一. 什么是Lambda XM*5I4V
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 >A6W^J|[
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, /IJy'@B
%6 GM[1__
*AGf'+j*z
9#&H'mG
class filler yt="kZ
{ W}
H~ka
public : ruB D
^-
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} BG?>)]6
} ; W|2| v?v
xS5 -m6/
]4c+{
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: .74C~{}$
Pmd[2/][
0H^*VUyW/
Fb8d=Zc
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); Lw_|o[I}
" M?dU^U^
.Wy'
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 PuGs%{$(h
&Mudu/KTr
H)gc"aRe;Y
E?P>s T3B
二. 战前分析 U4K ZPk
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 Cb+$|Kg/"b
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 t[>UAr1Vt
U.P1KRY|=
QSa#}vCp*
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); S2*sh2-&6
/* --------------------------------------------- */ ckY#oRQ1
vector < int *> vp( 10 ); {j]cL!Od
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); GWPBP-)0
/* --------------------------------------------- */ bo\Ah/.
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); $`/UG0rdC
/* --------------------------------------------- */ w?|qKO
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); }8aqSD<:
/* --------------------------------------------- */ SE^l`.U@
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); :?g+\:`/0j
/* --------------------------------------------- */ ,@?9H ~\
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); };9s8VZE
,h'Q
iCg%$h
e"eIQI|N
看了之后,我们可以思考一些问题: :}Yk0*
1._1, _2是什么? j<0;JAL
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。 {2P18&=
2._1 = 1是在做什么? qmFbq<&
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。 .nrbd#i-
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。 Z.Z;p/4F
6LGl]jHf
~//E'V-
三. 动工
wLqj<ot
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: Qr3!6
_",(!(
L@6]~[JvP
GuU-<*u(d
template < typename T > ^GY^g-R
class assignment O)VcW/
{ n(eo_.W2|
T value; 5!qf{4j
public : pY
)x&uM!
assignment( const T & v) : value(v) {} z`E=V
template < typename T2 > b5^>QzgD
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } XL.f`N.O
} ; 3Q=\W<Wu
.9B@w+=6
uZrp ^
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 .qZz'Eq[
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment g1[BrT,
^ `";GnH0
d!R+-Fp
ZZo<0kDk
class holder (ub(0 h0j
{ Il&7n_ H
public : i^.eX
VV/
template < typename T > `Tyd1!~
assignment < T > operator = ( const T & t) const ^?""'1iuQx
{ U{oM*[
return assignment < T > (t); X5J )1rL
} j;_
} ; ?i#x13
`j)56bR
W5`p Qdk
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: ?VE'!DW
l_:P|
static holder _1; AkS16A
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 b:Zh|-
O]=jI
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); 1aRTvaGo
而不用手动写一个函数对象。 bs)wxU`Q*
a"U3h[;$y
-sJD:G,%
H<i!C|AF
四. 问题分析 E:**gvfq
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 8o%Vn'^t
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 +)q ,4+K%}
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 @#,/6s7?
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 FD
8Lk
下面我们可以对这几个问题进行分析。 H6 x
Y3:HQ0w`|
五. 问题1:一致性 W)Y`8&,
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| aXVldt'
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 WcKDerc
\z !lw
struct holder `I wZVz
{ L$OZ]
// ^\O*e)#*
template < typename T > Y"8@\73(R
T & operator ()( const T & r) const mm:TR?^
{ )Wq1af
return (T & )r; o<!H/PN
} T2w4D!
