一. 什么是Lambda lt'I,Xt
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 >"3>s%
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, 7YWNd^FI
V
(LAXM
x
2i#Sn' 1
(kBP(2V
class filler ?|;yVew
{ 5-u=o)>
public : u<ySd?
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} eHg3}b2r
} ; "](6lB1Oe
7XrfuG*L$
cvsz%:Vs
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: z+2V4s =
wgeNs9L
vW,snxK6y&
%5Kq^]q;Y
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); 4R+.N
Ac k}QzXO
f5RE9%.#~
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 +~Cy$MCX
Fr?z"
e59dVFug.U
^W83ByP
二. 战前分析 G1T^a>tj4
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 /Wk9-uH
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 {0\,0*^p
i?;r7>
jLg@FDb~
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); DsD zkwJE
/* --------------------------------------------- */ Nw J:!
vector < int *> vp( 10 ); z T%U!jqI
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); R/b4NGW@
/* --------------------------------------------- */ P%pp
)BS
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2);
}WFf''Z-
/* --------------------------------------------- */ }7<5hn E
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); Zwt; d5U
/* --------------------------------------------- */ D6D1S/:ij'
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); d?idTcgs
/* --------------------------------------------- */ m"tOe?
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); @!=\R^#p
{kI#A?M
{Ng oYl
)+I.|5g
看了之后,我们可以思考一些问题: @# P0M--X
1._1, _2是什么? vP!GJX&n5
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 iSK+GQ~
2._1 = 1是在做什么? D.!~dyI.,$
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。 :
DG)g3#
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。 H( -Y
>/f_F6ay#
}|)R
三. 动工 AS!6XT
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: 5,"l0nrk
wVs.Vcwr
pfuW
qL5I#?OMkU
template < typename T > b}ODWdJ1
class assignment Lju7,/UD
{ UAS@R`?cI
T value; Y+%sBqo@
public : ]6Ug>>x5
assignment( const T & v) : value(v) {} zkM"cb13q/
template < typename T2 > .uo.N
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } 4] > ]-b
} ;
`WEZ"5n
= iB,["s
9D\4n
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 Uh}seB#mJj
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment ;Z[]{SQ
V5}nOGV9
Qq-"Cg@-/
SD\=
m/W
class holder /{2*WI;
{ }n,Zl>T9
public : Myat{OF
template < typename T > qMBR *f
assignment < T > operator = ( const T & t) const Is<"OQ
{ 1&=0Wg0ig
return assignment < T > (t); ;.sl*q1A
} f},oj4P\
} ; ^he=)rBb?
Yx'res4e
?C0l~:j7D
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: dGfVZDsr]
~`;rNnOT3
static holder _1; Q\
^[!|
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 TjK{9A
YKZrEP4^
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); 7)rWw<mY
而不用手动写一个函数对象。 v
]Sl<%ry
gJt`?8t
K[\'"HyQ,X
-u!qrJ*Z
四. 问题分析 stl 1QO(h
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。 c47")2/yO
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。 T Zir>5
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 ^62|d
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 V+-$jOh
下面我们可以对这几个问题进行分析。 <|O^>s;
PALl sGlf
五. 问题1:一致性 C.:=lo B
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| NBh%:tu7M
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 u.pxz8
SxgYjIa-
struct holder I7 QCYB|
{ h<l1]h+x
// E{xVc;t
template < typename T > XALI<ZY
T & operator ()( const T & r) const *MNHT`Y^o
{ a>4uiFiv
return (T & )r; 2g*J
} 'J*<iA*W
} ; BIaDY<j90
~sQjl]
这样的话assignment也必须相应改动: O/%< }3Sq
fqz28aHh
template < typename Left, typename Right > C`rLj5E%
class assignment Oh.ZPG=
{ k?BJdg)xJ
Left l; xieP "6
Right r; OkAK
public : iVtl72O
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} =6FUNvP#8
template < typename T2 > z><5R|Gf
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } o{v&.z
} ; (%CZ*L[9Z
Ph&urxH@
同时,holder的operator=也需要改动: F1;lQA*7K.
