一. 什么是Lambda XSDudL
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 zK@DQ5
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, s+jL BY
-NgL4?p=
<:gNx%R
m-h+UKt
class filler }X;LR\^u[f
{ D3MRRv#
public : }0(.HMiGj
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} h,u?3}Knnb
} ; 0**.:K<i
\A'tV/YAd
D$OUy}[2`.
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: 8E:d!?<^&I
{YoK63b$
JF%_8Ye5
M6mJ'Q482
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); l^,"^vz
NZh\{!
g/v"E+
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 $w@0}5Q
m0(]%Kdw
}wkZ\q[
qx+ .v2G
二. 战前分析 ,^#{k!uaC{
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 74u_YA<"
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 t R(Nko
@9X+ BdQU
'U8% !
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); o7A+O%dX
/* --------------------------------------------- */ F4xXJ"vc
vector < int *> vp( 10 ); aVXk8zuL
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); | @Mx?(
/* --------------------------------------------- */ K:3u/C`
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); FO/[7ZH
/* --------------------------------------------- */ q(C <w
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); m+7/ebj{A
/* --------------------------------------------- */ >#[u"CB
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); c@xQ2&i
/* --------------------------------------------- */ i;GF/pi
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); %Uz
5Ve
l2lyi
TODTR7yGo
e71dNL'$
看了之后,我们可以思考一些问题: bW e_<'N
1._1, _2是什么? m\];.Da
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。 lz-t+LD@ST
2._1 = 1是在做什么? &0='z
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。 Pgp`g.$<
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 h jCkj(b
K~I%"r|l
-? |-ux
三. 动工 9jC>OZ0s
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: +"HLx%k
%9qG|A,cA
F6$QEiDu@
A3Lfh6O
template < typename T > e~+VN4D&b>
class assignment
8FmRD
{ Up/s)8$.
T value; E7K(I ?
public : U fzA/
assignment( const T & v) : value(v) {} M&/([>Q
template < typename T2 > 6S2u%-]
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } !B#Lea
} ; "B~ow{3
6*({ZE
q|N/vkqPz
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 ^q$m>|KI
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment 2Y` C\u
@0mR_\u\
c2aW4TX2
.-[d6Pnw
class holder i3s,C;7[2
{ L#|,_j=9
public : D_W,Jmet
template < typename T > o_K.
+^$
assignment < T > operator = ( const T & t) const Z|h&Zd1z
{ e_6-+l!f
return assignment < T > (t); e9 `n@
} 1lJY=`8qa
} ; M2.Pf s
D@]*{WO
{r$n
$
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: fF"\$Ny
<A_L Zi
static holder _1; $<~o,e-4
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 r@XH=[:
_eE hIQ9
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); z'(][SB
而不用手动写一个函数对象。 J!5>8I(_wX
)0Lno|l
^Iz(V2
x2KIGG^
四. 问题分析 O$2'$44HX
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。 b\dzB\,&
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。 \"X<\3z2
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 }!W,/=z*
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 J=*X%^jX9Z
下面我们可以对这几个问题进行分析。 @
z{E
PS13h_j
五. 问题1:一致性 n'&Cr0{
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?| _2wU(XYH
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 !='?+Ysxs
xjplJ'jB
struct holder m-M.F9R
{ nisW<Q`uB
// vwlPFrLl
template < typename T > dCF!.
T & operator ()( const T & r) const !5/jDvh
{ }aPx28:/
return (T & )r; |Zn|?#F
} $eI=5
} ; [KT'aGK$
D(m2^\O[
这样的话assignment也必须相应改动: %s^2m"ca}=
]4$t'wI.