} ; ZOV,yuD{8{
zi6J|u
这样的话assignment也必须相应改动: 6z U
A9BoH[is7
template < typename Left, typename Right > "*X\'LPs=
class assignment G2I%^.s
{ :3Q:pKg
Left l; vkGF_aenk
Right r; |wuTw|
public : A)n_ST0
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} k0V]<#h87
template < typename T2 > nN<,rN{:
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } IWq\M,P
} ; =h-EN_[
\D z? h
同时,holder的operator=也需要改动: /FXvrH(
T>nH=
template < typename T > 1PdG1'
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const
+\_\53
{ BE@(| U
return assignment < holder, T > ( * this , t); {z
5YJ*C
} J{\U w].|0
>Df;1:U
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。 ]m 3cm
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 hIqU idJod
]FVJQS2h
return l(rhs) = r; RA<ky*^dr
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。 WIi,`/K+
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: VZcW
3/Y
>fP;H}S6
template < typename Tp > +?"F=.SZ
class constant_t L1!~T+%uQ
{ Ir>4- @
const Tp t; s;oe Qa}TB
public : hv#$Zo<
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} fWEQ vQ
template < typename T > M("sekL
const Tp & operator ()( const T & r) const w#A\(z%;x
{ i,;eW&
return t; z-gMk@l
} d6tv4Cf
} ; 71[?AmxV
~3gazTe9
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 l@GJcCufE
下面就可以修改holder的operator=了 hE=xS:6
OV;VsF
template < typename T > | VaJ70\o
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const 3^
UoK
{ _p: n\9k
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); k6(</uRj
} [Y*>x2X
Rjq\$aY}%
同时也要修改assignment的operator() Wu{_QuAB
7$%G3Q|)L
template < typename T2 > $ dI
mA
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } &UnhYG{A
现在代码看起来就很一致了。 [5IbR9_
8~Zw"
六. 问题2:链式操作 %JSRC<,a
现在让我们来看看如何处理链式操作。 O(%6/r`L,k
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。 3\P*"65
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。 Gf#l ^yr
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。 diu"Nt
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct &':C"_|&r
cd1-2-4U
template < typename T > Zx{ Sxv"
struct result_1 \`~YW<D
{ w]qM
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; (OE S~G
} ; [8Y7Q5Had
|Y}YhUI&
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: r@r*|50
'/UT0{2;rS
template < typename T > Iv3O8GU
struct ref s|XWw<Sa
{ (Ox&B+\v+v
typedef T & reference; @:CM<+
} ; cA4?[F
template < typename T > WynTU?
struct ref < T &> .F@Lx45
{ en{p<]H
typedef T & reference; bs\kb-\R
} ; 0|-}>>qb\
n[!QrEeR},
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: %E@o8
m_Ed[h/I
template < typename T > tik*[1it
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const &D[M<7T
{ 3YLfh`6
return l(t) = r(t); hY{4_ie=8
} -E6av|c,F
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。 )! rD&l$tE
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 ?/MkH0[G =
d m"R0>
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 Ws3z-U>j
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: W f"$
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 S) zw[m
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 `_)9eGQ
最后的布局是: U}X'RCM
Add )vOBF5
/ \ %fS1gSfh
Divide 5 .?g=mh79(
/ \ ku*k+4rz
_1 3 qk'&:A
似乎一切都解决了?不。 Y1r'\@L w
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。 A3 TR'BFw-
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。 0B9FPpx? :
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: Ji,;ri2i
nT=%3_.
template < typename Right > Z;~%!
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const viU}
Right & rt) const B=>Xr!pM!
{ BTr;F]W
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); 1yF9zKs&_
} Y9f7~w^s
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 -eV*I>G
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。 ,^mEi
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。 y~]D402Cx
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。 8d'/w}GV
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。 rN#9p+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? Rh6CV
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: j8e=],sQ
Y{e,I-"{
template < class Action > & ;5f/
class picker : public Action e^~dx}X
{ 9.dZA9l@g
public : 2l V`UIa
picker( const Action & act) : Action(act) {} ,V]FAIJ
// all the operator overloaded z"7?I$NQ
} ; .yUD\ZGJu
R6 ej
Picker<T>继承自T,唯一的作用就是给T添加上了各种操作符的重载函数。 Kk=>"?&
现在所有参与行动的functor都要套上一层picker, _1被声明为 picker<holder>, 并且holder中所重载的操作符除了operator()之外全部被移到了picker内。而picker中的操作符重载的返回的functor也必须套上一个picker: V]Ccj\Oi
>#r0k|3J^J
template < typename Right > {-7ovH?
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const `R
(N3
{ VWdTnu
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); Tg@G-6u0c
} d=+zOF
YSB> WBS-<
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > 9({ 9 r[U
使用picker还带来一个额外的好处。之前提到picker_maker要区分functor和常量,有了picker,区分的方法就非常简单了:凡是属于picker<T>的都是functor,否则就是常量。 t4;gY298
D6e?J.
template < typename T > struct picker_maker 0[
"CP:u
{ hA/Es?U]
typedef picker < constant_t < T > > result; F3!6}u\F
} ; &-NGVPk81`
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > ZI$P Qz2i
{ ^oC>,%7
typedef picker < T > result; qrOesSdc
} ; j3w~2q"r
%<Qv?`B
下面总的结构就有了: &=%M("IlD
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。 wb#[&2i
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。 ~a7@O^q4
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 \hlS?uD\
至此链式操作完美实现。 T^d<vH
K\ pZ
?t\GHQ$$?
