一. 什么是Lambda o"#TZB+k
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 K6v
$#{$6
在C++中,STL的很多算法都要求使用者提供一个函数对象。例如for_each函数,会要求用户提供一个表明“行为”的函数对象。以vector<bool>为例,如果想使用for_each对其中的各元素全部赋值为true,一般需要这么一个函数对象, inPE/Ux
wD6!#t k
|O(-CDQe
t1w2u.]
class filler yS)-&t!;
{ w}j6.r
public : kOAY@a
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} UXwB$@8
} ; B)rr7B
UW hn1N
,rZn`9
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: 5:%..e`T
hqs $yb
sq~+1(X
}KA-t}8
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); T)(e!Xz
"*w)puD
j,=*WG
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 ?""\
M'umoZmW0
QJ#u[hsMFp
tE]5@b,R
二. 战前分析 uNe}"hs
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 Nmp>UE,7[
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 -@ZzG uS(
\5'O.*pr
%j*k
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); 8
"_Bq
/* --------------------------------------------- */ @ /UOSU
vector < int *> vp( 10 ); h4aygc
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); g\o{}Q%X
/* --------------------------------------------- */ .-SF$U_P*a
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); 4=Tpi`
/* --------------------------------------------- */ .pM
&jni Y
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); Z
7s;F}=
/* --------------------------------------------- */ -9OMn}w/*
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); (Qk&g"I
/* --------------------------------------------- */ [,O`MU
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); Fn86E dFM
d7"U WY^
Ecxj9h,S
{sC@N![
看了之后,我们可以思考一些问题: )L |tn
1._1, _2是什么? bZ>&QM
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。 YH[XRUa
2._1 = 1是在做什么? H]_WFiW-9
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。 Nush`?]J"_
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。 cQT1Xi
+_qh)HX
ytjK++(T5
三. 动工 `'p`PyMt`
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: (2z%U
m|]j'g?{}(
>ik1]!j]Lv
]3L@$`ys
template < typename T > J3;Tm~KJ_
class assignment h/I@_?k+
{ I*D<J$ 9N
T value; v%lv8Lar'
public : $sEB'>:
assignment( const T & v) : value(v) {} #P(l2 (
template < typename T2 > +D:83h{
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } 99^AT*ByY
} ; -a
*NbH
w`L~#yu
W|ReLM\
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 pC*BA<?Rg
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment ^ED"rMI
dh&W;zs
2m_'z
Ovvny$
class holder `Kh]x9Z
{ %_R$K#T^,
public : *(k%MTG
template < typename T > y7/PDB\he
assignment < T > operator = ( const T & t) const }0QN[$H!
{ BwC<rOU
return assignment < T > (t); bxAsV/j
} ZA0i)(j*Mn
} ; aH%ZetLNJ
E;6~RM:
!:(C"}5wM
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: np\st7&f6
d CE\^q[{
static holder _1; nO~b=qO
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 dM Y
0 K
%c]nWR+/
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); 8;TAb.r
而不用手动写一个函数对象。 t)9]<pN%
[s~JceUyX
*4t-e0]j@w
wW-A b
四. 问题分析 q( IZJGb
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。 :$=|7v
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。
rFo\+//
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 }sv!=^}BY3
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 ejVdxVr \7
下面我们可以对这几个问题进行分析。 5MxH)~VQoM
WSQ[.C
五. 问题1:一致性 {O)YwT$`
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?| MY!q%
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 \yNQQ$B
lW
p~t
struct holder wX ,h<\7
{ Y+g,pX
// .(|+oHg<
template < typename T > AH^e]<2-
T & operator ()( const T & r) const dIk'pA^d
{ B/mYoK
return (T & )r; :G -1YA
} F;u7A]H^
} ; F?z<xL@
s2%V4yy%
这样的话assignment也必须相应改动: |zq4* 5
Bz+.Qa+
template < typename Left, typename Right > 2{-!E ^g
class assignment p%F8'2)}
{ 4U?<vby
Left l; U/Wrh($ #4
Right r; i'HPRY
public : b6"}"bG
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} F.<L>
G7{1
template < typename T2 > bpW!iY/q3
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } 7:>sc]Z
} ; pz7H To;p
I5qM.@%zB
同时,holder的operator=也需要改动: Pt)S;6j
~wOTjz
template < typename T > %:3'4;jh%
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const ?6f7ld5
{ 9@ndi u[
return assignment < holder, T > ( * this , t); |jT2W
} %x2uP9
C/G]v*MBQ
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。
aG(hs J)
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 f2yq8/J8.