template < typename Left, typename Right > !@r1B`]j+"
class assignment ?0{8fGM4
{ KXAh0A?&+
Left l; exnFy-
Right r; h{R>L s
public : #K5)Rb-H
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} }=+J&cR
template < typename T2 > P{'T9U|O-
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } (}E ] g
} ; 0&YW#L|J
^Ia:e
?)W
同时,holder的operator=也需要改动: 3Pj 6(cf
zJ*|tw4
template < typename T > u Z(vf
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const nO'lN<L
{ s Y^#I
return assignment < holder, T > ( * this , t); f:=y)+@1My
} OF4iGFw
(.:!_OB0N
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 O e-FI+7
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 %`kO\q_
7V^\fh5~
return l(rhs) = r; E&}@P0^
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 sNet[y:O3
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: 7kQZ$sLc
v*Fr#I0U
template < typename Tp > * mzJ)4A
class constant_t SnK#YQCDt
{ P|>pm]>C
const Tp t; aCq ) hR
public : |6M:JI8
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} u@;6r"8q
template < typename T > Y[hTO.LF
const Tp & operator ()( const T & r) const yBd#*3K1
{ ) r8yt}
return t; &vDK6w,
} ?"d25LyN
} ; 'Mfn:n+
{hS9FdWA;
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 d3$*z)12`
下面就可以修改holder的operator=了 {z4v_[-2CF
<6
LpsM}
template < typename T > XIg GE)n
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const 0Y%u[i/
{ )}
I>"n
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); $IM}d"/9
} P6n9yJ$,cb
0gR!W3dh
同时也要修改assignment的operator() D*Cn!v$
tp6-j`7u
template < typename T2 > <B
}4}-}
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); }
!e+^}s
现在代码看起来就很一致了。 rF/k$_bFt
M<4tjVQ6
六. 问题2:链式操作 /$q9
Kxb
现在让我们来看看如何处理链式操作。 (}]ae*
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。 rq[+p
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。 1Qc>A8SU
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。 2|LgUA?<
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct ,)S(SnCF
Kx-s95t
template < typename T > C
EzTErn
struct result_1 _{eH"
,(
{ 8PR1RCJ
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; z A ~aiX
} ; %\ifnIQ
o=&tT,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: 8lI'[Y?3.
H=_ Wio
template < typename T > BIBBp=+
struct ref mbij& 0
{ $CgJ+ua\8
typedef T & reference; /nbHin#we
} ; MmZs|pXk
template < typename T > 9kpCn.rJ
struct ref < T &> yF~iVt
{ 6N6}3J5
typedef T & reference; qu}&4_`%:V
} ; u?ALZxj?
?hz9]I/8
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: #@i1jZ
gcaXN6 C
template < typename T > ckglDhC
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const ,%bG]5
{ Yv!r>\#0S
return l(t) = r(t); e\9H'$1\
} UBgheu
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。 Xy0KZ !
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 ZwC\n(_y
$aY*1UVq
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 &
V*_\
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: L\CufAN
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 myR}~Cj;q
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 _o'3v=5T
最后的布局是: yV'<l
.N
Add hC nqe
/ \ i*T>,z
Divide 5 `8.Oc;*zu
/ \ QJsud{ada
_1 3 |uT&M`7\{
似乎一切都解决了?不。 +2ZBj6 e9
你可以想象一下一个完整的Lambda库,它必然能够重载C++几乎所有的操作符。假设其重载了10个操作符,那么至少会有10个代表这些操作符的functor类。大体上来讲,每一种操作符所对应的functor都应当能够由链式操作产生别的任意一种操作符所对应的functor。(例如:*_1 = 2既是由operator*的functor产生operator=的functor)。可想而知这样一共能产生10*10=100种产生方式。这是对编码的一个大挑战。 Zx1 I&K\Cd
