一. 什么是Lambda uuI3NAi~
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。
~hS .\h
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, G*)s%2c>h
zrLhQ3V#>
*)j@G:
(/T+Wpy?
class filler oS[W*\7'!
{ |RHO+J
public : H/cs_i
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} |x1$b7
} ; QDIsC
xT{TVHdU
'4af
],
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: }U2[?
&E.OyqGZV
,DE(5iDS
Tx y]"_
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); er(8}]X8Q
CMC?R,d
y\[L?Rmd
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 -6uH.
1t0bUf;(M
i{<8
hLO
! a86iHU
二. 战前分析 Vil@?Y"
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。 <$"7~i/X
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 lKf Mp1
RM)1*l`!E
]a78tTi
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); Sv.KI{;v$
/* --------------------------------------------- */ {&u Rd?(
vector < int *> vp( 10 ); M#=Y~PU
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); ]MC/t5vC u
/* --------------------------------------------- */ 6o$Z0mG
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); iYkRo>3!QX
/* --------------------------------------------- */ ;
qO@A1Hq
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); 60~v
t04
/* --------------------------------------------- */ S|l&fb n
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); OpYmTep#T\
/* --------------------------------------------- */ -sP9E|/:'3
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); ^/G?QR
8r5xs-
DG_}9M!DW@
)URwIe{
看了之后,我们可以思考一些问题: g+:$X- r
1._1, _2是什么? (:ZPt(1
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。 ;_x2Ymw
2._1 = 1是在做什么? 4;?1Kb#
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。 ?A|zRj{
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。 <MRC%!.
G?>qd}]y0L
*zJD$+Fo
三. 动工 #]"/{Z
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: 2q+la|1Cr
DKR<W.!*t
OdO{xG G@
4"LPJX)Q
template < typename T > baqn7k"
class assignment 7^HpVcSM
{ "_t4F4z
T value; X88F>1}
public : /#29Y^Z)=
assignment( const T & v) : value(v) {}
wtlB
template < typename T2 > H1Q''$}Z.
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } Mk<m6E$L
} ; IT,"8s
FSv1X
cS4xe(n8
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 aWdUuid
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment nZe\5`
QI.t&sCh5
I`lDWL
yj>){NcX
class holder P1$f}K}
{ }Bd_:#.mw
public : xOhRTxic
template < typename T > e!6eZ)l
assignment < T > operator = ( const T & t) const "@(58nk
{ OO$|9`a
return assignment < T > (t); ACgt"
M.3F
} 61G|?Aax
} ; -H4PRCDH
{d8^@UL
k@7kNMl
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: 8:~b
&>
miPmpu!
static holder _1; 8`a,D5U:
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 YRXK@'[=
L+Eu
d
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); AYt*'Zeg!s
而不用手动写一个函数对象。 ]Uu
aN8
iL+y(]
qv.n9 9?]
{JTmP `&l
四. 问题分析 >)4.$#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。 )4PB<[u
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。 ^[0"vtb
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 8*vFdoE_oO
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 li@kLh
下面我们可以对这几个问题进行分析。 bea|?lK
t~q?lT
五. 问题1:一致性 f KHse$?_
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?|
M'YJ"
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 I`3d;l;d
_n7%df
struct holder h:_NA
{ -gB{:UYi3
// %
^e@`0L
template < typename T > 3<+z46`?
T & operator ()( const T & r) const a`s/ qi
{ =ydpU<aS
return (T & )r; G<|:605
} ssPI$IRg!
} ; &h\7^=s.
QOd!]*W`?m
这样的话assignment也必须相应改动: 'g2vX&=$A
w\p9J0
template < typename Left, typename Right > DDWp4`CS|
class assignment [Q|M/|mnR1
{ yYg
Left l; 5 1"8Py
Right r; 0Lx3]"v
public : ?H<~ac2e
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} Xh`"
template < typename T2 > Nvhy3
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } =88t*dH(,"
} ; 0juDuE?
+3)[>{~1Z
同时,holder的operator=也需要改动: QsM*wT&aa
IEc>.J|T&
template < typename T > 4aA9\\hfGY
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const moaodmt]x
{ Wy8,<K{
return assignment < holder, T > ( * this , t); 1c/
X
} p+vh[+yp
C>NQ-w^
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。 RNvQ
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 D@:"f?K>
j!7Qw 8
return l(rhs) = r; ZRPE-l_3:
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。 my4\mi6P
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: $3]b>v
0lBat_<8
template < typename Tp > ldYeX+J
_
class constant_t {!MVc<G.