9_ZBV{
return l(rhs) = r; llq*T"7
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。 ,}0$Tv\1
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: #{$1z;i?f
sw$2d
template < typename Tp > fG&=Ogy
class constant_t jY/ARBC}H
{ URA0ey`
const Tp t; ! Z;T-3^.
public : U\jb"
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} #op:/j
template < typename T > fN)x#?
const Tp & operator ()( const T & r) const o@W_ai_
{ {~N3D4n^
return t; H z@h0+h
} fW(/Loh
} ; *KJB>W%@uM
E9+ HS
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 pYo=oI
下面就可以修改holder的operator=了 KVR~jF%
<sX VW
template < typename T > K]/Od
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const h?Nek+1'
{ *%!M4&
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); \\:|Odd
} &nY;=Hv`WY
r\2vl8X~
同时也要修改assignment的operator() 5Fbs
WW2
2q PhLCeZ
template < typename T2 > u5Up&QE!>q
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } 2-dh;[4
现在代码看起来就很一致了。 /=)L_
e[1>(l}Ss
六. 问题2:链式操作 7Xg?U'X
现在让我们来看看如何处理链式操作。 Qz,|mo+
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。 Wd8Ru/
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 Gb2L }
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 4^*,jS-9g}
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct *k [J6
&|9.}Z8U
template < typename T > h2~4G)J
struct result_1 9b"MQ[B4#a
{ UDEj[12S
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; tfYB _N
} ; _=EKXE)&}
F~HRME;Z
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: 5o)Y$>T0
8Pmdk1 ~
template < typename T > SZhOm
struct ref h
Dk)Qg
{ ^/@jwZ
typedef T & reference; w1`QIv
} ; T2FE+ A]n9
template < typename T > 6C [E
struct ref < T &> *?t%0){
{ A"uULfnk
typedef T & reference; pOT7;-#n
} ; 'cBBt
CnISe^h
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: uw AwWgl
Ps4 ZFX
template < typename T > wN=;i#
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const S($Su7g%_
{ 3jZ6kfj
return l(t) = r(t); Y32 "N[yw
} R=]d%L8
可能大家已经注意到我定义assignment的operator()的返回类型的时候,是直接将其定义为Left的operator()返回类型的引用形式,如果实际上处理的对象的operator=并不是按照常理来声明的,那么这段代码可能就编译不过。这的确是一个很麻烦的事情。实际上,在gcc下,使用typeof关键字可以很容易的得到该类型的operator=的返回类型,就可以让这段代码变得更有通用性。然而为了实现可移植性,我不得不放弃这个诱人的想法。 F;q#&
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 Kibr ]w
Hfym30
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 N&,]^>^u
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: o!c]
(
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 ?K_
'@
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 pH@]Y+W
最后的布局是: ][&9]omB
Add LWfqEL
-
/ \ Gl}Qxv#$
Divide 5 O|kOI?f
/ \ 9?<{_'
_1 3 aUU7{o_Z
似乎一切都解决了?不。 3g~'5Ao
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。 Cbm\h/PXl
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。 `aC){&AP(
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: . pzC5Ah
#,d I$gY
template < typename Right > ntVS:F
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const vBcq_sbo
Right & rt) const 2`GOJ,$
{ 47K1$3P
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); tDg}Ys=4K>
} R?o$Y6}5
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 c!K]J
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。 l{j~Q^U})
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。 *{
{b~$
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。 b^0}}12
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。 v\tEVhm
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? PwB1]p=
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: #_93f
|
06q(aI^Ch@
template < class Action > -G7TEq)
class picker : public Action s$D ^ >0
{ 7*5Z
public : Jg}K.1Hs
picker( const Action & act) : Action(act) {} BZ!v%4^9
// all the operator overloaded ;!!n{l$r'
} ; (xHf4[[u
h:Gu`+D>W
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。 z`UhB%-?