如何简化这个问题呢?我们不妨假定,任意一种操作符的functor,都能够产生任意一种操作符的functor,这样,每一种操作符的functor都拥有一样的产生方案。如果某种转换确实是不合法的(例如:A/B=C无论如何也不可能合法),那么在试图产生新functor的时候会出现编译错误。幸好C++的模版是如果不使用就不编译的,因此这种编译错误不会干扰到正常的使用,这正是我们所要的。 (_9cL,v
OK,我们的方法呼之欲出了。既然所有的functor都具有一样的产生方案,那么不如大家都不要实现,等到最后统一的在所有的functor里面加上这么一系列的产生代码吧。例如,如果要添加从某functor XXX到operator=的functor的产生代码: nVO|*Bnf)
B. J_(V+
template < typename Right > lT<4c5%
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const Zi!6dl ev
Right & rt) const "K!9^!4&
{ ZRK1UpP
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); T%opkyP>=
} 6v]y\+
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 O%$XgEJ8p
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。 n#NE.ap$&,
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 N?RJuDW
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 Ot^<:\<`G
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 A `H&"A
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? l6AG!8H
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: U&(TqRi,
uTX0lu;
template < class Action > ranlbxp2l
class picker : public Action GC<zL}
{ FtEmSKD
public : `:4\RcTb/
picker( const Action & act) : Action(act) {} [i
]
// all the operator overloaded 3RW3<n
} ; HxH.=M8S_
-UhSy>m
Picker<T>继承自T,唯一的作用就是给T添加上了各种操作符的重载函数。 AXQG
现在所有参与行动的functor都要套上一层picker, _1被声明为 picker<holder>, 并且holder中所重载的操作符除了operator()之外全部被移到了picker内。而picker中的操作符重载的返回的functor也必须套上一个picker: XW^Sw;[efZ
_w'N
template < typename Right > b6LwKUl
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const B!z-O*fLE1
{ `X =2Ff
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); 5@:c6(5$
} bR0 z$~
R3[H#*gF<
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > AzfYw'^&9
使用picker还带来一个额外的好处。之前提到picker_maker要区分functor和常量,有了picker,区分的方法就非常简单了:凡是属于picker<T>的都是functor,否则就是常量。 Mzbbr57n
B <CK~ybY
template < typename T > struct picker_maker WX2w7O'R
{ opQdym
typedef picker < constant_t < T > > result; u`Sg' ro
} ; 7p!w(N?s
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > I1TzPe
{ =`
%iv|>r0
typedef picker < T > result; ,^>WCG
} ; q3~RK[OCq
{e3XmVAI
下面总的结构就有了: k *#fN(_
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 z1WF@Ej
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 2".^Ma^D!
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 clcj5=:
至此链式操作完美实现。 4)IRm2G
s-z*Lq*
QIcg4\d%s
七. 问题3 %)|_&Rh
如何使用多参数的函数对象呢?考虑_1=_2,这个functor必须接受2个参数,因此所产生的assignment对象的operator()必须能接收2个参数。 qM|-2Zl!+
cSkJlhwNn
template < typename T1, typename T2 > ckZZ)lW`*
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const r2Wx31j{
{ }IRx$cKV
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); mHnHB.OL
} )Q!3p={S*
*/kX|Sur
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: .&Vyo<9Ck
Wb|xEwq d`
template < typename T1, typename T2 > p{sbf;-x}
struct result_2 mp\`9j+{
{ hlgBx~S[
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; neHozmm|
} ; ub#>kCL9
l5 FM>q
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? Je5UVf3>2&
这个差事就留给了holder自己。 \Jcj4
E@f2hW2
;M95A
template < int Order > @eQo
class holder; w'Cn3b)`
template <> RCS91[
class holder < 1 > WC?}a^
8
{ 'A|OVyH
public : e2onR~Cf
template < typename T > H"_]Hq
struct result_1 9Xr @ll
{ RZV8{
typedef T & result; d+6 by,'
} ; $c WO`\XM
template < typename T1, typename T2 > o`!7~n
struct result_2 Tt0:rQ.
