一. 什么是Lambda ]d|:&h
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 DZI:zsf;5Q
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, ~\^h;A'3
dE[nPtstb
c{dge/2yb
wtY*{m2
class filler ,#FK3;U
{ ;/Z9M"!u[
public : F.0CJ7s
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} &(]@L\A
} ; DFKumw>!
Gx]J6Z8
9svn B@
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: >K2Md*[P3q
?/@~d
ktILKpHt"
dDAIfe2y
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true );
1UHStR
w,t>M_(N
_rz*7-ks=
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 mrzrQ@sN
#=G[~m\
9,4Lb]
Ie[8Iot?bn
二. 战前分析 8$H_:*A?
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 4nfpPNt
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 ptrQ~m-
sMq*X^z
)?
5f:Mb|.?
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); >>ncq$
/* --------------------------------------------- */ &3SQVOW ~T
vector < int *> vp( 10 ); r
pv`%
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); l.#iMi(@p~
/* --------------------------------------------- */ OKo39 A\fu
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); <F=U(WWn9
/* --------------------------------------------- */ +$hqwNh@Z@
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); ndIf1}
/* --------------------------------------------- */ .KA){_jBp
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); XF`,mV4
/* --------------------------------------------- */ "gcHcboU5$
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); f
xWW"B*A
6[dLj9 G%
t4a/\{/#9|
pohA??t2:
看了之后,我们可以思考一些问题: r+}5;fQJ
1._1, _2是什么? 1<y|,
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。 +izB(E8&{J
2._1 = 1是在做什么? s<i& q {r
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。 e;y\v/A
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。
p97}HT}
X*'tJN$
%>dCAj"
三. 动工 K8sgeX|
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: QBg~b{h
lG\6z"K
R. sRH/6
$*035f
template < typename T > Svs!C+:le
class assignment Xndgs}zz
{ "ooq1
0P
T value; )jM'
x&Vg
public : tgy= .o]
assignment( const T & v) : value(v) {} He#5d!cf:M
template < typename T2 > W6_~.m"b
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } MZyzc{c,
} ; i8F^ N=
)ZU)$dJ>V
}@kD&2
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 HN/ %(y
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment I7b_dJD;*
qSB]Zm<
,]1oG=`3v
T6gugDQ~.
class holder njbEw4nX
{ mVJW"*}8
public : Ck71N3~W
template < typename T > <Yzk]98W5.
assignment < T > operator = ( const T & t) const [D8u.8q
{ DB1GW,
return assignment < T > (t); huMNt6P[
} "|{3V:e>a
} ; T7vSp<i/
]g#ur@Y%
bPaE;?m
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<,b5
koiQJdK
static holder _1; @8IYJ{=
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 I%.96V
<78]OZ] Z
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); fs8nYgv|Q
而不用手动写一个函数对象。 U>0' K3_
wzLR]<6G
c,ccavv{I
`t0?PpUo
四. 问题分析 G#V}9l8Q
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。 Kd2?9gaw
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。 *?;<buJb?
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 Y)?dq(
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 $U,`M"
下面我们可以对这几个问题进行分析。 G~,K$z/-l
bjgf8427I
五. 问题1:一致性 Hwr#
NKz-
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?| I\NiA>c
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 q3+G
]SNA2?q
struct holder rg Q6/3}qc
{ :} r^sD
// I y?_2m
template < typename T > h/h`?vWu
T & operator ()( const T & r) const 6pkZ8Vp:
{ ,2Y PD4
return (T & )r; 4@,d{qp~
} ;D Mv?-H
} ; )@-v6;7b0
]Y#$!fIx
这样的话assignment也必须相应改动: LnQm2uF
y`"~zq0D
template < typename Left, typename Right > 1<hj3
class assignment ]LF Y2w<
{ 2o0.ttBAqZ
Left l; X~/hv_@
Right r; `v*UY
public : +r7uIwi$@
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} Yjv[rH5v
template < typename T2 > OiB*,TWV
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } C-@
} ; xkv2#"*v
wGd4:W
同时,holder的operator=也需要改动: @\[UZVmBw
fo63H'7
template < typename T > TH_Vw,)
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const D]+0X8@kH7
{ __U;fH{c
return assignment < holder, T > ( * this , t); |yE_M-Nc
} |*4)G6J@n
=}S*]Me5
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。 B_FfXFQm<
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 } D5*
N2yxli
return l(rhs) = r; $y!k)"k
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 c5_?jKpl
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: QcyYTg4i
/1X0h
template < typename Tp > ZyE2=w7n
class constant_t bP;cDQ(g
{ tAD{{GW9
const Tp t; b* 4[)Yg4
public :
9XGzQ45R
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} .pNPC|XU
template < typename T > ^H'zS3S
const Tp & operator ()( const T & r) const (5@9j
{ hw`+,_ g
return t; 846j<fE
} L]{ 1"`#
} ; *#j+,q!X
s&S8P;K|
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 7&G[mOx0
下面就可以修改holder的operator=了 y6KI.LWR9
/kL X
f_
template < typename T > #84pRU~
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const H27J kZ&
{ 0dhJ# [Y
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); oD,f5Ci-
} 2Up1
FFRx
{.9phW4Vr?