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: :a
->0 l
ngohtB^]
template < typename Right > 2;a(8^n
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const myl+J;,]
{ )G^
KDj"
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); ="wzq+ U
} *!s;"U
#|&Sc_#4)
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > 1i[FY?6`dh
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。 YG[;"QR
#9-P%%kQ
template < typename T > struct picker_maker U4aU}1RKz
{ 0Z[oKXm1p
typedef picker < constant_t < T > > result; ]vWKR."4
} ; [I!6PGx
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > nD5 gP
{ Qham^
typedef picker < T > result; tg]x0#@s
} ; 26&'X+n&
l&iq5}[n&
下面总的结构就有了: s7Ub@
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。 n8*;lK8
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。 "j;4
k.`h
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 h3LE>}6D
至此链式操作完美实现。 +gtrt^:]l
<:SZAAoIV
\7Jg7 *
七. 问题3 35E _W>n
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。 :8CvRO*<
1$M@]7e+!+
template < typename T1, typename T2 > wr[,
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const \b%kf9 9
{ P"B0_EuR<T
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); ):i&`}SY
} 8!Vl
<Utnz)
很明显,这个函数的返回类型会依赖于T1,T2,因此result_1已经无法适用,我们就只好再写一个result_2: B2-V@06
K+;e4_\
template < typename T1, typename T2 > N"nd*?
struct result_2 oD<kMK
{ |<:vY
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; ZovW0Q)m
} ; 4"gM<z
B!vmQR*1
显然,各个functor似乎根本不理会各个参数那个是_1, 那个是_2, 那么最后是怎么选择的呢? IiY/(N+J
这个差事就留给了holder自己。 fQ#l3@in
ma"3qGy
]IoUwg pI)
template < int Order > emCM\|NQg&
class holder; ek#O3Oz
template <> S H!
class holder < 1 > anXc|
{ 0g0i4IV
public : bbrXgQ`s+w
template < typename T > c-B
cA
struct result_1 ^$b Y,CE
{ WZ.@UN,
typedef T & result; E[/\7v\
} ; {phNds%
template < typename T1, typename T2 > Ney/[3 A
struct result_2 j'A_'g'^
{ z^'gx@YD*v
typedef T1 & result; D9
g#Ff6
} ; :]\([Q+a
template < typename T > eEuvl`&
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const <StN%2WQ1
{ .&DhN#EN0
return (T & )r; +j< p
\Kn>
} ,6-:VIHQ
template < typename T1, typename T2 > Wk)OkIFR
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const \O2Rhz
{ 3B84^>U<
return (T1 & )r1; U4d:] z
} IZpP[hov
} ; vEJWFoeEFm
vX/T3WV
template <>
C
uB`CI
class holder < 2 > #ZB~x6i6
{ Yt;MV)
public : <sBbT`
template < typename T > ML|FQ
struct result_1 f&Gt|
{ }H^+A77v
typedef T & result; KV(Q;~8"X
} ; =ALTUV3/q
template < typename T1, typename T2 > bbE!qk;hEP
struct result_2 ?l9XAWt\
{ D]zwl@sRX:
typedef T2 & result; 8X[:j&@
} ; U/!TKic+
template < typename T > 37s0e;aF
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const ,J+}rPe"sf
{ 'uBu6G
return (T & )r; 4y|BOVl
} $g>IyT[
template < typename T1, typename T2 > aAD^^l#
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const ]n6#VTz*
{ ]s<[D$ <,
return (T2 & )r2; t'n pG}`tE
} -XB/lnG
} ; A^USBv+9`
VK m&iidU
'=b/6@&
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> >。 ].-1v5
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: h`^jyoF"(
首先 assignment::operator(int, int)被调用: dYJ(!V&
y
[}.yyye
return l(i, j) = r(i, j); UtoT
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) os=e|vkB*
Te"ioU?.