七. 问题3 7w5l[a/
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。 {Gfsiz6
Gl{2"!mt=
template < typename T1, typename T2 > &u"mFweS
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const FR50y+h^$
{ 9P
<1/W!
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); \N? lG q
} %ByqkY{5F
DD7D&@As
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: UDkH'x$=
+('xzW
template < typename T1, typename T2 > Xsb.xxK.
struct result_2 s;Z i
{ 56C'<#
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; _8`S&[E?
} ; Vfq-H /+
3M[d6@a
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? SJ8
~:"\P
这个差事就留给了holder自己。 lnMU5[g{
="@f~~
nyhHXVRH
template < int Order > c0jTQMe4yl
class holder; g rQ,J
template <> Rdj3dg'<
class holder < 1 > J+Y?'"r
{ Mp5Z=2l5
public : .Q</0*sp
template < typename T > IA=\c
struct result_1 =y?Aeqq\fl
{ p*zTuB~e <
typedef T & result; @1k-h;`,
} ; A$P Oc<
template < typename T1, typename T2 > a(-t"OL\
struct result_2 6]!Jo)BF
{ :W-xsw
typedef T1 & result; $RRh}w\0^
} ; vl s+E o]
template < typename T > (S=CxK
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const ffOV7Dxy
{ 'UCClj;?K
return (T & )r; gz:US77
} {c
$8?6
template < typename T1, typename T2 > *m&'6qsS
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const qvh8~[
{ M6Ik 'r"M
return (T1 & )r1; |D;I>O^"R
} : 9>U+)%
} ; aNICSxDN
=jG."o
template <> 7}mrC@[i
class holder < 2 > uXGAcUx(
{ mX@xV*
public : +9;6]4
template < typename T > C2hB7?UGN
struct result_1 >IKIe
{ 6SAYe%e
typedef T & result; zP!j {y4w
} ; dHn,;Vv^6
template < typename T1, typename T2 > R C!~eJG!
struct result_2 $U^ Ms!'L
{ V1,4M _Z
typedef T2 & result; xiC.M6/
} ; u3 4.
template < typename T > ){tTB
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const gHH[QLD=I
{ IV`+B<3
return (T & )r; )\izL]=!t
} eN TKX
template < typename T1, typename T2 > {I$zmVG
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const ,G$<J0R1
{ %x^ U3"7
return (T2 & )r2; *M~BN}.
} ;T!ZO@1X
} ; 2;SiH]HNS
0n?^I>j
+'g~3A-G
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> >。 Q,o"[ &Gp
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: UtB~joaR
首先 assignment::operator(int, int)被调用: +4]f6Zz({
ir;az{T#U
return l(i, j) = r(i, j); s<LYSr d
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) (=Lx9-u
.Ax]SNZ+:A
return ( int & )i; FCt %of#
return ( int & )j; EHq?yj;
最后执行i = j; >\1j`/ :ZI
可见,参数被正确的选择了。 [@$t35t~
RDu{U(!
/yO0Z1G
H$3:Ra+ S
7Rr
+Uzb(
八. 中期总结 Xf|I=XK
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: N*}g+IS
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 H7Ee0T(`
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 _GL:4
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor MF5o\-&dN
E^Z?X2Z
Bc?KAK
cs Gd}2VE
yt`K^07@
$?|$uMIafp
九. 简化 ekSSqj9";
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。 p}a0z?
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 @t#Ju1Y
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: jH2_Ekgc;_
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 Cl!qdh6
+-*/&|^等 |)YN"nqg
2. 返回引用。 YGCBDH%6
=,各种复合赋值等 rn-CQ2{?