3T\l]? z
template < typename T > fjo{av~]y
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const {C`GW}s{4
{ :WGtR\tK
return assignment < holder, T > ( * this , t); LL^q1)o
} P=N$qz$U
5OIc(YhYf
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 K)7zKEp`cj
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 75!9FqMZ}
-${DW^txMZ
return l(rhs) = r; +@9gkPQQ-@
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。 1L7{p>;-dO
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: 2 gq$C"
GJi~y
template < typename Tp > 05Fz@31~
class constant_t hjZ}C+=O
{ 9CGNn+~YI
const Tp t; QZAB=rR
public : JE5
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} ;^
wd_
template < typename T > {n3EGSP#
const Tp & operator ()( const T & r) const psh^MX)Q
{ yZ]:y-1
return t; RT/o$$
} ,:Jus
} ; {3a&1'a0g
XKL3RMF9r
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 3gWvmep1
下面就可以修改holder的operator=了 )O+}T5c=
lv0nEj8F
template < typename T > Mk<Vydds
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const lLq<xf
{ .%BT,$1K
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); h/eR
} ~na!@<zB{
{yAL+}
同时也要修改assignment的operator() wCs^J48=
Th[f9H%
template < typename T2 > DF]9@{
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } E"iUq
现在代码看起来就很一致了。 SEwku}
2Q7R6*<N:
六. 问题2:链式操作 <F7kh[L_x
现在让我们来看看如何处理链式操作。 <`X"}I3ba
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。
B3m_D"?
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。 5[l8y,
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。 {U]H;~3 ?
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct 0l*]L`]L#
l:;PXy6)
template < typename T > FLal}80.o:
struct result_1 ~fl@ 2
{ $w)~O<_U
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; S0h'50WteJ
} ; A,CW_
f|A
riM
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: G2 ]H6G$M
!J1rRPV
template < typename T > {u{@jp
struct ref DBLk!~IF
{ 8bK|:B#6,
typedef T & reference; _$NIp `d
} ; q>f<u&
template < typename T > (z7vl~D
struct ref < T &> r0t^g9K0
{ pA.J@,>`}
typedef T & reference; >4Y3]6N0.F
} ; !IU.a90V
o56`
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: cUqn<Z<n
-50HB`t
template < typename T > a)Q!'$"'
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const <99M@ cF
{ ]Y6cwZOe
return l(t) = r(t); m42T9wSsx
} ^2d!*W|
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。 AT2v!mNyCw
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 %:>3n8n
Sw^X2$h
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 ?7:KphFX)
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: mS>xGtD&K
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 0.$hn
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 Rtb :nJ8
最后的布局是: v}@xlB=
Add o)6p A^+
/ \ h1 WT
Divide 5 sAo&
uZ
/ \ ?oZR.D|SZ
_1 3 qbrp P(.
似乎一切都解决了?不。 WPZ?*Sx
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。 u$%t)2+$4
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。 U<XSj#&8|
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: *vgl*k?)
R(.}C)q3
template < typename Right > s?8<50s
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const 9[!,c`pw
Right & rt) const u&G.4QQF
{ {NpM.;
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); AE: Z+rM*
} 6s,uXn
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 $'W}aER
XXX指的是原来的functor的类型,picker_maker<T>是一个类型变换的trait,如果T是一个常量,那么他会返回constant_t<T>,否则返回T本身。 &aM7T_h8
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 GdB.4s^
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 _'4A|-9
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 NmK8<9`u
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? [{4MR%--
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: T0)4v-EO
U$oduY#
template < class Action > \
w3]5gJZ
class picker : public Action %B.D^]S1:
{ nEzf.[+9/
public : mw_Ew]&
picker( const Action & act) : Action(act) {} *5bLe'^\|K
// all the operator overloaded Y_`- 9'&
} ; Y`+=p@2O2o
,mRyQS'F
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。 Bq/:Nd[y
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: 7+./zN
Vcd.mE(t%
template < typename Right > $/Aj1j`"9+
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const L@=3dp!\Cu
{ sNun+xsf^
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); 'B+ ' (f
} &d7Z6P'`G
"CiTa>x
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > ]weoTn:
使用picker还带来一个额外的好处。之前提到picker_maker要区分functor和常量,有了picker,区分的方法就非常简单了:凡是属于picker<T>的都是functor,否则就是常量。 NvM*h%ChM
.ROznCe}
template < typename T > struct picker_maker v}WR+)uFQ
{ :Hxv6
typedef picker < constant_t < T > > result; \OlmF<~
} ; T843":
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > F~ Lx|)0M
{ (EPsTox
typedef picker < T > result; fs/*V~@
} ; VDTcR
KfF!{g f
下面总的结构就有了: lRh9j l
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 Uye|9/w8 !