同时也要修改assignment的operator() ]E90q/s@c
T:Dp+m!\{
template < typename T2 > [T', ZLR|
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } {t: ZMUV
现在代码看起来就很一致了。 1
O+4A[cr
jqHg'Fq
六. 问题2:链式操作 F,#)8>O
现在让我们来看看如何处理链式操作。 ADRjCk}I
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。 Oqzz9+
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 y|!%C-P
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 >'eOzMBn
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct *a Y`[,4#$
>`DbT:/<
template < typename T > $NP5Z0v7
struct result_1 JDVMq=ui
{ <^VZ4$j
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; yvo~'k#c
} ; +F ~;Q$T
*W q{ :k
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: {O*<1v9<
LH..8nfl
template < typename T > ann!"s_
struct ref QZk:G+$
{ VY8p[`
typedef T & reference; ABEC{3fWpu
} ; -CW&!oW
template < typename T > N!DAn\g
struct ref < T &> HbF.doXK
{ s)<#a(!
typedef T & reference; "/hM&
} ; qWe1`.o
>L/Rf8j &
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: jJl6H~
"q
4 8M)A
template < typename T > BR\%aU$u
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const 4*OL^\%
{ iC&=-$vu
return l(t) = r(t); Y."ujo #bB
} 1(M0C[P
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。 [.B)W);
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 \Q{@AC<?i
boo,KhW'Y
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 EDvK9J
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: B{!)GZ(}
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 zvL&V
.>
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 +Tc4+q!
最后的布局是: @lAOi1m,,
Add ?*E Y~'I
/ \ ?GU/Rf!H#
Divide 5 Vn? %w~0!
/ \ FCQoz"M
_1 3 H~1la V
似乎一切都解决了?不。 <Hhl=6op
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。 W5(t+$L.
如何简化这个问题呢?我们不妨假定,任意一种操作符的functor,都能够产生任意一种操作符的functor,这样,每一种操作符的functor都拥有一样的产生方案。如果某种转换确实是不合法的(例如:A/B=C无论如何也不可能合法),那么在试图产生新functor的时候会出现编译错误。幸好C++的模版是如果不使用就不编译的,因此这种编译错误不会干扰到正常的使用,这正是我们所要的。 Jl&bWp^3
OK,我们的方法呼之欲出了。既然所有的functor都具有一样的产生方案,那么不如大家都不要实现,等到最后统一的在所有的functor里面加上这么一系列的产生代码吧。例如,如果要添加从某functor XXX到operator=的functor的产生代码: %([$v6y
2F^
%d9`
template < typename Right > NKLGbH
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const #})Oz| c
Right & rt) const k);z}`7
{ y&9S+
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); 'T7JXV5
} YS,kjL/
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 KM4w{
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。 rMSB|*_
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。 O;f^'N
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。 9:A>a3KOH
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。 Rp A76ug
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 wI22
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: 7GfgW02
"%urT/Fv&
template < class Action > lf0/0KH
class picker : public Action 66D<Up'K
{ n0U^gsD4J
public : aRq7x~j
)\
picker( const Action & act) : Action(act) {} ogMLv}
// all the operator overloaded Y+iC/pd
} ; I"Ji_4QV
52m^jT Sx
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。 JwB:NqB
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: &o^ wgmS
Y:^ =jV7
template < typename Right > )
EEr? "
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const \bQ|O7s
{ nX5*pTfjL3
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); @5
kKMz
} |C'w] QYm
PZNo.0M70
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > 'e3y|
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。 '`"LX!"ZO
@M#2T
template < typename T > struct picker_maker Ou2H~3^PL
{ x@DXW(
typedef picker < constant_t < T > > result; ;DC0LJ
} ; ?#}=!$p
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > 2@08 V|
{ dwrc"GK!o
typedef picker < T > result; ^eM=h
} ; TzPx4L6?
hNDhee`%6
下面总的结构就有了: mI9h| n
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 &M>S$+I
n
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。 &@dMk4BH<
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 enG6T
至此链式操作完美实现。 7S]
h:q%%
e"r}I!.
