一. 什么是Lambda = h<? /Krs
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 Rktn/Vi
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, e~>p.l
Dvq*XI5
gT5Ji~xI
TQ 5MKqR$
class filler RB% fA%d
{ s5zGg]0
public : RIVL 0Ig
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} DiYJlD&
} ; t_zY0{|P
! 6p)t[s
7&RJDa:a7T
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: PPj6QJ]R0
cvs"WX3
~-`BSR
`%mBu`A
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); )/+eLRN5G
@KXz4PU
08K.\3
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 3@Zz-~4Td
V'.eesN
bWC~Hv
1EAVMJ
二. 战前分析 jy__Y=1}
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。 @E"+qPp.3
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 ;@7#w
p^zEfLTU
d_WnK{
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); f@;>M9)<
/* --------------------------------------------- */ Nz>E#.++
vector < int *> vp( 10 ); ]=86[A-2N
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); C5s N[
/* --------------------------------------------- */ '+q' H
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); sw qky5_K
/* --------------------------------------------- */ E/L?D
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); P=SxiXsr$
/* --------------------------------------------- */ 9a~BAH,j
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); '/yx_RK2?
/* --------------------------------------------- */ )ejXeg
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); &PQ{e8w
e/HX,sf_g
ZAo)_za&mH
Y%?!AmER
看了之后,我们可以思考一些问题: $ Pb[c%'
1._1, _2是什么? qLW-3W;WUH
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。 TNyY60E
2._1 = 1是在做什么? cV,03]x
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。 YZ%f7BUk
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。 *l?%
o{
_"w!KNX>(~
++{+
#s6
三. 动工 Kt* za
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: /=U v
"$:y03V
/?dQUu^z
RY/ Z~]
template < typename T > AFm*60C
class assignment BE2\? q-
{ LN6 JH!
T value; x]d"|jmVZ
public : ://|f
assignment( const T & v) : value(v) {} Dgq[g_+l
template < typename T2 > -_4jJxh=OB
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } jf)JPa_
} ; $evuPm8G
tSXjp
_Fh0^O@
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 <T_Nlar^^
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment 1\608~ZH
k}0
={i&F
M"$RtS|h
class holder HG3>RcB
{ qP^0($
public : E~g}DKs_5
template < typename T > sImxa`kb
assignment < T > operator = ( const T & t) const J0WXH/:
{ K?O X
return assignment < T > (t); Zn 5m.=z
} kFa?q}47
} ; eNC5' Z
Jp*AIj
VU'l~%ql
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: JK8@J9(#
?>\]%$5o
static holder _1; $Q$d\Yvi
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 vLT12v:)`
fm:{&(
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); zUgkY`]:BJ
而不用手动写一个函数对象。 G-i_s6Wu
a5~C:EU0
.idl@%
-I-&<+7v
四. 问题分析 .W+4sax:
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。 i K[8At"Xo
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。 D i1G
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 vls> 6h
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 [c!vsh]^
下面我们可以对这几个问题进行分析。
iIEIGQx
=$zr
t
五. 问题1:一致性 A`/7>'k/q[
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?| BMj&*p8R
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 ]<_!@J6k
%C][E^9
struct holder >]|^Ux,WZ
{ dvWlx]'
// __n"DLW
template < typename T > n|,Vm@zV
T & operator ()( const T & r) const MGC0^voe
{ -bu. *=
return (T & )r; [3NV #
} ~t3?er& R
} ; 0|Ft0y`+
GQ)cUrXQz
这样的话assignment也必须相应改动: i&Cqw~.H
tJ_@AcF
template < typename Left, typename Right > 4sE=WPKF#
class assignment -^
ayJ73
{ $I0a2Z=dP
Left l; J& SuUh<
Right r; z}N^`_ *
public : ~4` ec
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} yWk:u 5
template < typename T2 > C)^\?DH
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } vCo}-b-j
} ; VzM@DM]= ~
vgZPDf|
同时,holder的operator=也需要改动: ghQsS|)p.
