一. 什么是Lambda Gp1?iX?ml
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 VX].3=T8
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, 1=r#d-\tR
4Fa~Aog
"C}b%aO:
R(!s
class filler UXeN 8
{ ;"KJ7p
public : mkMq
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} @u.58H& }R
} ; WeJl4wF
`
w=>I
cT<1V!L4
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: %huRsQ%}
?iPC*
I*%-cA%l
G(Lzf(
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); ,f<?;z
vmi+_]
bT\1>
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 |)nZ^Cc
~:0sk"t$1
00'%EYO
:X0k]p
二. 战前分析 %WSo b@f8
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。 s&A}
h
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 mi
ik%7>W
@"hb) 8ng
nePfuG]Q
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); 5*E]ETo@R
/* --------------------------------------------- */ uvMy^_}L
vector < int *> vp( 10 ); 0QFS
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); zxMXXm;
/* --------------------------------------------- */ ^2+yHw
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); ,">]`|?
/* --------------------------------------------- */
7_%"BVb"
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); {`J)j6;
/* --------------------------------------------- */ Hv!U|L
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); `lQ3C{}
/* --------------------------------------------- */ $Oq^jUJ
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); ]*vdSr-J
j`oy`78O
tU4s'J
3XL#0\im?s
看了之后,我们可以思考一些问题: \Npxv
1._1, _2是什么? mIurA?&7!
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 ^]7}YF2|
2._1 = 1是在做什么? (^s>m,h
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 H+1-] 'g`
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 ,X#2\r<|
9G9fDG#F\I
"k/;[ Wt]
三. 动工 w0ht
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: BZ:H`M`n
--PtZ]Z
A$<.a'&T!
@AGn{q
template < typename T > Lilr0|U+
class assignment l%[EXZ
{ ?6yjy<D)$e
T value; z,Medw6[
public : @GkILFN
assignment( const T & v) : value(v) {} u&`XB|~
template < typename T2 > >CrA;\l
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } <<@bl@9'
} ; 5Eg1Q
YVt
1|RANy
,#Iu
7di
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 EwuO&q
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment %{ABaeb]
d^RxQuA
IHe/xQ@
/~}}"zx&
class holder `Zf^E
>)
{ ~$ng^D
public : DAS/43\
template < typename T > p=;=w_^y
assignment < T > operator = ( const T & t) const O]lSWEe
{ e91aK
return assignment < T > (t); pv*,gSS
} Y'yH;Mz
} ; DKne'3pH
TFH \K{DM
q-.,nMUF
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: SNfr"2c'h~
Px$/ _`H
static holder _1; ?,p;O
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 +,2:g}5
plUZ"Tr
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); RMK"o?
而不用手动写一个函数对象。 eb.O#Y
3x5JFM
[baiH|5>
t0o`-d(
四. 问题分析 21
O'M
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 .P;*D ws
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 KB%"bqB|
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 /s?r`' j[
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 %`OJ.:k
下面我们可以对这几个问题进行分析。 o}W%I/s
.Si,dc\
五. 问题1:一致性 *FC=X) _&W
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| &S( .GdEf
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 VSrr`B
}2<r,
struct holder Anscr
{ <0H"|:W>I]
// 2Or'c`|
template < typename T > whpfJNz
T & operator ()( const T & r) const s>0't
{ j/>$,
return (T & )r; $>GgB`
} p;._HJ(
} ; |(pRaiJ
%<E$,w>
这样的话assignment也必须相应改动: e<=cdze
[onGNq?#
template < typename Left, typename Right > lp<g\
class assignment vV[eWd.o6M
{ Av"R[)
Left l; "$N#p5
Right r; ;u;# g
public : L{hnU7sY
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} VTG9$rQZ
template < typename T2 > n;(\5{a
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } ]F; f`o
} ; LNrX;{ Z
j<u@j+V
同时,holder的operator=也需要改动: vg
D77
j:k[90
template < typename T > Q?3Gk%T0[
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const Qk\A
c
{ \=uKHNP?#
return assignment < holder, T > ( * this , t); @n(Z$)8tR
} dE:+k/
Pdt6nzfr
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 y9_K, g
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 V\u>"3BQw
MO&}r7qq
return l(rhs) = r; h v8P4"i v
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 %%NlTE8*
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: -sw
.