{ an. `dBm
const Tp t; tq0;^L
public : I=o'+>az
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} jx'2N~$
template < typename T > xFU5\Zuw
const Tp & operator ()( const T & r) const vcwK6G
{ i_NJ -K
return t; fQP,=
} 0`6),R'x
} ; rtus`A5p
1g~y]iQ
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 8!;$qVt
下面就可以修改holder的operator=了 |UYED%dC
%2}C'MqS
template < typename T > l0. FiO@_Q
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const #3.\j"b
{ z(rK^RT
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); rpSr^slr
} l^
Rm0t_
JCNk\@0i*
同时也要修改assignment的operator() >gnF]<
qfa}3k8et
template < typename T2 > ifvU"l
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } GZ"&L?ti
现在代码看起来就很一致了。 E0<)oQ0Xa>
"ee'2O
六. 问题2:链式操作 5N1}Ns
现在让我们来看看如何处理链式操作。 aLYLd/ KV
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。 'g~@"9'oe
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 X>{p}vtvf>
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 R5gado
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct dl_{iMhF&E
0U%Xm[:
template < typename T > |/*pT1(&
struct result_1 4~Dax)
{
UUH;L
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; fx]eDA|$e
} ; F3Ap1-%z
OT;cfkf7
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: MUB37
M!#AfIyB
template < typename T > E23w *']
struct ref >T QZk4$
{ {\L|s5=yr
typedef T & reference; 4#7Umj
} ; 9qre|AA
template < typename T > v&r=-}z2!
struct ref < T &> /p 5=i
{ M%|f+u &
typedef T & reference; vtZ?X';wh
} ; >D~w}z/fk
rnH}#u+
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: rH.gF43O:
p1~*;;F
template < typename T > 6g~+( ({lQ
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const Mi?}S6bp
{ m:3J!1
return l(t) = r(t); S/fW/W*/}
} CL1
oAk
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。 [%?y( q
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 2uL9.q
`s%QeAde
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 / gu3@@h
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: 'in@9XO
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 p-Pz=Cx-
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 [;FofuZ
最后的布局是: ?@DNsVwb
Add ]4o?BkL
/ \ oq. r\r
Divide 5 ??(Kwtx{
/ \ ~&KX-AC@
_1 3 '?8Tx&}U8
似乎一切都解决了?不。 # 66e@
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。 2( _=SfQ
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。 -njQc:4W,-
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: ;ctU&`
;cLUnsB\
template < typename Right > 3~<}bee5|q
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const i.M2E$b|
Right & rt) const G0/>8_Q>Nr
{ akCIa'>t
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); I="oxf#q
} ${>DhfF
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 Sr"/-
XXX指的是原来的functor的类型,picker_maker<T>是一个类型变换的trait,如果T是一个常量,那么他会返回constant_t<T>,否则返回T本身。 fI]b zv;
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 jA<T p}$!
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。 n_9x"m$
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。 [e1L{ _*l
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? *KJ7nRKx(w
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: Nxi)Q$
ESv:1o`?n
template < class Action > L/fRF"V
class picker : public Action VaJfD1zd1
{ D%gGRA
public : az2Xch]
picker( const Action & act) : Action(act) {} KuXkI;63J>
// all the operator overloaded )$_,?*fq:
} ; )*D'csGc
W+hV9
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。 F~R7~ZE
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: 7kd|K
b(
OD|1c6+X
template < typename Right > V.2[ F|P;3
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const CL1;Inzl
{ J*K<FFp3<
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); wDw<KU1UK
} IT&i,`cJ~F
no|Gq>Xp
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > ?wCs&tM
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。 |[LE9Lq/
jyQVSQs
template < typename T > struct picker_maker ,C:o`fQ\
{ $3#%aA!(#
typedef picker < constant_t < T > > result; .CS v|:'1
} ;
g`3H(PVg
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > &h(g$-l?[
{ g_M^E-3
typedef picker < T > result; ~6HDW
} ; =~JfVozU
JO}?.4B
下面总的结构就有了: iaRR5D-
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。 }NwN2xTB
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。 "@)lH
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 ?d5h9}B
至此链式操作完美实现。 L$hc,
R@n5AN(
mPG7Zy$z
七. 问题3 lD3)TAW@o
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。 _z]v<,=3M
fnOIv#
template < typename T1, typename T2 > j)";:v
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const @|=UrKA N
{ Bc[6*Y,%T
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); M2p<u-6
"
} choL%g}
nq@5j0fK
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: r0Z+RB^I
4By]vd<;=
template < typename T1, typename T2 > xYwkFB$$*
struct result_2 `xIh\q
{ tW(+xu36
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; S&01SX6
} ; `Cg ^in\
@yKZRwg
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? rS,j;8D-
这个差事就留给了holder自己。 &CUC{t$VHX
JY@X2'>v/
>?V<$>12
template < int Order > )&z4_l8`=
class holder; Pi){ h~B>
template <> L#ZLawG
class holder < 1 > (3O1?n[n
{ @h(!<Ux_
public : c'rd $
template < typename T > kwF] TO
S
struct result_1 7E(%9W6P
{ 4>_d3_1sn
typedef T & result; Qi:j)uDW
} ; PkJcd->
template < typename T1, typename T2 > ?l9=$'
struct result_2 lY,/ W
{ T.2ZBG~|[
typedef T1 & result; 9[sG1eP!