0 S8{VZpy
template < typename T > !3M!p&
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const 95&sFT
C
{ 4GejT(U
return assignment < holder, T > ( * this , t); 4i&!V9@:
}
'u%;6'y
Z:gsguX
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 AG%es0D[H
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 +Ws}a
EMH}VigR
return l(rhs) = r; tl^;iE!-
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 s/^=WV
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: DYk->)
/38Pp%
template < typename Tp > 62'0 )Cy^
class constant_t J@{Bv%
{ (8F?yBu
const Tp t; s_?*R
public : #^w 1!xXD
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} +mPB?5
template < typename T > }slEkpk?]
const Tp & operator ()( const T & r) const '~=xP
{ ATewdq[C
return t; m{Xf_rQ
w
} 5d;K.O
} ; d-&dA_?
\aRB
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 OVK(:{PwS
下面就可以修改holder的operator=了 Y mSaIf
{lw
ec"{
template < typename T > udr'~,R
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const U.)eJ1a
{ u-cC}DP
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); dQo$^?
} `u)V9{
1fG@r%4
同时也要修改assignment的operator() uB! P>v6
R
dzIb-
template < typename T2 > V:np cKpu
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } iKO~#9OF
现在代码看起来就很一致了。 [qo*,CRz
~.SU$
六. 问题2:链式操作 "lMWSCas
现在让我们来看看如何处理链式操作。 O3^@" IY
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。 O$ \N]#
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。 L(YT6Vmm+t
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。 32J
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct r8E!-r}rno
ku=q:ryO
template < typename T > zy5bDL -
struct result_1 }0*7bb
{ A]slssE+
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; $x<-PN
} ; {GY$J<5=
hTqJDP"&F
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: +%^xz
1m
EkPSG&6RZ
template < typename T > R``qQ;cc
struct ref E_#&L({|@
{ q9Wtu7/
typedef T & reference; .4-S|]/d,
} ; 4cL=f
template < typename T > JaTW/~ TU
struct ref < T &> JD.z}2+
{ Iu]P^8
typedef T & reference; e;v2`2z2
} ; 3J{'|3x
z5zm,Jw
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: n$K_KU v
$~l:l[Zs
template < typename T > 4+Kc
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const ul1Vsj
{ +z_0 ?x
return l(t) = r(t); ^8*.r+7p
} P=GM7
可能大家已经注意到我定义assignment的operator()的返回类型的时候,是直接将其定义为Left的operator()返回类型的引用形式,如果实际上处理的对象的operator=并不是按照常理来声明的,那么这段代码可能就编译不过。这的确是一个很麻烦的事情。实际上,在gcc下,使用typeof关键字可以很容易的得到该类型的operator=的返回类型,就可以让这段代码变得更有通用性。然而为了实现可移植性,我不得不放弃这个诱人的想法。 / ffWmb_4
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 R2{X? 2|$
""=Vt]
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 #Ki@=*
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: fNumY|%3
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 MDZb|1.AT
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 -8:@xG2
最后的布局是: 7KLq-u-8
Add $$w 1%#F=
/ \ NjLd-v"2
Divide 5 t `oP;
/ \ ]y/:#^M+
_1 3 %r!-*p<i|
似乎一切都解决了?不。 RdjUw#\33b
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。 )eV]M~K:
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。 jA'+>`@
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: sP#5l @
bT |FJ\aC
template < typename Right > i+6/ g
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const USY^
[@o[f
Right & rt) const `3Y+:!q
{ >3/<goXk7
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); nDfDpP&
} ?M);wBe(
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 (G
Y`O
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。 /nNHI34
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。 %1<|.Dmd
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。 =>Efrma
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。 92R{V%)G
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? 7UiU3SUcg
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: K} @q+
a7ty&[\
template < class Action > v2^CBKZ+
class picker : public Action g|Cnj
{ y[# U/2
public : A.Njn(z?Lz
picker( const Action & act) : Action(act) {} 6/) A6Tt
// all the operator overloaded nN:i{t4f
} ; GbhaibkO
^[6AOz+L
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。 (uE_mEIsv
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: 4?cg6WJ'6
f
sMF46
template < typename Right > wrWWXOZ4
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const !{+(oDN
{ &^"m6
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); u=5^xpI<D
} k 'o?/
`Bx CTwc
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > lnhZ!_
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。 \4DH&gZ[
kK(,FB
template < typename T > struct picker_maker e):
&pqA
{ xK f+.6 wz
typedef picker < constant_t < T > > result; gw-l]@;1
} ; _~r>C
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > sSxra!tv4
{ b@k3y9&
typedef picker < T > result; wcO_;1_
H
} ; ( Qnn
&7cy9Z~m
下面总的结构就有了: v "07H
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。 #F
kdcY
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。 y}8j_r
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 >A6lX)
至此链式操作完美实现。 tO# y4<
L3S,*LnA
X#fI$9a
七. 问题3 b=sc2)3?