return ( int & )i; k\5c|Wq|g
return ( int & )j; h9}+l
最后执行i = j; Hj^1or3R]
可见,参数被正确的选择了。 ]Sf]J4eQ
-t!~%_WCv
'jWr<]3
O%Xf!4Z
d;boIP`M;
八. 中期总结 s6 uG`F"
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: ztcp/1jIvS
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 j eoz*Dz
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 =$'6(aDH
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor f6hnTbJ
I|qo+u)
h4fJvOk|!
p`olCp'
y0L_"e/
c"f-3kFv
九. 简化 6'k<+IR
很明显,要支持一个操作符所要做的工作太多了,而且在每个functor中申明result_1至result_n,可见如果n发生变化,维护的开销极大。 oH97=>
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 y%"{I7!A
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: DhKS
pA
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 ;`0%t$@-
+-*/&|^等 C0T;![/4A
2. 返回引用。 (KjoSN(
K
=,各种复合赋值等 &6/[B_.
3. 返回固定类型。 9+Np4i@
各种逻辑/比较操作符(返回bool) Cio
1E-4
4. 原样返回。 -*1d!
operator, f,U.7E
5. 返回解引用的类型。 PxvyN_B#>
operator*(单目) P)Jgs
6. 返回地址。 ]C!gQq2'a
operator&(单目) /6)<}#
7. 下表访问返回类型。 V(H1q`ao9
operator[] BtkOnbz8X
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 Ua:}V n&!
operator<<和operator>> t%d Z-Ym
P78g/p T
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。 h0g8*HY+}
例如针对第一条,我们实现一个policy类: 94'&b=5+
>FeX<L
template < typename Left > bV^rsJm
struct value_return Ouk^O}W6
{ uy>q7C
template < typename T > x[
SDl(<@;
struct result_1 4>wP7`/+y
{ 7r6.n61F
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; j*|VctM
} ; {5Q!Y&N.%
=*oJEy"
template < typename T1, typename T2 > R)c?`:iUB
struct result_2 1KU!
tL
{ u+9hL4
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; LP.]9ut
} ; cn3#R.G~
} ; fBU`k_
`}p0VmD{NE
%Hu5K>ZNYp
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait z<MsKD0Q
xVw9v6@`h
下面我们来剥离functor中的operator() akmkyrz '&
首先operator里面的代码全是下面的形式: D,k6$`
?>VLTp8]
return l(t) op r(t) '6DBs8>1
return l(t1, t2) op r(t1, t2) })'B<vq
return op l(t) V.U|
#n5
return op l(t1, t2) =7?4eYHC
return l(t) op 9=s<Ld
return l(t1, t2) op R|'ybW'Y
return l(t)[r(t)] y#`tgJ:
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] ,<.V7(|t)
&j;wCvE4+
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: xw.A #Zb\_
单目: return f(l(t), r(t)); W<'m:dq
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); b]e"1Y)D-
双目: return f(l(t)); (|2t#'m
return f(l(t1, t2)); q9B$"n
下面就是f的实现,以operator/为例 ::`HQ@^
,Co|-DYf}
struct meta_divide s9mx
{ P1!qbFDv8
template < typename T1, typename T2 > &bS,hbD t
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) X;$+,&M"
{ ?4YGT
return t1 / t2; ?d* z8w
} xR~hwj
} ; cTifC1Pf
-E[Kml~U
这个工作可以让宏来做: fuW\bo3
!t"4!3
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ hW<%R]^|
template < typename T1, typename T2 > \ =nHUs1rKn
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; gt)I(
以后可以直接用 }{Pp]*I<A
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) 4Z3su^XR
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 }CSDV9).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。。。) 2DA]i5
m!!/Za
<sbu;dQ`
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 kdiM5l70
:
$1?i)
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > ,)cM3nu
class unary_op : public Rettype #~]zhHI
{ #^0R&) T
Left l; b=C*W,Q_#
public : `v!urE/gg%
unary_op( const Left & l) : l(l) {} WCZjXDiwJ
iQ67l\{R
template < typename T > >58YjLXb
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const NWESP U):w