} ; ZqP7@fO_%
template < typename T > +V1}@6k
:
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const MWhwMj!:m
{ j{"[Ec
return (T & )r; "Z~`e]>
} I.9o`Q[8&
template < typename T1, typename T2 > h!Y?SO.b
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const /{R3@,D[]
{ Z(UD9wY5m
return (T1 & )r1; 4|F#gK5E
} 8}z3CuM
} ; ^jOCenE3
G4m4k
template <> &-4
?!
class holder < 2 > ~},~c:fF?
{ 9FNwpL'C
public : @>:i-5
template < typename T > ]>vf 9]
struct result_1 6ZOAmH fs
{ T<M?PlED
typedef T & result; 9gR.RwR X
} ; pns+y
template < typename T1, typename T2 > oAnigu;
struct result_2 J 8q
{ y1u9B;Fd
typedef T2 & result; ?@3&dk~ni
} ; Yw[{beo
template < typename T > "uhV|Lk*7
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const h>|u:]I>
{ ]v GgJ<
return (T & )r; r w\D>}\
} {U6"]f%
template < typename T1, typename T2 > [ro t
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const "Y(^F
bs
{ 48k7/w\
return (T2 & )r2; Uz
$ @(C
} pw;r 25
} ; f8#*mQ
$`v+4]
1ys( v
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 O4N-_Kfp/
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: y7La_FPrl
首先 assignment::operator(int, int)被调用:
Wxs>osq
bKByU{t
return l(i, j) = r(i, j); FF3&Y^+^"
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) RF!'K
ko
ZYDWv/u
return ( int & )i; ]< +3Vw
return ( int & )j; e2bLkb3c
最后执行i = j; %ZuLl(
可见,参数被正确的选择了。 (Xj.iP
Q]T BQ&
qg)qjBQwA
K9*IA@xL
u{P~zyx
八. 中期总结 ,02w@we5
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: #Z!#;%S
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 k{{hZ/om
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 lZvS0JS
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor T*R{L
q-H&5K
Y-= /,
-~}
tq]
D>Ua#<52q
egWx9xX
九. 简化 o"\{OX
很明显,要支持一个操作符所要做的工作太多了,而且在每个functor中申明result_1至result_n,可见如果n发生变化,维护的开销极大。 {!y<<u1
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 ]K*GSU
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: }biCQ*{'
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 N;g$)zCV1
+-*/&|^等 !h*B (,
2. 返回引用。 *73AAA5LKa
=,各种复合赋值等 BtID;^Dz
3. 返回固定类型。 Pr2;Kp
各种逻辑/比较操作符(返回bool) . wmkj
4. 原样返回。 S
QSA%B$<
operator, ]Ly8s#<g]N
5. 返回解引用的类型。 Mn{XVXY@qm
operator*(单目) R~c IT:i
6. 返回地址。 _6LH"o3
operator&(单目) d
"B5==0I
7. 下表访问返回类型。 La]4/=a
operator[] z
7@ 'CJ
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 q}e]*]dJZ
operator<<和operator>> POY=zUQ'/
BJ2Q 2WW
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 {IrJLlq
例如针对第一条,我们实现一个policy类: HGb.656r
4/f[`].#W
template < typename Left > YLigP"*~^
struct value_return LC76 Qi;|k
{ ho_4fDv
template < typename T > 7g8B'ex J
struct result_1 aTX]+tBoe
{ t%:G|n Sz
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; #.b^E3#+
} ; >R#9\/s
w~n kNqm
template < typename T1, typename T2 > egbb1+tY
struct result_2 OFQ{9
{ \wFhTJY
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; C-r."L
} ; K]9tc)
} ; tbY SK
=:;YTie
RpjSTV8Tkm
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait pb6 Q?QG,
Z+Xc1W^
下面我们来剥离functor中的operator() M",];h(I6(
首先operator里面的代码全是下面的形式: 1-/4Y5?}
Y6+k9$h
return l(t) op r(t) N:d
D*[QZ
return l(t1, t2) op r(t1, t2) jKYm /}d
return op l(t) BjN{@aEO
return op l(t1, t2) 6Z$b?A3zM
return l(t) op V.U|OQouT
return l(t1, t2) op rrYp'L
return l(t)[r(t)] Iht@mE
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] }\U0[x#q