\<y`!"c
template < typename Tp > L%Ow#.[C2
class constant_t W.dt:_
{ Rn{iaM2Y<
const Tp t; {P{bOe
public : )^4\,u\@
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} T(e!_VY|m
template < typename T > 3T"j)R_=l
const Tp & operator ()( const T & r) const > `n,S
{ m\$\ 09
return t; !OA]s%u
} }&n<uUD H
} ; V#cqRE3XNi
x/;bu W-
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 ]T;EdK-
下面就可以修改holder的operator=了 {)
Q@c)'
R,F[XI+=N
template < typename T > q>mE<
(-M
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const
0BH_'ZW
{ KcK>%%
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); VwOW=4`6
} Svc|0Ad&
SILQ
同时也要修改assignment的operator() c3:,Ab|
fRtUvC-#H
template < typename T2 > 6
G3\=)
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } LM7$}#$R
现在代码看起来就很一致了。 `FYv3w2
XVKfl3'%
六. 问题2:链式操作 5]HS^II"
现在让我们来看看如何处理链式操作。 tZ^Ou89:rG
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。 @1DX
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 87=^J
xy
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 4g
:>[q
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct 5e$~)fL
F8;dKyT?q
template < typename T > dl~%MWAVb
struct result_1 ?gJy3@D
{ 6`]$qSTS
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; A8pIs
} ; D9FJ 1~
vgUb{D
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: 5m9*85Ib
{@tv>!WW
template < typename T > 4?-.ZUT-1
struct ref qEpi] =|
{ 1jc,
Y.mP
typedef T & reference; yqi^>Ce0
} ; "FTfk
template < typename T > f.
FYR|%tq
struct ref < T &> SE),":aY
{ w9,iq@
typedef T & reference; 2 !At2P2
} ; VUhbD
E I:w
aIr
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: D3)zk@N
q|8{@EMT
template < typename T > M-[$L XR
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const Zf'TJ`S
{ q-c=nkN3
return l(t) = r(t); DwrO JIy
} Y=?yhAw
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。 JaK}|
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 ,t`Kv1
0#ClWynjRO
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 Eh|]i;G%
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: G.(mp<-
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 |37
g ~
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 #Sa27$&.>
最后的布局是: OtGb<v<_H
Add ^NX"sM0g
/ \ .!G94b
Divide 5 xA9:*>+>
/ \ >lBD<;T
_1 3 (HSgEs1d
似乎一切都解决了?不。 RTv
qls
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。 lWqrU1Sjl
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。 # g_Bx
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: 7{I h_.#
1[jb)j1
template < typename Right > (y M^
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const BM(]QUxRd
Right & rt) const 7c~u=U"
{ +reor@h
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); I('Un@hS
} v>Mnl
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 $6CwkM:
XXX指的是原来的functor的类型,picker_maker<T>是一个类型变换的trait,如果T是一个常量,那么他会返回constant_t<T>,否则返回T本身。 (s{RnD
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 CE"JS-S?
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 u-tQ9ioKC
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 L~ IhsiB
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? 6$ Gep
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: 40|,*wi
1}tbH[
template < class Action > om]4BRe
class picker : public Action <0S,Q+&
{ SF5@Vg
public : i:Zm*+Gi
picker( const Action & act) : Action(act) {} $2u 'N:o
// all the operator overloaded WdnIp!
} ; :"l-KQ0
\#rIQOPl?
Picker<T>继承自T,唯一的作用就是给T添加上了各种操作符的重载函数。 Vo7dAHHL
现在所有参与行动的functor都要套上一层picker, _1被声明为 picker<holder>, 并且holder中所重载的操作符除了operator()之外全部被移到了picker内。而picker中的操作符重载的返回的functor也必须套上一个picker: %s&ChM?8F
>-O/U5<!
template < typename Right > xY$iz)^0&
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const Y}[ c^$S
{ v*9<c{a
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); 1?| flK
} 0
s70r
2e|N@j
&
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > ^qC;Nh4F
使用picker还带来一个额外的好处。之前提到picker_maker要区分functor和常量,有了picker,区分的方法就非常简单了:凡是属于picker<T>的都是functor,否则就是常量。 Ton94:9bZ
3;8!rNN
template < typename T > struct picker_maker XEdzpkB
{ #rY sj-2
typedef picker < constant_t < T > > result; HU9Sl*/
} ; 4[BG#
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > QjC22lW-
{ gl]E_%tH
typedef picker < T > result; cetvQAGXY
} ; #^4,GLIM
JMVNmq&0
下面总的结构就有了: NHl|x4Zpw
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 =b[_@zq]
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 o}<4*qlI
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 (%U@3._
至此链式操作完美实现。 E"L2&.