{ ;fTKfa
return FuncType::execute(l(t)); ;?Tbnn Wn
} l\H=m3Bg
,&A7iO
template < typename T1, typename T2 > XT%nbh&y
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 8
/]S^'>
{ N{!i=A
return FuncType::execute(l(t1, t2)); a=_g*OK}D
} 1ba~SHi
} ; y-b%T|p9
1t~G|zhX
HVCe;eI
同样还可以申明一个binary_op ! I:%0D
4"(Bu/24
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > _yx>TE2e
class binary_op : public Rettype O/(`S<iip
{
NR6#g,+7
Left l; r|8d
4
Right r; QVT5}OzMt
public : wU36sCo
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} 79j+vH!zh
_.Nbt(mz
template < typename T > PdFKs+Z`
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const (8DC}kckE
{ :S83vE81WK
return FuncType::execute(l(t), r(t)); :pY/-Cgv
} ^)S;xb9
DPxM'7
template < typename T1, typename T2 > bH9kj/q\b
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 558V_y:
{ 1=c\Rr9]
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); f}ji?p
} #G|RnV%t$~
} ; f*% D$Mqg
[!uG1 GJ>
4B1v4g8}
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 LmrfN?5
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 P )"m0Lu<
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) TER=*"!
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 _/$Bpr{R
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! 2#]#sZmk
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。。。 l/GGCnO/
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 (Z q/
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) "Yv_B3p
下面是修改过的unary_op qJs<#MQ2
Y_IF;V\
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > bHYy }weZ
class unary_op 4r#= *
{ 8 +/rlHp
Left l; |bHelD|
_ QI\
public : l`{\"#4
%6,SKg p
unary_op( const Left & l) : l(l) {} (O?.)jEW(.
81F/G5
template < typename T > zpZm&WC
struct result_1 Lc,Pom
{ ,j{,h_Op
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; YeL#jtC
} ; t;Sb/ 3
:yr+vcD?
template < typename T1, typename T2 > jDfC=a])
struct result_2 y/{fX(aV
{ )JLdO*H
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; 7
:x fPx
} ; W=><)miQ@
KIf dafRL
template < typename T1, typename T2 > =,=A,kI[;
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const Gbr=+AT
{ 5h-SCB>P
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); F=e8 IUr
} 9gDkTYkj
NZLxHD]mp
template < typename T > 9igiZmM
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const _Xc8Yg }`
{ ]"hFC<w
return OpClass::execute(lt(t)); Vpz\.]
} kR-SE5`Jk
QUc= &5 %
} ; Lv;^My
-`kW&I0
^e _hLX\SW
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 JN-y)L/>
好啦,现在才真正完美了。 |O|V-f{l
现在在picker里面就可以这么添加了: 3*"WG O5
]?kZni8j_
template < typename Right > 8B
K(4?gC
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const 5h=}j
{ $aDVG})
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); *=/ { HvJ
} ooj,/IEQ
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 9k'7832u
.\ULbN3Z
}%ojw |
r1`x=r
ICx#{q@f,
十. bind MDZ640-Y
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 h6D<go-b56
先来分析一下一段例子 ArI2wM/v
&ZlVWK~v
6
6EV$*dRL
int foo( int x, int y) { return x - y;} jKAEm
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 +ZaSM~
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 #C74z$
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。 m<T%Rb4?@
我们来写个简单的。 <sGVR5NR
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: Jy`B!S_l
对于函数对象类的版本: Ct <udO
Pe_W;q.