如何使用多参数的函数对象呢?考虑_1=_2,这个functor必须接受2个参数,因此所产生的assignment对象的operator()必须能接收2个参数。 .Q7z<Q
oVs&r?\Z
template < typename T1, typename T2 > `R\0g\
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const :?zOL w?(
{ 1*s Lj#
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); @d)6LA9Ec
} q;U[f6JjE
aV1(DZ83
很明显,这个函数的返回类型会依赖于T1,T2,因此result_1已经无法适用,我们就只好再写一个result_2: MQ01!Y[q_7
16AYB17
template < typename T1, typename T2 > 9tJiIr8i
struct result_2 9ItsK
{ ^#Shs^#
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; tkA '_dcIC
} ; cP-6O42
VHy$\5oYg
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? Ma$b(4dB
这个差事就留给了holder自己。 :`d& |BB
+=*ZH`qX
Y|Z*|c.4OK
template < int Order >
n/?_]
class holder; *5 5yF`
template <> @f5X
AK?
class holder < 1 > o(}vR<tD\
{ TMbj]Mso
public : (%".=x-
template < typename T > =2<
>dM#`
struct result_1 75a3H`
{ h_J'dJS
typedef T & result; ,oR}0(^"\<
} ; ,>)/ y
template < typename T1, typename T2 > y5>H>NS
struct result_2 *9G;n!t
{ SJL?(S*
typedef T1 & result; 9R!.U\sq
} ; WVKzh
template < typename T > Pr" 2d\
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const ,+0_kndR
{ dx|j,1e
return (T & )r; kZeb^Q+,
} 0q81H./3
template < typename T1, typename T2 > A^G%8 )\
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const z.FO6y6L
{ Vg0Rc t
return (T1 & )r1; "gYn$4|R7*
} zXB.)4T
} ; 3(X"IoNQ
lbMb
template <> 4]B(2FR[8
class holder < 2 > XB2[{XH,
{ .(D-vkz'
public : $Z
#
template < typename T > w18kTa!4@
struct result_1 zbrDDkZ1
{ qXgg"k%A\
typedef T & result; Y*0mC "n}
} ; PKk_9Xd
template < typename T1, typename T2 > WEZ)7H
struct result_2 M1^pf<!s
{ &W*9'vSm.
typedef T2 & result; 7aS`SF
} ; X180_Kt2
template < typename T > ^2=11
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const TX$j-TM'
{ #Fq6-]y1")
return (T & )r; {eL XVNR7R
} ;V@o 2a
template < typename T1, typename T2 > G 7b>r
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const &G:#7HX@-
{ ;>bcI).
return (T2 & )r2; EHmw(%a|+
} ]FP(,:Yw
} ; Enyx+]9
J#"@~Q+a`@
~0eJ6i
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> >。 r1f##
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: !c/G'se
首先 assignment::operator(int, int)被调用: s'RE~,
XX+%:,G
return l(i, j) = r(i, j); KFx4"f%
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) "{Lp'+wNw
Eu2@%2}P
return ( int & )i; ;.+sz(:hm
return ( int & )j; I'm.+(1m,
最后执行i = j; f!AcBfaLr
可见,参数被正确的选择了。 =c:K(N qL
1$H*E~
Z$"E|nRN
yP.,Dh s
!/2uO5
八. 中期总结 d?)k<!fJk
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: _XvSe]`f`
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 5=(fuY3
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
{a#2(xn
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor u[k0z!p_ c
yL{X}:;}
JlR(U."