1Jj Y!
CEC
nq3
七. 问题3 JKX_q&bUw
如何使用多参数的函数对象呢?考虑_1=_2,这个functor必须接受2个参数,因此所产生的assignment对象的operator()必须能接收2个参数。 w=}uwvn NX
iR\Hv'|
template < typename T1, typename T2 > D)@YI.T
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const Vp<seO;7o
{ @o-B{EH8
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); LC})ciWa
} fd#jY}
vAX|hwn;
很明显,这个函数的返回类型会依赖于T1,T2,因此result_1已经无法适用,我们就只好再写一个result_2: vBsP+K
Q43|U4a
template < typename T1, typename T2 > E7Ulnvd
struct result_2 4]/7 )x?R
{ p2N:;lXM
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; A"aV'~>
} ; Dk='+\
sO5?aB&
显然,各个functor似乎根本不理会各个参数那个是_1, 那个是_2, 那么最后是怎么选择的呢? jn:NYJv
这个差事就留给了holder自己。 @G:V
q|%(3,)ig
zz^F
k&
template < int Order > 5P .qXA"D
class holder; >j{z>
template <> qiZO _=0
class holder < 1 > NWd<+-pC6
{ 4Td{;Y="yF
public : C_ \q?>
template < typename T > 3&x-}y~sg
struct result_1 af|5n><~A
{ ex<O]kPFE
typedef T & result; suH&jE$ x
} ; Nk[2nyeO>
template < typename T1, typename T2 > St<mDTi
struct result_2 cv(PP-'\
{ Q.Aw2
typedef T1 & result; k/03ZxC-
} ; jt@SZI`
template < typename T > <F
)_!0C
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const 0A:n0[V:]
{ fGv#s
X
return (T & )r; q\rC5gk>
} #XnPsU<J
template < typename T1, typename T2 > $o +5/c?|
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const !;Jmg
{ BI:k#jO!
return (T1 & )r1; *0_yT$
} 9=,uq;
} ; zyg:nKQW
m>}8'N)
template <> f,z P*
class holder < 2 > SSBg?H 'T
{ JxjI]SF02
public : "v}pdUW
template < typename T > cV-1?h63
struct result_1 &3Zy|p4V<
{ 5[{*{^F4
typedef T & result; h C=:q
} ; 9]'($:LF08
template < typename T1, typename T2 > >\ u<&>i
struct result_2 i-U4RZE
{ za'6Y*CGgX
typedef T2 & result; 1 ^g
t1o
} ; |+U<S~
template < typename T > HP.E3yYK
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const +Ug/rtK4
{ Kd3?I5t
return (T & )r; 0Y]0!}
} B$ KwkhMe
template < typename T1, typename T2 > ~dHM4lGY
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const |BZDhd9<{
{ WS2osBc
return (T2 & )r2; ^Cv^yTj;&
} ]l~Vi_c
} ; Sb".]>^
`d 2,*KR
ki;UY~
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> >。 dP]1tAO,y
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: { m8+Wju}
首先 assignment::operator(int, int)被调用: K={qU[_O
OTB$V k
return l(i, j) = r(i, j); l$*=<tV
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) Q{QYBh&
INSkgOo
return ( int & )i; Y`6rEA0
return ( int & )j; L?Yoh<
最后执行i = j; N:VX!w
可见,参数被正确的选择了。 %b?$@H-Re
^")F7`PF
r,(et
nsb4S{
I1 U7.CT
八. 中期总结 6
fz}
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: Q6C-4ja
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 'z=:[#b
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 W2-=U@
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor gLE7Edcp6V
\4ghYQ:
*pzq.#
iP3Z
02AI%OOH
:RxHw;!