{ |&>!"27;w
typedef T1 & result; * MJl(
} ; @k ~_ w#
template < typename T > }iK_7g`yKa
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const pxF<L\L?:
{ <IX)D `mf
return (T & )r; }-e
} ~[|zf*ZISG
template < typename T1, typename T2 > VHyP@JB
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const G?y'<+Awt
{ =t+{)d.w
return (T1 & )r1; SSS)bv8m
} Fe4QWB6\U
} ; _>/T<Db
.q>4? +
template <> &|:T+LVv$+
class holder < 2 > |?t6h 5Mt"
{ K-xmLEu
public : iz2I4 _N
template < typename T > 0'DlsC/`*
struct result_1 S[J=d%(
{ Tz=YSQy$9
typedef T & result; }x[d]fcC
} ; Dm3/i|Y
template < typename T1, typename T2 > @;-6qZ
struct result_2 j'?^<4i
{ +!(W>4F
typedef T2 & result; `%2e?"OOJ
} ; rQncW~
template < typename T > S+i .@N.^
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const pvz*(u
{ K|H&x"t
return (T & )r; Z UvA`
} m-SP #?3
template < typename T1, typename T2 > "hRY+{m
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const [N|/d#
{ NZ\aK}?~!
return (T2 & )r2; !eoN
} F4m Q#YlrS
} ; LNp%]*h
FmALmS
,|: a7b]
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 sFEkxZi<
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: /nK)esB1L
首先 assignment::operator(int, int)被调用: bw@DcT&,
@~!1wPvF`I
return l(i, j) = r(i, j); 5-277?
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) >.D0McQg
;w(]z
return ( int & )i; + *YGsM`E9
return ( int & )j; BO5gwvyI
最后执行i = j; @-z#vJ5Qe{
可见,参数被正确的选择了。 QK5y%bTSA
728}K^7:
iA~b[20&
imx/hz!
eQk ~YA]K
八. 中期总结 fwy-M:
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: 8ycmvpJ
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 )shzJ9G
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 O<R6^0B42
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor xM1>kbo|
tQ7DdVdix
gTK5z.]
8s4y7%,|
Nxu10
wz*QB6QtU
九. 简化 2a;vLc4
很明显,要支持一个操作符所要做的工作太多了,而且在每个functor中申明result_1至result_n,可见如果n发生变化,维护的开销极大。 +$ )C KC
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 B|IQ/g?
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: e75k-
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 W{OlJRX8
+-*/&|^等 {IeW~S'&
2. 返回引用。 .+G),P)
=,各种复合赋值等 U*ZP>Vv
3. 返回固定类型。 Ae,-.xJ
各种逻辑/比较操作符(返回bool) &bx;GG\<4
4. 原样返回。 8wz4KG3SK
operator, %h**L'~``
5. 返回解引用的类型。 H|='|k5Y.
operator*(单目) 28[dTsd%
6. 返回地址。 F|*{Ma
operator&(单目) d{.cIv
7. 下表访问返回类型。 a;Ic!:L
operator[] {~yj]+Im
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 PUB|XgQDY:
operator<<和operator>> =*.Nt*;;
4z-sR/ d
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。 EXDtVa Ot
例如针对第一条,我们实现一个policy类: j%iz>
dbkccO}WB
template < typename Left > %3e}YQe)
struct value_return \?[#>L4
{ 5_+vjV;5
template < typename T > -OpI,qyS
struct result_1 4#uWj?u
{ PsDks3cG
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; ?)#dP8n
} ; M}4%LjD
O6P0Am7s
template < typename T1, typename T2 > +dm&XW >
struct result_2 \5^#5_<
{ %t0Fx
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; buo_H@@p{s
} ; rt%.IQdY
} ; *b?C%a9
:X[(ymWNE
KQ3]'2q
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait FxSBxz<N-A
(Q !4\Gy
下面我们来剥离functor中的operator() <@n/[ +3
首先operator里面的代码全是下面的形式: lTPo2-j/eK
PY:
l
return l(t) op r(t) "U34D1I)#
return l(t1, t2) op r(t1, t2) }N5>^y
return op l(t) ;C%40;Q
return op l(t1, t2) 59";{"sw
return l(t) op -zg,pK$+
return l(t1, t2) op CjM+%l0MW
return l(t)[r(t)] CG IcuHp
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] $]4^ENkI
ll{jE
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: e# K =SV!H
单目: return f(l(t), r(t)); vV1F|
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); p5^,3&
双目: return f(l(t)); h&J6
return f(l(t1, t2)); n6;jIf|
下面就是f的实现,以operator/为例 i TY4X:x
d$s1l
struct meta_divide X'Q$v~/
{ \_FX}1Wc2.
template < typename T1, typename T2 > In|:6YDL&
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) ~#iRh6^98
{ KzZ!