[ R~+p#l+Q
七. 问题3 6sP;O,UX
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。 <g*rTqT'
Td;e\s/]
template < typename T1, typename T2 >
)[p8
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const q{U -kuui
{ 3BY/&'oX
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); !-N!80
} (R6ZoBZ
/;OJ=x3i
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: 4T^M@+&|
'')G6-c/
template < typename T1, typename T2 > xR_]^Get
struct result_2 I]k'0LG*^
{ //J:p,AF
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; +B8Ut{l
} ; XX6&%7(
ZM|>Va/X
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? ,7j`5iq[m
这个差事就留给了holder自己。 ise@,[!
+uT=Wb \
8ZIv:nO$
template < int Order > Rw/G =zV@2
class holder; vo::y"
template <> qS2%U?S7
class holder < 1 > I?fE=2}9
{ kBONP^xI
public : }s)Z:6;(,q
template < typename T > KDXo9FzF
struct result_1 D>|:f-Z6Z
{ s]I],>}RU
typedef T & result; #t/Q4X
+
} ; "q(&<+D@
template < typename T1, typename T2 > 5=?&q 'i
struct result_2 0)P18n"$
{ ^M80 F 7
typedef T1 & result; *jJ62-o
} ; FdSa Ood8
template < typename T > "(xS[i
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const )`Fr*H3{
{ )T4L^^`
return (T & )r; -
a=yid
} c3}}cFe
template < typename T1, typename T2 > p/:5bvA
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const Y{O&-5H^|
{ Ym6ec|9;
return (T1 & )r1; H 0h
} hD,-!R
} ; ,S5#Kka~a
\
bhok
template <> srSTQ\l4
class holder < 2 > <VBw1|)$@
{ h49Q2`
public : [a`i{(!
template < typename T > p']AXJ`Z
struct result_1
F#PJ+W*h
{ 6,7omYof
typedef T & result; N0piL6Js
} ; |H A7 C
template < typename T1, typename T2 > w\mF2h
struct result_2 =I5XG"",
{ HUghl2L.<
typedef T2 & result; |")x1'M
} ;
U<t-LF3
template < typename T > $"i690
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const saT9%?4-
{ yRznP)
return (T & )r; &8pXkD#A
} \PFx#
:-c
template < typename T1, typename T2 > J
v#^GNm
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const m=9N^_
{ }*'ha=`J
return (T2 & )r2; c|R/,/
} ]Rye AJ3
} ; Z C93C7lJ
j+9
S
[z~Nw#
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 OGFKc#
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: jE#8&P~
首先 assignment::operator(int, int)被调用: 2X*<Fma3C
@>]3xHE6#=
return l(i, j) = r(i, j); /)1-^ju
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) ]KeNC)R
(Pd>*G\
return ( int & )i; PR?clg=z
return ( int & )j; 8:% R|b
最后执行i = j; m'tk#C
可见,参数被正确的选择了。 {wP|b@(1t
,*[LnR
f>dkT'4
CiI:
uU
Bs?F*,zDJ
八. 中期总结 E5 oD|'=WA
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: .Qt3!ek
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 P;%QA+%7
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 mj=|oIMwT
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor }qhK.e
>e;STU
3+3m`%G
F5+_p@!i
Fz&ilB
/zf>>O`
九. 简化 ]?(F'&
很明显,要支持一个操作符所要做的工作太多了,而且在每个functor中申明result_1至result_n,可见如果n发生变化,维护的开销极大。 q-%KfZ@(|
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 ;6nZ
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: ':D&c
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 [IFRwQ^%_O
+-*/&|^等 DA)v3Nd
2. 返回引用。 b',bi.FH
=,各种复合赋值等 ]t)M}^w
3. 返回固定类型。 8 QF?W{NK
各种逻辑/比较操作符(返回bool) Lzx$"R-
4. 原样返回。 { $/Fk6qr
operator, Gr$*t,ZW
5. 返回解引用的类型。 yVHlT
operator*(单目) F.pHL)37
6. 返回地址。 k(z<Bm
operator&(单目) ?vn 0%e868
7. 下表访问返回类型。 A;-z#R#V5
operator[] KM}4^Qc
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 ;K\N
operator<<和operator>> Mp"ci+Iu
c48J!,jCd'
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。 w2N3+Tkg
例如针对第一条,我们实现一个policy类: ht3T{4qCS
(SsH uNt.