3. 返回固定类型。 zhC5%R &n/
各种逻辑/比较操作符(返回bool) SGLU7*sfd
4. 原样返回。 TDW\n
operator, ggzcANCD<
5. 返回解引用的类型。 AKUmh
operator*(单目) c"S{5xh0&
6. 返回地址。 ZcrFzi
operator&(单目) 3m/XT"D
7. 下表访问返回类型。 /,^AG2]( f
operator[] k :`yxxYIh
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 .QM>^(o$Z
operator<<和operator>> .arWbTR)~U
sK|+&BC
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。 "l-R|>6~
例如针对第一条,我们实现一个policy类: OP\m~1
mqoB]H,
template < typename Left > nW_cjYS%
struct value_return \2y[Hy?
{ LVBE+{P\5?
template < typename T > ,-5|qko=
struct result_1 ![aa@nOSa
{ iiTt{ab\Y
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; /
#D R|
} ; sk~inIj-
U~Rs?JmTdD
template < typename T1, typename T2 > !,cfA';S
struct result_2 ?%i~~hfH#N
{ 1C<@QrT
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; '"]U+aIg
} ; (Ujry =f
} ; uwWKsZ4:ij
\ H!Klp
tE;c>=>t
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait ")eY{C
eDS,}Z'
下面我们来剥离functor中的operator() 1HBXD\!
首先operator里面的代码全是下面的形式: :#Nrypsu
Nu7lPEM
return l(t) op r(t) %"BJW
return l(t1, t2) op r(t1, t2) !4(QeV-=
return op l(t) 1R7w
return op l(t1, t2) cP>[H:\Xc
return l(t) op a3SBEkC
return l(t1, t2) op gH|:=vfYUR
return l(t)[r(t)] J42/S [Rt
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] Apc!!*7
. MH;u3U
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$KrN6
单目: return f(l(t), r(t)); ({WV<T&
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); CsiRM8
双目: return f(l(t)); tk!5"`9N
return f(l(t1, t2)); J)="Im)
下面就是f的实现,以operator/为例 ^.@F1k
kJ.0|l0
struct meta_divide 0K^?QM|S
{ K5}0!_)G
template < typename T1, typename T2 > 5O"$'iL
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) w7QYWf'
{ o!W(
return t1 / t2; E{{Kzr2$
} i@#=Rxp
} ; =&roL7ps
t-)d*|2n}o
这个工作可以让宏来做: ygYy [IZ
J)P7QTC
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ QeG3X+
template < typename T1, typename T2 > \ ,d$D0w
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; z2[{3Kd*
以后可以直接用 cSYMnB
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) 5N:IH@
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 g,s^qW0vds
(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。。。) }mOo= )C!
|Jny0a/0
YU/?AQg
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 nG0R1<
(0^ZZe`#j
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > C!W0L`r
class unary_op : public Rettype >- U+o.o
{ {fS~G2@1
Left l; I9*BTT]
public : 3_ko=& B$
unary_op( const Left & l) : l(l) {} (ty&$
5+a5pC
template < typename T > >Xw0i\G
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const C{OkbE"Vym
{ R$i-%3
return FuncType::execute(l(t)); $) m$c5!
} '+7"dHLC;
IO<Ds#(
template < typename T1, typename T2 > 2 :wgt
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const %F13*hOu
{ 8T88
return FuncType::execute(l(t1, t2)); -lm)xpp1
} hRZYvZ3
} ; 8~y&" \
ew<_2Xy"<
cc 0Tb
同样还可以申明一个binary_op 3?
F~H
u9N/9
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > NiD_ v
class binary_op : public Rettype Lr0:yo
{ k5)a|
Left l; _fS4a134R
Right r; 2])e}&i
public : Sm;@MI<@/
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} 8^sh@j2L
z! :0%qu
template < typename T > B_
bZa
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const &cwN&XBY
{ `RXlqj#u
return FuncType::execute(l(t), r(t)); k%VYAON
} p4D.nB8
JT6}m
template < typename T1, typename T2 > h 27f0x9
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ^0 &jy:{
{ iP6?[pl8
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); NuW6~PV
} hR~&}sxN
} ; d'iSvd.