CB\
return t1 / t2; >2`)S{pBD
} !*.mcIQT
} ; ^.,pq?_
ilQR@yp*
这个工作可以让宏来做: ,#&lNQ'I
,+P!R0PNH
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ o=?sM q1<
template < typename T1, typename T2 > \ OA2<jrGB!
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; } ab@Nd$
以后可以直接用 PygT_-3z{
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) $78fR8|r-
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 m/n_e g
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) dg 0`0k
z
%` \p
T%K(opISc(
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 XJsHy_6
i$)bZr\
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > =,KRZqz
class unary_op : public Rettype &TE=$a:d&
{ 9 )u*IGj
Left l; 6
k+FTDL
public : CJk$o K{Q
unary_op( const Left & l) : l(l) {} O>xGH0H
.&.j?kb
template < typename T > E\#hcvP
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 4H8vB^
{ A D=@
return FuncType::execute(l(t)); /j./
} {gluK#Qm
T5NO}bz
template < typename T1, typename T2 > Z5;1ySn{
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const $6h:j#{JE
{ ~WU _u,:
return FuncType::execute(l(t1, t2)); U?JZ23>bbw
} >-
]tOH,0
} ; q5?g/-_0[
[wP;g'F
O^|dc=
同样还可以申明一个binary_op `w6\II)aB
z`((l#(
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > eIK8J,-
class binary_op : public Rettype +ZtqR
{ n(,b$_JK7
Left l; V0z.w:-
Right r; G>&=rmK"
public : pj&vnX6O^
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} k_#ra7zP
.MMFN}1O
template < typename T > Hv(0<k6oH
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ?`Qw=8]`
{ \-N
4G1
return FuncType::execute(l(t), r(t)); 7}>j [
} Rtw^
lo
_Xd,aLoo
template < typename T1, typename T2 > AU} e^1h
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 6+BR5Nr
{ LU~U>
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); iU{bPyz,
} 7kO5hlKeo
} ; -}1S6dzr
;$l!mv7
XP
*pYN
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 Q^/66"Z:Z
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 CFAz/x@%
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) G+
PBV%gE[
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 [c]X)
@#S
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! #o_`$'>
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。。。 |/C>xunzz
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 -}@3,G
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) U|6 ME%xm
下面是修改过的unary_op Sx+.<]t2A
L.>tJ.ID
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > )`yxJ;O@$
class unary_op ^;n,C+
{ bEP-I5j1t
Left l; ?dlQE,hB$
y 562g`"U
public : Teu4 ;
|[(4h
unary_op( const Left & l) : l(l) {} R<lj$_72Q
<Rob.x3
template < typename T > &e@2zfl7
struct result_1 mza1Q~<
{ r<c yxR~
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; Lw\ANku
} ; "12.Bi.O"[
@4Z>;
template < typename T1, typename T2 > $Ll]h</Z
struct result_2 e5maZ(.;F
{ *,{. oO9#
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; ;H/*%2
} ; 2+
F34
z"bgtlfb8
template < typename T1, typename T2 > ,Y=r]
fk
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const KG6ki_
{ &10vdAnBRC
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); Ke,UwYG2~G
} o)Kx:l +f
\ F#mwl,>"
template < typename T > Q\&FuU
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const .9+"rK}u
{ Y*;Z(W.V#
return OpClass::execute(lt(t)); >t7xa]G
} \NKf$"x}
1s8 v E
f
} ; 5t#+UR