5qeT4|
Ol
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: ;*_I,|A:Xr
单目: return f(l(t), r(t)); 9wzg{4/-$
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); V54q"kP,@.
双目: return f(l(t)); tG_-;03<`4
return f(l(t1, t2)); WVinP(#nfM
下面就是f的实现,以operator/为例 B
JU*`Tx
9Y\F53p&j
struct meta_divide UUD\bWfn
{ q;KshpfRMD
template < typename T1, typename T2 > ^fG`DjA)
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) vrQFx~ZztH
{ !\3}R25
return t1 / t2; Qf"6PJ
} s!NisF
} ; `I@)<d
{rs6"X^
这个工作可以让宏来做: 6NU8HJp
)ynA:LXx
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ 2YaTT& J
template < typename T1, typename T2 > \ Pb*q;9
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; s8{-c^G:R
以后可以直接用 xcsFODx~
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) OCvml 2
vP
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 N"&$b_u[
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) 8xc8L1;
Hxj'38Y
O\3r%=TF
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 x_]",2 W'
|:dCVd<du
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > \YjB+[.
class unary_op : public Rettype 3x,Aczb
{ 4S^
Left l; "9TxK6
public : @"jmI&hYn
unary_op( const Left & l) : l(l) {} nl.~^CP
S$Ns8=
template < typename T > 9@kcK
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 8+=p8e~An
{ yY-FL`-
return FuncType::execute(l(t)); []^PJ
} fmatc#G
WT;.>F
template < typename T1, typename T2 > XCKY
xv&
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const D>psh-,1
{ V<
2IIH5^
return FuncType::execute(l(t1, t2)); |TC3*Y
} )i},@T8[
} ; f_^ix
;bUJ+6f:
*2w_oKE'+5
同样还可以申明一个binary_op eUzU]6h
(YaOh^T:|
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > L3-<Kop
class binary_op : public Rettype 1v>
{ WHZe)|n
Left l; Q=)"om
Right r; e);bF>.~
public : K7)j
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} ,Zf
:R
Y*]l|)a6_]
template < typename T > =U)n`#6_j2
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const IwZZewb-a
{ qz-#LZFTR
return FuncType::execute(l(t), r(t)); azz#@f1
} 5<'n
4SX3c:>
template < typename T1, typename T2 > R^mu%dw)(%
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 'vqj5YTj
{ Qi(e`(,'
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); /1[}G!
} kKFuTem_3
} ; )Tyky%P+iI
bCJ<=X,g`K
~(w=U *
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 1]a*Oer}
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 _OyP>|L'
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) +9=@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。 nR=2eBNf
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! B}l}Aq8
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。。。 ?NL&x
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 EF*oPn0|
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) w>/pQ6=OFR
下面是修改过的unary_op Wwa41z
"jkw8UVz
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > QZ:]8MHl]
class unary_op < -@,
{ nr<}Hc^f-
Left l; u&l>cJ'
PV Q#>_~5
public : @w.b |
pw(U< )
unary_op( const Left & l) : l(l) {} `uaD.m$EJ
cNuuzA
template < typename T > '6dD^0dZ
struct result_1 softfjl&l
{ '.}6]l
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; yNb#Ia
} ; utFcFdX
{Q#Fen
;y|
template < typename T1, typename T2 > iuH8g
struct result_2 qxg7cj2
{ ((hJmaq
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; Nd]%ati?