template < typename Left > (1AA;)`Kp
struct value_return
0IgnpeA]
{ w<~<(5mM5;
template < typename T > (_qBsng:
struct result_1 207 O["Y
{ ccn`f]5w
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; `)=A!x y
} ; 8#]7`o
z[\W\g*|ri
template < typename T1, typename T2 > YNC0Z'c9
struct result_2 rw8J:?0x
{ sb|3|J6=
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; W]D`f8r9
} ; ))IgB).3M
} ; >[XOMKgQ](
Z0"&
|c
oEBFG
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait &AQ;ze
Ukx/jNyYv
下面我们来剥离functor中的operator() p_5>?[TW:
首先operator里面的代码全是下面的形式: W?^8/1U
762o~vY6$
return l(t) op r(t) WE 5"A|
=
return l(t1, t2) op r(t1, t2) N{^>MRK=5
return op l(t) t ?9;cS4
return op l(t1, t2) (I7&8$Zl
return l(t) op /m
Q2;*|
return l(t1, t2) op 1akD]Z
return l(t)[r(t)] vfJ3idvo*w
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] r%y;8$/-
T$n>7X-r
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: })zB".
单目: return f(l(t), r(t)); -B *<Q[_
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); JA?,0S
双目: return f(l(t)); e7XsyL'|p
return f(l(t1, t2)); foFg((tS
下面就是f的实现,以operator/为例 hy$MV3LP
ol?z<53X]
struct meta_divide ,5eH2W
{ 1H&?UP4=(
template < typename T1, typename T2 > ZL-uwI!`D
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) 2vqmsl?
{ ~T>jBYI0
return t1 / t2; CJMaltPp&
} Y7*(_P3/
} ; \~gA+o}Q
4V u'r?
这个工作可以让宏来做: 9UeVvH
W{fULl
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ ).0V%}>
template < typename T1, typename T2 > \ wJ80};!
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; ?%\mQmjas
以后可以直接用 9RG\UbX)^|
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) Bs+c2R
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 My]+?.Ru
(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。。。) .k# N7[q=
qDby!^ryc
Z:#.;wA
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 T&9`?QD
P]pmt1a
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > 8 A2if9E3
class unary_op : public Rettype `pP9z;/Xq
{ ? .c?Pu
Left l; Z|2Eb*
public :
;Y
Dv.I
unary_op( const Left & l) : l(l) {} wzD\8_;6N
jZXVsd
template < typename T > tO?21?AD D
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const wXc,F D$
{ jg~_'4f#
return FuncType::execute(l(t)); o;ik Z*+*
} '"oo;`g7
90Xt_$_}s
template < typename T1, typename T2 > =y?#^
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ^Vag1(hdq
{ ^g9}f
return FuncType::execute(l(t1, t2)); V3##
B}2[Y
} T1l&B
} ; VVs{l\$=ZV
,+~2&>wj
{UP'tXah
同样还可以申明一个binary_op y&7YJx
<e'P%tG'
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > f.@Xjf
class binary_op : public Rettype p?Z(rCp
{ +Qt[1Xq
Left l; j2M4H@
Right r; Was'A+GZ
public : rqF"QU= l
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} GOGt?iw*<
0[.3Es:_
template < typename T > ,aI,2U91
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const KL
"Y!PN:
{ :JR<SFjm
return FuncType::execute(l(t), r(t)); 4 &|C}
} +Z > <
9x(}F<L
template < typename T1, typename T2 > 4K E)g
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const rw&y,%2
{ zyDZ$Dhka
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); =:4?>2)
} f7Zf}1|
} ; i!L;? `F{
y<|)'(
H-Pq!9[DB
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 i *B:El1
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 [7RheXO<
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) WV2~(/hX&
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。 M\dO({o
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! EX4
C.C|d
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。。。 %[XY67A3I
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 dnwdFsf
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) Q<yAT(w
下面是修改过的unary_op iD<6t_8),