D7=Irz!O\7
!6,rN_a@Y
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 v[V7$.%5Q
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 a[p$e?gka
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) 2S-f5&o
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。 #_WkV
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! bjAI7B8As
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。。。 3!{Tw6A8(
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 t1wzSG
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) 5=
T$h;O
下面是修改过的unary_op ),Hr
3^5h:OaT
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > Z<,Hz+
class unary_op aW9\h_$
{ xjD."q
Left l; ~O|~M_Z
z_Hkw3?
public : I51I(QF=
~F%sO'4!
unary_op( const Left & l) : l(l) {} q1v7(`O
29cx(
template < typename T > Gn<0Fy2
struct result_1 2MmHO2
{ bOSqD[?
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; NF7
} ; z/fSstN
,&y_^-|d
template < typename T1, typename T2 > #8zC/u\`=
struct result_2 Rh#`AM`)j
{ S|af?IW
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; ;hF}"shJN
} ; z[6avW"q
@Ne&%F?^Z
template < typename T1, typename T2 > 8 Vf#t!t
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 4ETHaIiWp
{ s\<UDW
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); 2qojU%fiH
} #%w+PL:*O
bR,Es~n
template < typename T > [XttT
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const (H"{r
{
q*94vo-
return OpClass::execute(lt(t)); $41<ldJ
} "?<(-,T
K1o>>388G
} ; r+h%a~A#>
Xu
E' %;:
~`="tzr:
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 ;K~=? k
好啦,现在才真正完美了。 }zxf~41
现在在picker里面就可以这么添加了: P&=YLL<W
qM+Ai*q
template < typename Right > w]nt_xj
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const $-u c#57
{ JdLPIfI^
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); ycSGv4
)
} #d*0
)w
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。 ({@"{
5D2mZ/
5gV,^[E-z
DBG0)=SHy
v9FR
十. bind d3
i(UN]
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。 :y`LF<
先来分析一下一段例子 P{9wJ<
,|A6l?iV
W -HOl!)
int foo( int x, int y) { return x - y;} }EYmz/nN
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 Y652&{>q
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 ITg:OOQ
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 C"&3
我们来写个简单的。 ~(-1mB,
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: Thu_`QP^
对于函数对象类的版本: ~5h4 Gy)
$MGKGWx@E
template < typename Func > ,X1M!'
struct functor_trait CM$&XJzva
{ rk4KAX_[
typedef typename Func::result_type result_type; :*BN>*1^\r
} ; :3XvHL0rx
对于无参数函数的版本: >2 #<tH0
Z,SV9
~M
template < typename Ret > (n8?+GCa
struct functor_trait < Ret ( * )() > .AOc$Nt
{ mtkZF{3Jx
typedef Ret result_type; ms;zC/
} ; ]kx<aQ^
对于单参数函数的版本: a'/C)fplL
*0Z6H-Do,
template < typename Ret, typename V1 > 'jMs&
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > (9ZW^flY
{ G_5{5Ar
typedef Ret result_type; /4OQx0Xmm
} ;
B9y5NX
对于双参数函数的版本: FyWf`XTO
("ix!\1K@
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > 38m9t'
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > W1<*9O
{ ^|6#Vx
typedef Ret result_type; YpXd5;'
} ; `GBJa k
等等。。。 rqiH!R
然后我们就可以仿照value_return写一个policy rp
dv{CUp7
rPBsr<k#5
template < typename Func > );AtFP0Y
struct func_return E2dS@!]V
{ lhJY]tQt/
template < typename T > t#_6GL
struct result_1 <9"@<[[,
{ t(V2
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; %'h:G
Bkd
} ; PX_9i@ZG
|v@_~HV
template < typename T1, typename T2 > BTj1C
struct result_2 H_3WxfO
{ r>|S4O
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; &&52ji<3
} ; h$$JXf
} ; R[6R)#o
r}e(MT:R'
Q?LzL(OioN
最后一个单参数binder就很容易写出来了 9<y{:{i
l l*g *zt3
template < typename Func, typename aPicker > +PWm=;tcC
class binder_1 :|S[i('
{ E$4H;SN \
Func fn; B8T5?bl
aPicker pk; EXjR&"R
public : 0YL*)=pD,
lul
template < typename T >
|oSt%lQ1
struct result_1 A{B$$7%
{ e 2NF.
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; /6[vF)&
} ; ]AM*9!
ws,?ImA
template < typename T1, typename T2 > i( +Uv tgs
struct result_2 5uSg]2:
{ Gs|a$^V|o
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; |}e"6e%
} ; uEr.LCAS
R\n@q_!`X
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} PBW_9&