} ; Qzs\|KS
ZmR[5 mv@
template < typename T1, typename T2 > OyG_thX
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 7E\K!v_
{ jl 30\M7
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); {Vt^Xc
} >? A `C!i
tnKpn-LPA
template < typename T > l/y
Kc8^<
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 4%#V^??E
{ 9$4/frd
return OpClass::execute(lt(t)); ;s!ns N
} TGt1d
#:Sy`G6!?
} ; -G^t-I
bdsHA2r`s
tc49Ty9$[
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 j4
&
好啦,现在才真正完美了。 c}I8!*\
现在在picker里面就可以这么添加了: Wj f>:\w
cQ8$,fo
template < typename Right > _nIqy&<
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const U d=gdsL
{ %RT6~0z
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); J!TK*\a2
} B3g82dm
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 9-Nq[i"
,P; a/{U
[/fwt!
HLyFyv\
hAxuZb7 ?
十. bind ^&Rxui
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 T$N08aju#
先来分析一下一段例子 +(h6{e%)
I vl^,{4
LPm# 3U
int foo( int x, int y) { return x - y;} :.'T+LI
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 t$PnQ@xu
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 #K,qF*
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 pb2{J#
我们来写个简单的。 @D=2Er\
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: _.J[w6
对于函数对象类的版本: 65e
Wu=T
;P0Y6v3
template < typename Func > ?/|@ #&
struct functor_trait Zy+QA>d|
{ g ]PLW3
typedef typename Func::result_type result_type; fE7a]REK
} ; JXy667_
对于无参数函数的版本: /K<GN7vN
gkq RO19
template < typename Ret > Xw}Y!;<IEu
struct functor_trait < Ret ( * )() > OSh mrz28
{ f29HQhXqS
typedef Ret result_type; @ !O&b%8X%
} ; J ]l@ r
对于单参数函数的版本: 51;%\@=
[k&s!Qp
template < typename Ret, typename V1 > id[>!fQ=Y
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > &t%&l0
{ J-%PyvK$?
typedef Ret result_type; VOF:+o@.
} ; '14l )1g.
对于双参数函数的版本: Gp3t?7S{T
e#eO`bT
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > ^N}~U5
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > <+1w'-
{ ZD] '$
typedef Ret result_type; q$2taG}
} ; *,*:6^t
等等。。。 !)*T
然后我们就可以仿照value_return写一个policy bHo?Rw!.
RKJWLofX&
template < typename Func > &= yqWW?
struct func_return eiSO7cGy
{ d8q$&(]<
template < typename T > fjZveH0
struct result_1 zvs 2j"lb
{ wb
Tg
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; y7G|P~td
} ; ]O(HZD%
S?z j&XY3
template < typename T1, typename T2 > q@"4Rbu6
struct result_2 "YvBb:Z>
{ d?qO`-
~$
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; Z
7ZMu
} ; Dlsa(
} ; l aL4ez
:Y?08/V
$MEbePxe
最后一个单参数binder就很容易写出来了 ] j?Fk$C
`DY4d$!4
template < typename Func, typename aPicker > /<Nt$n
class binder_1 s#Y7*?Sm
{ CvSG!l.6f<
Func fn; RKZk/ly
aPicker pk; gR6T]v
public : uRcuy/CY
7Qztc?XK
template < typename T > LZbHK.G=
struct result_1 "'dC>7* <
{ 9-<V%eNX
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; [0
f6uIF
} ; rTiuQdvo
J#;m)5[ a%
template < typename T1, typename T2 > <6@NgSFz'
struct result_2 Oua/NF)
{ jM@I"JZb
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; %;B'>$O
} ; &T.P7nJ=
IIEU{},}z
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} /PuWJPy;
L ]'CA^N
template < typename T > 8[p6C Jl)
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const cG"<*Xi <
{ s-DL=MD
return fn(pk(t)); vPq\reKe
} pKlT.<X7
template < typename T1, typename T2 > S|h
m
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const z4UQ:z@
{
vu
\Dx9
return fn(pk(t1, t2)); QlXF:Gx"=
}
]b$,.t5
} ; ,Yt&PE
*Bz&