~qekM>z
Pv@Lx+k
1ayL*tr
九. 简化 =wEU+R_#o
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。 _9*3Mr)2N
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 ^VabXGzo#
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: h)7hk*I
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 =MMU(0 E
+-*/&|^等 /{il;/Vj
2. 返回引用。 dz_~_|
=,各种复合赋值等 h'%iY6!fA
3. 返回固定类型。 _[M*o0[@W
各种逻辑/比较操作符(返回bool) Qu]F<H*Y|
4. 原样返回。 ;&=c@>!xP#
operator, vuN!7*d+
5. 返回解引用的类型。 B*B}eXUph
operator*(单目) 4E:kDl* @
6. 返回地址。 NpqK+GO
operator&(单目) hUR>NUK@8
7. 下表访问返回类型。 w8~B@}%
operator[] apmZ&Ab
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 +9yV'd>U
operator<<和operator>> v@n0ma=
d>k)aIYp
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。 !'#Y-"=ypk
例如针对第一条,我们实现一个policy类: ?Pbh&!
o>~xrV`E
template < typename Left > m}`!FaB #
struct value_return nz+k ,
{ nymro[@O~
template < typename T > N#C,q&;
struct result_1 'qoDFR\v
{ ol#|
.a2O
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; tg5G`P5PJ
} ; ~IQ3B$4H&
{XR3L'X
template < typename T1, typename T2 > NW?.Ge.!P
struct result_2 -0P(lkylf
{ zw,( kv
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; u]`ur#_
} ; >_esLsPWh]
} ; "Zr+>a
!N"Y
C[c^zn
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait 8>4@g!9E
\A#YL1hh
下面我们来剥离functor中的operator() e:`d)GE
首先operator里面的代码全是下面的形式: #" &<^
0[L)`7
return l(t) op r(t) Wks?9)Is
return l(t1, t2) op r(t1, t2) LKX; ^
return op l(t) 5-[bd I
return op l(t1, t2) nNj<!}HvV
return l(t) op *gGL5<%T:
return l(t1, t2) op VelR8tjP
return l(t)[r(t)] ais@|s;
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] crvq]J5
<?h,;]U
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: dAba'|Y
单目: return f(l(t), r(t)); $- 4 Zi
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); A*x3O%zH
双目: return f(l(t)); `bAOhaB,/
return f(l(t1, t2)); E=3UaYr
下面就是f的实现,以operator/为例 %Bxp
!Bj
J!+)v
struct meta_divide 'cgB$:T}.,
{ YZ\a#s,0
template < typename T1, typename T2 > <4Ev3z*;Z
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) `514HgR
{ OK8|w]-A
return t1 / t2; =hAH6C
} fY|P+{BO2
} ; VV'*3/I
vr2cDk{
这个工作可以让宏来做: mu$0x)
jXH?os%
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ 1^v?Ly8
template < typename T1, typename T2 > \ <<vT"2Q]
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; sQl`0|VH
以后可以直接用 Yt3+o<
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) 1ZZ}ojq
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 f5tkv<) %
(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。。。) F4X0DRC,G
_DD.#YB</
G?$0OU
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 p 3`odmbN
SSrYFu"
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > 8n2MZ9p]
class unary_op : public Rettype u#bd*(
{ qvH RP@
Left l; jT:z#B%
public : /$-Tg)o5i
unary_op( const Left & l) : l(l) {} v{2euOFE
Kf>]M|G c
template < typename T > u6#FG9W7
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const $>*TO1gb+
{ Y;I>rC(
return FuncType::execute(l(t)); P(|+1$#[
} C]01(UoSZ
D-KQRe2@
template < typename T1, typename T2 > =G<i6%(^g
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 7SVqfWp
{ q-<t'uhs[
return FuncType::execute(l(t1, t2)); %4#Q3YlyD
} F Bk_LEcX
} ; ]>_Ie?L)<
v<u`wnt
|,)=-21&;
同样还可以申明一个binary_op 9V/:1I0?&0
\2U F J
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > _*1{fvv0{
class binary_op : public Rettype I[g;p8jr
{ ,z@"pI
b
Left l; 3U\| E
Right r; z]d2
rzV(_
public : Nk
~"f5q7
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} +3wVcL
6jaol'{SuH
template < typename T > Uja`{uc
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const D *Hy 2eZ.