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 +r3IN){jz
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 Z{?G.L*/
至此链式操作完美实现。 y
qtKy
Jk,;JQ
= k\J<
七. 问题3 :qC'$dO!
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。 ){jla,[
8enEA^
template < typename T1, typename T2 > :[;hu}!&
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const [w ;kkMJAy
{ ybp -$e
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); <w3!!+oK"
} Z"unF9`"1
YBh'EL}P
很明显,这个函数的返回类型会依赖于T1,T2,因此result_1已经无法适用,我们就只好再写一个result_2: r'gOVi4t1*
{v3P9s(
template < typename T1, typename T2 > O12eH
struct result_2 g+X}c/".
{ |7x\m t
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; yA47"R
} ; 2wF8 P)
36US5ef
显然,各个functor似乎根本不理会各个参数那个是_1, 那个是_2, 那么最后是怎么选择的呢? ^n0]dizB
这个差事就留给了holder自己。 e{Z &d
EJ2yO@5O
<FZ@Q[RP
template < int Order > e}1uz3Rh
class holder; hMtf.3S7c
template <> s+>:,U<A
class holder < 1 > n]he-NHP
{ L5MzLE&~
public : sVex
(X
template < typename T > b86}% FM
struct result_1 JU&+c6>
{ vm>b m
typedef T & result; # W"=ry3{
} ; ?6'rBH/w
template < typename T1, typename T2 > HV<Lf
6gE
struct result_2 1'?4m0W1
{ R:B^
typedef T1 & result; _UuC,Pl3
} ; `-LGU7~+
template < typename T > Hc`A3SMR
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const Bj7gQ%>H4
{ v0L\0&+
return (T & )r; &c1A*Pl/:G
} =hl }.p
template < typename T1, typename T2 > v$^Z6>vVI
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const gCyW Vp
{ {T].]7Z
return (T1 & )r1;
D= 7c(
} >t7x>_~
} ; $tl\UH7%2
F:a ILx
template <>
W%\C_
class holder < 2 > av~5l4YL
{ .ji_nZ4.+
public : Ha)ANAD
template < typename T > :,)lm.}]t
struct result_1 <F04GO\
{ "jw<V,,
typedef T & result; 4bgqg0z>
} ; J`2"KzR0w"
template < typename T1, typename T2 > )m. 4i =X
struct result_2 7B?c{
{ Pi|o` d
typedef T2 & result; V*~Zs'L'E
} ; iQ"XLrpl
template < typename T > iTaWu p
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const J[&b`A@.o
{ M9f35
:
return (T & )r; Dwzg/F(
} yq$,,#XDD=
template < typename T1, typename T2 > I|Gp$uq _
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const A<ynIs<
{ `jOX6_z?I
return (T2 & )r2; P~ &$l2
} rXHv`ky
} ; 4ni3kmvX
M+x,opl
"!EcbR
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> >。 C"{k7yT
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: H$6`{lx,
首先 assignment::operator(int, int)被调用: AoyX\iqQ
*oybD=%4
return l(i, j) = r(i, j); Qa.uMq
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) &y#r;L<9
VJS8)oI~
return ( int & )i; YX#-nyK
return ( int & )j; I"`M@ %
最后执行i = j; 9VbOQ {8
可见,参数被正确的选择了。 /Ju;MeE9
vI@%Fg+D
Ox@P6|m
T'~!9Q
J4\ qEO
八. 中期总结 !* OJ.W&
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: Y5j]Z^^v
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 m?&1yU9
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 )K2HK&t:
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor plZ>03(6Q
-!
