Func > 9rCvnP=
struct func_return jP{W|9@(
{ @S-p[u
template < typename T > 0zL7$Q#c
struct result_1 ",pN.<F9O
{ ql+tqgo
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; +1R
qo
} ; =LUDg7P
U,Duq^l~s
template < typename T1, typename T2 > -t5DcEAb$
struct result_2 Mzbbr57n
{ B <CK~ybY
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; ^<