template < typename Func > VX0 %a@ur
struct functor_trait #?U}&Bd
{ ?4#Li~q
typedef typename Func::result_type result_type; ;s = l52
} ; i4Q@K,$
对于无参数函数的版本: b5dD/-Vj
XSwl Tg
template < typename Ret > 7?!d^$B
struct functor_trait < Ret ( * )() > #_ ;lf1x!
{ x/I%2F
typedef Ret result_type; 4<w.8rR:A
} ; }#RakV4
对于单参数函数的版本: b;B%q$sntC
:gv{F} ##
template < typename Ret, typename V1 > <y('hI'
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > y4
#>X
{ vFzRg5lH
typedef Ret result_type; `!3SF|x&
} ; _2Zx?<] 2E
对于双参数函数的版本: 2. NN8PPD"
xf\ C|@i
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > u
OmtyX
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > gS!:+G%
{ a_^\=&?'
typedef Ret result_type; kr^P6}'
} ; ^KnU4sD
等等。。。 ,a{P4Bq
然后我们就可以仿照value_return写一个policy ;>U2|>5V
_P#|IAq*
template < typename Func > rQ{7j!Im
struct func_return U|H=Y"pL
{ g>E LGG|Q
template < typename T > G=s}12/Z"{
struct result_1 6fE7W>la
{ 4B8oO
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; hIYNhZv
} ; x xHY+(m
B{n,t}z
template < typename T1, typename T2 > ,i^9 |Oeq
struct result_2 t4."/.=+
{ p#ZCvPE;uH
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; ]\-A;}\e
} ; <`8n^m*
} ; ;>%r9pz ~
h"B+hu
o"s)eh
最后一个单参数binder就很容易写出来了 <)C#_w)-
v4a8}G
template < typename Func, typename aPicker > Ye%~I`@?
class binder_1 WMDl=6
{ j.[.1G*("
Func fn; aL\PGdgO
aPicker pk; ~gJwW+
public : :I] Mps<
w0 M>[ 4
template < typename T > 4Co6(
struct result_1 \{_q.;}
{ ql Ax
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; +uF>2b6'
} ; TIqtF&@o4
#Qw0&kM7I
template < typename T1, typename T2 > 3GYw+%Z]
struct result_2 o+iiSTJEe
{ kM l+yli3c
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; >a<.mU|#
} ; a@K%06A;'
P7bMI e
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} 3)wN))VBX
3Y4?CM&0v
template < typename T > ^]Y>[[
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const l+K'beP
{ gT{Q#C2Baw
return fn(pk(t)); FW;?s+Uyx
} >{n,L6_t
template < typename T1, typename T2 > .^33MWu6
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const kOrZv,qFG[
{ ;vR4XHl|
return fn(pk(t1, t2)); Vi$~-6n&
} ?/E~/;+7=
} ; +zN-!5x
RZ?jJm$
edq4D53
一目了然不是么? oAVnK[EMq`
最后实现bind PcMD])Z{G
GT.,
MTh<|$
template < typename Func, typename aPicker > w$iX.2|9%u
picker < binder_1 < Func, aPicker > > bind( const Func fn, const aPicker & pk) `:fZ)$sY
{ ./Zk`-OBT
return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); *!t/"b
} /N10
)T2Caqs2
2个以上参数的bind可以同理实现。 :gibfk]C
另外还可以照样实现一系列binder来绑定类成员函数/变量,手法雷同,就不详细介绍了。 3AtGy'NTp
OX7M8cmc+
十一. phoenix [-K&