su/l'p'
)Y}t~ Zfx
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 =HmV0
好啦,现在才真正完美了。 gN$.2+:
现在在picker里面就可以这么添加了: >Jt,TMMlt
6|wiZw
template < typename Right > /1ooOq]
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const >'wl)j$
{ eWS[|'dl
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); 4]A2Jl
E
} |8PUmax
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。 `Gzukh
))|Wm}
\.2?951}
F7gipCc1We
t%ye:
十. bind vg"y$%
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 5p}Y6Lc\j
先来分析一下一段例子 v~e@:7d i
j*nZ
8PB(<|}u
int foo( int x, int y) { return x - y;} _'0HkT{I
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 fs+l
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 (xpj?zlmM
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 =`[08
我们来写个简单的。 =Ig'Aw$ x
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: v Ic0V
对于函数对象类的版本: 3P~I'FQ
u@5vK2
template < typename Func > /:d03N\9k
struct functor_trait _}R?&yO
{ U*`7
typedef typename Func::result_type result_type; (g
xCP3
} ; I1yZ7QY
对于无参数函数的版本: }tv%
*gfx'$
template < typename Ret > zQM3n =y
struct functor_trait < Ret ( * )() > ce th )Xm
{ u"XqWLTV
typedef Ret result_type; 5n!
V^ !
} ; MO&QR-OY
对于单参数函数的版本: S`gUSYS"w
'uS!rKkQlu
template < typename Ret, typename V1 > LHU^%;L
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > U1bhd}MoR
{ |ybW
typedef Ret result_type; n#t{3qzpD
} ; .ii9-+_
对于双参数函数的版本: l_Gv dD
dOh'9kk3
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > ]C_g:|q
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > #7I,.DUy[
{ x4fl=
typedef Ret result_type; ,o7aIg&_H
} ; tgK$}#.*
等等。。。 9~98v;Z1
然后我们就可以仿照value_return写一个policy #D M%_HXDi
{Ak{
ct\t
template < typename Func > &S}%)g%Iv9
struct func_return n0g,r/
{ H_KE^1
template < typename T > R}njFQvS)
struct result_1 QLrFAV
{ Wc [@,
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; 4of3#M
} ; Ac;rMwXk#
qOYCQ
template < typename T1, typename T2 > rStfluPL
struct result_2 vKN"o* q
{ 3-#|6khqt
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; O9*cV3}H
} ; gXN#<g,:^
} ; //cj$}Rn!
9 X}F{!p~1
JF!?i6V
最后一个单参数binder就很容易写出来了 ~6m-2-14q
uqwB`<>KJ
template < typename Func, typename aPicker > fmZ5rmw!
class binder_1 \U;4\
{ 1| "s_m>g
Func fn; 7^,C=2
aPicker pk; Ci6yH( RE
public : HPl!r0 h
WqP>cl2Lm
template < typename T > Y)^qF)v,d
struct result_1 Jv1igA21_h
{ ?Q1(L$-=
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; meunAEe
} ; tz0@csXV
hgMh]4wN*
template < typename T1, typename T2 > "]J4 BZD
struct result_2 %"^$$$6%
{
}rf_:
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; 3|zqEGT*
} ; Su`LB z"
U">J$M@
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} a7'.*H]
N"MK 0k
template < typename T > 4]9+
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const nB"r<?n<
{ ]jiM
return fn(pk(t)); jqxeON
} nM:e<`r
template < typename T1, typename T2 > p'UY Ht
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ]:`q/iS&
{ wuE] ju<
return fn(pk(t1, t2)); fy04/_,q
} ,ButNBv
} ; `$oGgz6ZT
l'=H,8LfA
RG/M-
一目了然不是么? h-
.V[]<
最后实现bind 3qOq:ZkQ
bOjvrg;Sz\
Poy ]5:.
template < typename Func, typename aPicker > fP>_P#gZ
picker < binder_1 < Func, aPicker > > bind( const Func fn, const aPicker & pk) 0VC8'6S_k
{ owL>w
return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); ry9%Y3
} xLX<