{ b,#lw_U"
return FuncType::execute(l(t), r(t)); W? SFtz
} uKF)'gj
|f}1bJE+
template < typename T1, typename T2 > H4Lvw8G
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const gq|]t<'
{ H="E#AC%8/
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); *Y\C5L]
} 93]67PL#+
} ; ]hHL[hoFC
9esMr0*=
W!=X_
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 xZc].l6
比如要支持操作符operator+,则需要写一行
O86[`,
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) E|~)"=
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。 EG;y@\]
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! GFX$vn-/F
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。。。 A^3M~
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 x(r~<a[
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) PYhRP00}M
下面是修改过的unary_op 2M`:/ shq
e]Q bC"
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > tX'2 $}
class unary_op dd6m/3uUW
{ 9Z!|oDP-
Left l; [!'fE#"a
58>C,+
public : [19QpK WM
P;7
Y9}
unary_op( const Left & l) : l(l) {} zxhE9 [`*e
/Y_)dz^@
template < typename T > /UP1*L
struct result_1 "'@>cJ=
{ +B#+'
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; *^=zQ~
} ; E,wOWs*
,2MLYW,
template < typename T1, typename T2 > ?#]wxH,
struct result_2 ^Yg}>?0
{ M:/)|fk
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; L[rxs[7~
} ; tH^]`6"QUa
i[7<l&K]
template < typename T1, typename T2 > 2M$^|j:[
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const s+a} _a:
{ }Y`D^z~
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); ?j^:jV
} [==x4Nb
K?$|Y-_D^M
template < typename T > j.O+e|kxU
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 0E^6"nt7N
{ T@P[jtH<d
return OpClass::execute(lt(t)); k,GAHM"'
} Q*K31Ln
!U[/P6
+0
} ; nd3n 'b
zNRR('B?
C(!A% >
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 nA4PY]
好啦,现在才真正完美了。 Wfp>BC
现在在picker里面就可以这么添加了: TRzL":
$z
\H*
template < typename Right > )8@|+'q
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const Ef2i#BoZ
{ sn-P&"q
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); ms/!8X$Mz
} al@Hr*'
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。 2Sb68hJIE
cD JeYduK
`c.P`@KA
;t\oM7J|
Je &O
十. bind #C#*yE
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。 h*B7UzCg
先来分析一下一段例子 {"WfA
hRaX!QcG3
=tQ^t4_
int foo( int x, int y) { return x - y;} 0/TP`3$X#"
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 D4IP$pAD
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 oUNuM%g9Dy
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。 Dhze2q)o
我们来写个简单的。 Ra)AQ
n
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: Rn9e#_ Az
对于函数对象类的版本: H7?Sd(U
q<Z`<e
template < typename Func > c5- 56Q
struct functor_trait {NTMvJLm
{ D&-cNxh
typedef typename Func::result_type result_type; a%XF"*^v
} ; /Dj-@7.C/
对于无参数函数的版本: -J]j=
G;he:Bf
template < typename Ret > h,@tfd U^
struct functor_trait < Ret ( * )() > hUP?r/B
{ d3jzGJrU}
typedef Ret result_type; ?, m_q+
} ; 5Ei4$T
对于单参数函数的版本: r(OH
tYUg%2G
template < typename Ret, typename V1 > Q$58K9
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > K*9~g('
{ q~6a$8+t
typedef Ret result_type; }CGA)yK~3
} ; PfjD!=yS=h
对于双参数函数的版本: H84Zg/ ^
_X)`S"EsJ
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > |YcYWok
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > !$pnE:K
{ 32z2c:G
typedef Ret result_type; B1 Y
} ; 0u?VnN<
等等。。。 )z!#8s
然后我们就可以仿照value_return写一个policy b"pN; v
/C6$B)w_*{
template < typename Func > 34:Y_*
struct func_return !t!'
{ mTBSntZx
template < typename T > ',m!L@7M5
struct result_1 bR*}
s/
{ RXw }Tb/D8
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; &|I{ju_
} ; -58Sb"f
1qm
_Qs&
template < typename T1, typename T2 > K_GqM9
struct result_2 FM,o&0HSd
{ '4)4* 3z,
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; ,Q,3^v-
} ; e !N%
} ; Y,M2D
b NR@d'U
2Kz407|'
最后一个单参数binder就很容易写出来了 .1F41UyL
on.m
'-s
template < typename Func, typename aPicker > [Wn6d:
class binder_1 #3}!Q0
{ yi:1cLq2
Func fn; Wxzh'c#\8
aPicker pk; v-&@c
public : F@<^
"sJ@_lp
template < typename T > }e-D&