6Hwxx5>r
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > 7 W{~f?Sh
class unary_op PPj[;(A
{ #X5hSw;
Left l; =-qf ;5[|
C3)|<E
public : 8?1o<8hV
5U~OP
unary_op( const Left & l) : l(l) {} \yG`Sfu2
qOi5WX6F/
template < typename T > ]^ #`j
struct result_1 f^?uY8<
{ JOHRmfqR
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; MRs,l'
} ; f>z`i\1oO
uY;R8CiD
template < typename T1, typename T2 > +]c}rWm
struct result_2 <s}|ZnGE
{ Y208b?=9w
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; AK *N
} ; {zP#woz2Q
E/mw* c^
template < typename T1, typename T2 > ?/'}JS(Sm
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const %iJ|H(P
{ ue6d~8&
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); *b"CPg/\
} 6IP$n($2
],[)uTZc
template < typename T > BS7J#8cu
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 8QF2^*RZ7z
{ HH8;J66I&
return OpClass::execute(lt(t)); ^PqMi:htc
} v"RiPHLT
$"8d:N?I[
} ; `G?qY8
-=)-s m'
JMlV@t7y<
该方法避免直接使用RetType的result_x,而自己申明一个对应的result_x做一次中转,虽然其实毫无意义,却恰好避开了vc的bug xo Gb
好啦,现在才真正完美了。 p)3nyN=|_
现在在picker里面就可以这么添加了: "K?Q
#s2B%X
template < typename Right > ]1sNmi$T
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const 1b3(
{ } 0M{A+
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); O>V(cmqE`
} l}}UFEA^
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。 aFY u}kl
&U"X$aFc
)~
z Z'^
EGS%C%>l/o
kdcQw7G
十. bind maC>LBa2/
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 KDey(DN:
先来分析一下一段例子 f=`33m5
5v9Vk`3'
<>=mCZ2
int foo( int x, int y) { return x - y;} ^$Krub{|
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 r{[OJc!
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 {TAw)!R~
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。 }c|U X
ZW
我们来写个简单的。 o8z)nOTO;
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: mhzYz;}
对于函数对象类的版本: FifbxL
|LmSWy*7
template < typename Func > SW9fE:v
struct functor_trait u Z(? >
{ ]ii+S"U3
typedef typename Func::result_type result_type; w sY}JT
} ; Qn=$8!Qqa
对于无参数函数的版本: yn~P{}68
8&E}n(XE
template < typename Ret > #I%s3
struct functor_trait < Ret ( * )() > Dp!zk}f|
{ yA;W/I4
typedef Ret result_type; 9lspo~M
} ; 7SS07$B
对于单参数函数的版本: $j*Qo/xd
&mkpJF/
template < typename Ret, typename V1 > (E!!pz
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > n&!+wcJ;Yt
{ 3&*'6D
Tg
typedef Ret result_type; g}Qx`65:
} ; ,]$A\+m'
对于双参数函数的版本: ngyY
g7V_[R(6
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > .\)A@ua^
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) >
CL3xg)x6
{ L`3n2DEBf
typedef Ret result_type; (|u31[
} ; ~UPZ<
等等。。。 -cfx2;68
然后我们就可以仿照value_return写一个policy n?QZFeI`
w*~Tm >U
template < typename Func > 1"]P`SY$r
struct func_return r@$ w*%
{ C}"@RHEu
template < typename T > U[||~FW'
struct result_1 n1J]p#nCa.
{ 5H
!y 46z
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; Mv|!2 [:
} ; X")|Uw8Kl/
)=_ycf^MC
template < typename T1, typename T2 > bFGDgwe z
struct result_2 %ROwr[Dj=
{ @Icq1zb]
y
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; S; /. %
} ; (S9f/i^
} ; eegx'VSX4
yrr)
y
n=!uNu7
最后一个单参数binder就很容易写出来了 o"q+,"QL
<z0WLw0'z
template < typename Func, typename aPicker > VmvQvQ/9R
class binder_1 $3;Upgv
{ .-]R9KjR1J
Func fn; \b8\Ug~t
aPicker pk; o"+
i&Wp~
public : aC^$*qN-)
Z4q~@|+%
template < typename T > 9-lEt l%
struct result_1 HW[L[&/
{ \N6\v5vh
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; ;ojiJ?jU
} ; l] !B#{
}iww:H-1
template < typename T1, typename T2 > :tj-gDa\Y
struct result_2 WUoOGbA `
{ H lB]38
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; IVjU`ij
} ; g>j| ]6
bS^WhZy'(
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} ^&