K-Htb-
=J~ x
hh[jN7K
t N2Md}@e
2r ZxSg
九. 简化 c?@T1h4
很明显,要支持一个操作符所要做的工作太多了,而且在每个functor中申明result_1至result_n,可见如果n发生变化,维护的开销极大。 9rA=pH%<>B
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 u#@Q:tnN_
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: yR\btx|e5~
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 s@7H1)U
+-*/&|^等 M^]cM(swK5
2. 返回引用。 x_dy~(*
=,各种复合赋值等 B9J&=6`)
3. 返回固定类型。 ;"m ,:5%
各种逻辑/比较操作符(返回bool) Xp}Yw"7
4. 原样返回。 )=etG
operator, j.@\3'
5. 返回解引用的类型。 f@c`8L@g
operator*(单目) ~b2wBs)r
6. 返回地址。 ,zT y?OQ
operator&(单目) (zFi$
7. 下表访问返回类型。 k Zq!&
operator[] &EnuE0BD
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 ^) s2$A:L
operator<<和operator>> L{`JRu
E)fglYWs2
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。 s91JBP|B7
例如针对第一条,我们实现一个policy类: UMcgdJB
FJ6u.u
template < typename Left > }:~x7|~s:
struct value_return L:'J
Bhg
{ 5hy""i
template < typename T > J`^I./
struct result_1 oo.2Dn6z
{ }O4^Cc6
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; q')R4=0
K
} ; `kJ^zw+
`{xNXH]@
template < typename T1, typename T2 > +o51x'Ld*
struct result_2 O7 $hYk
{ ~7Tc$
"I
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; 6efnxxY}sa
} ; 4%3Mb-#Y]
} ; QhK#Y{xY
SE~[bT
>lIk9|
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait I}vmU^Y>
9,r rQQD_
下面我们来剥离functor中的operator() qm8&*UuKJ
首先operator里面的代码全是下面的形式: +@/"%9w
|UxG $M(
return l(t) op r(t) `WH"%V:"Q
return l(t1, t2) op r(t1, t2) .8G@%p{,
return op l(t) ,5*eX
return op l(t1, t2) L~NbdaO
return l(t) op 8UVmv=T
return l(t1, t2) op ;IokThI
return l(t)[r(t)] UZpIcj cL
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] <N9[?g)
;{"+g)u
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: 81i655!Z
单目: return f(l(t), r(t)); L#
2+z@g
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); 7fba-7-P
双目: return f(l(t)); w2'f/
return f(l(t1, t2)); 9amaL~m
下面就是f的实现,以operator/为例 C-H@8p?T
`u&Zrdr,
struct meta_divide gjAIEI
{ ixT:)|'i
template < typename T1, typename T2 > )}?#
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) A?pbWt~}
{ g #6E|n
return t1 / t2; k|H:
} 9c6gkt9eB
} ; D'Y-6W3
SrK) t.oK
这个工作可以让宏来做: 8{X"h#
3^6
d]f
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ SV~~Q_U9
template < typename T1, typename T2 > \ PJL=$gBgKk
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; Rw:*'1
以后可以直接用 Gnq?"</
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) }=]M2}
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 3S}Pm2D2
(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。。。) w_{wBL[3e
hK,Sf ;5V
pj?f?.^
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 7w6cwHrL@
L>RP-x>
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > EpX&R,Rxk
class unary_op : public Rettype FK5<6n,U
{ J\M>33zu
Left l; Ot6aRk
public : j+,d^!
unary_op( const Left & l) : l(l) {} +y3%3EKs1~
aN8|J?JH
template < typename T > DuHu\>f<S
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const %YC_Se7
{ 1BpiV-]=
return FuncType::execute(l(t)); hj.a&%
} bKN@j'M
j?x>_#tIY
template < typename T1, typename T2 > +yD`3`
E
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const |* ;B
{ ub\MlSr
return FuncType::execute(l(t1, t2)); z-.+x3&o @
} 6U R2IxbE
} ; [c|]f_ZdK
Pf\D-1gi
m4l&
eEp
同样还可以申明一个binary_op jGpN,/VQa
Tw;3_Lj
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > ([m
mPyp>L
class binary_op : public Rettype Lja>8m
{ yooX$
Left l; ;CPr]avY
Right r; 2bkX}FWd;
public : E{Ov>osq
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} "q.\>MCv
J2xw) +
template < typename T > ~ijVmWNk
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const [Q/TlO t5
{ ov_j4j>6P
return FuncType::execute(l(t), r(t)); &p4&[H?