九. 简化 >cL{Ya}Rz
很明显,要支持一个操作符所要做的工作太多了,而且在每个functor中申明result_1至result_n,可见如果n发生变化,维护的开销极大。 l]2r)!Q7
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 s]27l3)B
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: HjWq[[Nz
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 V+wH?H=
+-*/&|^等 n
uQM^2
2. 返回引用。 :Zw@yt
=,各种复合赋值等 MVv1.6c7Y
3. 返回固定类型。 {}>n{_
各种逻辑/比较操作符(返回bool) pN[0YmY#
4. 原样返回。 IO.<q,pP!_
operator, o**y Z2
5. 返回解引用的类型。 %qsvtc`
operator*(单目) Zs zs1{t
6. 返回地址。 (y4#.vZh:
operator&(单目) 2_QN&o ~h
7. 下表访问返回类型。 d6 _C"r
operator[] h7_)%U<J2
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 K_-d(
operator<<和operator>> *HM?YhR
,je`YEC
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 P}3}ek1Ax
例如针对第一条,我们实现一个policy类: GgFi9Ffj
T&"i _no*
template < typename Left > ~H@+D}J?
struct value_return 9vGs;
{ mjnUs-`W|
template < typename T > HO|-@yOF^
struct result_1 xcCl
(M]+
{ I12KT~z<r
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; {#Q\z>
} ; farDaS[\VY
://U^sFL
template < typename T1, typename T2 > +zOOdSFk.
struct result_2 zxZtz
{ zz$q5[n
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; &;q<M_<
} ; NSLVD[yT
} ; iT)WR90
q(z7~:+qNr
eTE2J~\
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait P]<= ! F
Sg*0[a3z
下面我们来剥离functor中的operator() 0??Yr
首先operator里面的代码全是下面的形式: [!*xO?yCJ
EH9Hpo
return l(t) op r(t) ,qFA\cO*
return l(t1, t2) op r(t1, t2) ~0tdfK0c
return op l(t) yDd[e]zS`
return op l(t1, t2) 8LM#WIm?
return l(t) op !)OB@F%U
return l(t1, t2) op /nB'kg[h\
return l(t)[r(t)] uOk%AL>
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] Mn^zYW|(
f$xhb3Qn
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: +/'<z
单目: return f(l(t), r(t)); )q?$p9
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); z)L}ECZh9
双目: return f(l(t)); -]"T^wib
return f(l(t1, t2)); 2g`[u|
下面就是f的实现,以operator/为例 ~5#)N{GbY
?s{C//
struct meta_divide X}JWf<=q
{ 9k2,3It
template < typename T1, typename T2 > KXBL
eR&^
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) R ZcH+?7
{ bcJ@-i0V
return t1 / t2; 8cr NOZS6
} xl!K;Y2<
} ; A]y*so!)>
.;Y
x*]
这个工作可以让宏来做: ]O{_O&w
NtZ6$o<Y
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ ,Q2N[Jwd$
template < typename T1, typename T2 > \ w6,*9(;$Pk
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; 6&!l'[hU
以后可以直接用 (.^8^uc7X
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) [ #]jC[
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 z%2w(&1
(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。。。) Kmry=`=A
LcUlc)YH5
r\mPIr|
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 X=_Z(;<&
(wL3 +
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > X5E
'*W
class unary_op : public Rettype i-13~Dk
{ !UNNjBBP7
Left l; ^8742.
public : ?V+wjw
unary_op( const Left & l) : l(l) {} P>htQ
V/H@vKN2
template < typename T > wc[c N+p
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const T Oy7?;|=
{ 8W{~wg`
return FuncType::execute(l(t)); G' Hh{_:
} Dc:DY:L^
5EhE`k4
template < typename T1, typename T2 > -Cj_B\
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const z> :U{!5k
{ 'O "kt T
return FuncType::execute(l(t1, t2)); i[=C_+2
} .~<]HAwq
} ; y&rY0bm
f'_S1\
\!PV*%P
同样还可以申明一个binary_op Jr?!Mh-
t,Q'S`eTU
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > A+2oh3
class binary_op : public Rettype qc-C>Ra
{ |BJqy/
Left l; x(6vh2#vD
Right r; 1~EO+
public : <JH9StGGc?