} 7KAO+\)H^Y
uJC~LC N
template < typename T1, typename T2 > 9{5&^RbCp
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const }n3/vlW9
{ <4g{ fT0
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2));
G(G{RAk>
} ~5CBEIF(NS
} ; uYs5f.! `
65#'\+
1]@}|
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 noml8o
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 HiR[(5vnf
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) {^7Hgg
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。 rPLm5ni
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! eQp4|rf
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。。。 KmA;HiH%J
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 $+Z)
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) "2)H'<
下面是修改过的unary_op ]dGw2y
lTV'J?8!-a
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > CkoLTY
class unary_op 2Q/4bJpd
{ mUdOX7$c>
Left l; j/f?"VEr
[d1mLJAR
public : &h^9}>rVjV
4'a=pnE$
unary_op( const Left & l) : l(l) {} p8h9Ng*&`
;;C?{
template < typename T > d9;g]uj`
struct result_1 _lGdUt 2
{ |yQZt/*SOZ
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; uao0_swW5
} ; Z\ja
ebUBrxZX
template < typename T1, typename T2 > 1p/3!1
struct result_2 V@cM |(
{ #t:S.A@
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; _/6!yyl
} ; zxbpEJzpn
gy 3i+J
template < typename T1, typename T2 > qUob?|
^
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 2\jPv`Ia
{ LWz&YF#T-
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); /
zB0J?
} =/y]d<g
Rv$[)`&T
template < typename T > &U5{Hm9Ynr
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const =u2l.CX
{ ]yx$(6_U
return OpClass::execute(lt(t)); zMm#Rhn
} d%RC
ER5gmmVP@p
} ; !Wy6/F@Z
|:xYE{*)H
k@f g(}6
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 OwH81#
好啦,现在才真正完美了。 t<z`N-5*
现在在picker里面就可以这么添加了: c#Sa]n
q_g+Jf
P-D
template < typename Right > )4gJd?
8R
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const 6@{(;~r
{ LcSX *MC
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); [y'f|XN
} 723bkJw
V
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。 3=FZ9>by
snf~}:&
K;>9ZZtl
v9w'!C)b
AX;8^6.F3
十. bind 0?\Zm)Q~(
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。 im9G,e
先来分析一下一段例子 JEahGzO
&,c``z
ZUVA EH%
int foo( int x, int y) { return x - y;} PE}:ybsX
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 l_P-j96WD
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 {*0<T|<n
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。 ![YX]+jqNp
我们来写个简单的。 @eD):Y
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: tD(7^GuR
对于函数对象类的版本: +cgSC5nR
=BSzsH7
template < typename Func > "a
ueL/dgN
struct functor_trait F)&@P-9+
{ \>:CvTzF
typedef typename Func::result_type result_type; x(etb<!jd
} ; #{?PbBE}
对于无参数函数的版本: P9^-6;'Y
trPAYa}W
template < typename Ret > FbaEB RM
struct functor_trait < Ret ( * )() > 7n8~K3~;
{ _=Z,E.EN
typedef Ret result_type; Xjo5v*P u
} ; /'].lp
对于单参数函数的版本: ^)(bM$(`
~P8tUhffK
template < typename Ret, typename V1 > P7nc7a
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > h{HF8>u[
{ 3D!5T8 @
typedef Ret result_type; AsAT_yv#
} ; 4wa`<H&S5
对于双参数函数的版本: QDs^Ije
Z:,U]Z(
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > 5p<ItU$pnL
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > qq) rd
{ I/d&G#:~
typedef Ret result_type; Rn`x7(WA
} ; k7?N ?7w
等等。。。 }.3nthgz
然后我们就可以仿照value_return写一个policy 1|kvPo#
;1`fC@rI
template < typename Func > sYe?M,
struct func_return R< ,`[* Z
{ -8eoNzut
template < typename T > -=)+dCyB^
struct result_1 E*.{=W }C
{ e,F1Xi#d
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; k9:{9wW
} ; y.e^h RKb
SB1upTn
template < typename T1, typename T2 > @.b+av4J
struct result_2 lD^]\;?
{ =yr0bGy`-
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; TH; R
} ; & -{DfNK c
} ; ]h>_\9qO
%\D)u8}
ud xZ0
最后一个单参数binder就很容易写出来了 ?nofUD.
?WF/|/
template < typename Func, typename aPicker > ]+|~cRQ9I
class binder_1 Y
;u<GOe
{ 4wID]bKM
Func fn; 5mJ JU
aPicker pk; $FlW1E j
public : 'oF%,4 !Y
As 3.Q(#Z
template < typename T > LQ(yScA@
struct result_1 [s"O mAy4
{ 4{hps.$?~
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; X%Z{K-
} ; @y='^DQ*
9:ze{ c $
template < typename T1, typename T2 >
i`QKH
struct result_2 |zQ4u
{ P;P%n
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; g .onTFwN
} ; lJu;O/
)2V:
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} eoai(&o0$
W=#:.Xj[
template < typename T > &