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} cdp{W
w b+<a
template < typename T > W?PWJkIw
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const @W)/\AZ3
{ OX)BP.h#
return FuncType::execute(l(t), r(t)); "yri[X
} 2fBYT4*P;
syMm`/*/G-
template < typename T1, typename T2 > J{H?xc
o
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 0Q3 YN(
{ ?H0m<jO8~
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); 0.(Ml5&e
} <,-,?
} ; 7kM4Ei
Xoi9d1fO
[Pqn3I[
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 -7L
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 !&0a<~Wi
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) {9{J^@ @
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。 $O]^Xm3{@
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! g
2#F_
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 M\jB)@)
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 G|V\^.f<
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) (olLB
下面是修改过的unary_op TPqvp|~2
aZxO/b^j
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType >
r4S=I
class unary_op k) 3s?
{ \d$Rd")w
Left l; /sH0x,V
yjR)Z9t
public : kraVL%72
%OFj
unary_op( const Left & l) : l(l) {} Av[Ud
*~
X=#It&m%s
template < typename T > AA_@\:w^
struct result_1 T8mY#^sW_
{ 'W+i[Ep5Q
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; jRwa0Px(
} ; mOSCkp{<e
mc~`
template < typename T1, typename T2 > s/PhXf\MN
struct result_2 fT
x4vlI4
{ ]
EV`dIk
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; cyHhy_~R
} ; u:eW0Ows"
[^Q&suy
template < typename T1, typename T2 > .CvFE~
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ?AT(S
{ A_]D~HH
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); $BaK'7=3*
} g X8**g'
AW62~*
template < typename T > mMslWe
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const fxOE]d8v
{ c-|kv[\a
return OpClass::execute(lt(t)); DUQ9AT#3
} *H?t;,\
`TkbF9N+
} ; h\2}875
p^Agh
fvO;lA>`
该方法避免直接使用RetType的result_x,而自己申明一个对应的result_x做一次中转,虽然其实毫无意义,却恰好避开了vc的bug M!-q}5' ;
好啦,现在才真正完美了。 "s>
>V,
现在在picker里面就可以这么添加了: oN4G1U
Kc
:5G$d%O=2
template < typename Right > u5/t2}^T
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const G6<HO7\
{ J/=
+r0c
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); `fLfT'
} srhFEmgN7)
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。 !4_!J (q%
;i/"$K
/jvOXS\M
OoE9W
Hl!1h%
十. bind G}s;JJax
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 Q^vGj</u
先来分析一下一段例子 SC]6F*
7
s7}?l9
]u~Os<
int foo( int x, int y) { return x - y;} W.z$a.<(rF
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 fHLFeSfH
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 '}@e5^oL
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。 jm4)gmC
我们来写个简单的。 q$3HvZP
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: |^>u<E5
对于函数对象类的版本: f>p; siR)
EQ6l:[
template < typename Func > " S ?Km
struct functor_trait +BU0 6lLD
{ LPb]mC6#
typedef typename Func::result_type result_type; rA[nUJ,
} ; |G>q:]+AV
对于无参数函数的版本: Y=hPErw
CgN]dx*`
template < typename Ret > 3e#x)H/dr
struct functor_trait < Ret ( * )() > #j\*Lc"Ur:
{ $ #TID=
typedef Ret result_type;
o.p+j
} ; PQ6T|>
对于单参数函数的版本: r$94J'_
}{P&idkv
template < typename Ret, typename V1 > _F! :(@}
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > #W_i{bdO
{ }<E sS
typedef Ret result_type; [5x+aW%ql
} ; ="/R5fp
对于双参数函数的版本: *oKgP8CF
IvPA|8(
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > B8`R(vu;
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > @ysJt
{ ;|Y2r^c
typedef Ret result_type; 22l|!B%o
} ; 2=i+L z^
等等。。。 jn0t-":
然后我们就可以仿照value_return写一个policy |G[{{qZM5
pHq{S;R2G
template < typename Func > YhEiN. ~
struct func_return =c
:lS&B
{ >ly&+3S
template < typename T > UDhwnGTq(l
struct result_1 _HSTiJVr
{ 8 h55$j
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; y.L|rRe@P
} ; .;]YJy
9OE_?R0c!
template < typename T1, typename T2 > KteZK.+#:
struct result_2 L&