一. 什么是Lambda as6YjE.Yy
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 9y"*H2$#
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, _[.3I1kG
[Y]\sF;J
y"SVZ} ;|
qS|t7*
class filler sIh,@b
{ +V6N/{^5
public : $n?@zd@53
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} ,;yiV<AD
} ; OL|UOG
d^WEfH
NrdbXPHceN
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: .DSmy\FI5
L?e N(L
%<w)#eV?
`8%2F}x}qD
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); ;u0MY
$k|k 5cP8x
}l>0m
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 &8 ~+^P1w
o4CgtqRs
|,89zTk'
Fh4kd>1D
二. 战前分析 a$SGFA}V
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。 14p <0BG
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 fWywegh
0x\bDWZ_
gUB%6v G\I
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); -&*
4~
/* --------------------------------------------- */ SablF2doa
vector < int *> vp( 10 ); BV X6
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); &i,xod6$
/* --------------------------------------------- */ gzthM8A
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); ?HBNd&gZ1G
/* --------------------------------------------- */ 0;j)rmt
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); ~P85Or
/* --------------------------------------------- */ hYMo5 ?
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); V!F#
e k:
/* --------------------------------------------- */ <m#ov G6
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); "$*&bC#dE
B#_<?
Vs)Pg\B?
#?Z>o16,u
看了之后,我们可以思考一些问题: rn7eY
1._1, _2是什么? {]/}3t
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 %(,Kj
~0
2._1 = 1是在做什么? XP"lqyAi
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 =r=YV-D.
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 <T[wZ[l
[kIiKLX
ZzNp#FrX"
三. 动工 x4PA~R
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: c_e2'K:
fG107{!g=
db%o3>>e
]4m;NI d
template < typename T > ;x*_h
class assignment ~5[#c27E9
{ 9H9 P'lx9
T value; LwV4p6A
public : tO$/|B74Bz
assignment( const T & v) : value(v) {} h|tdK;)
template < typename T2 > F(J6 XnQ
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } 0L_JP9e
} ; O9#8%p%
)
_s/5oRHA
v&p|9C@
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 HrH-e=j
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment 5J^S-K^r
;N4A9/)
Wp"+\{@)
Z6eM~$Y
class holder N,9W18
@
{ nCZ&FNi{O~
public : 5G"DgG*<
template < typename T > u:Fa1 !4JR
assignment < T > operator = ( const T & t) const E)l0`83~^
{ Nr?Z[6O|
return assignment < T > (t); wJs#rkW
} 7{%_6b"
} ; );o2eV
~)XyrKw
u]K&H&AxT
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: *w>dT
E-Nc|A
static holder _1; Cku#[?G
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 {k4)f ad\
/a}F;^
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); e5/f%4YX
而不用手动写一个函数对象。 w\o?p.drp=
)YE3n-~7{
P;7JK=~k
q#RUL!WF7U
四. 问题分析 lxIoP
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。 s9R#rwIc
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。 J!40`8i
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 YIjY?
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 f;AQw_{
下面我们可以对这几个问题进行分析。 $]v=2j
CatbEXO
五. 问题1:一致性 $on"@l%U
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?| wldv^n hM
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 cZB?_[Cp
N~rA /B]T
struct holder PE $sF]/
{ vS#Y,H:yAj
// S{HAFrkm7
template < typename T > 5f;6BP
T & operator ()( const T & r) const z l?Gd4
{ hk6(y?#
return (T & )r; a8D7n Ea
} :w|ef;
} ; kiYHJ\a
GtR!a
这样的话assignment也必须相应改动: ! =(OvX_<
HSXv_
template < typename Left, typename Right > S$~T8_m^U
class assignment #0HZ"n
{ d 8YP<"V&
Left l; MI^@p`s
Right r; ~s3X&!#
public : L|B/'
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {}
Iw)}YZmn
template < typename T2 > =geopktpf
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } Yatd$`,hW
} ; 5`Q*
t zn1|
同时,holder的operator=也需要改动: ]ySm|&aU
> 2)@(f~g
template < typename T > \9
,a"g
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const !3O8B0K)v
{ O52B
return assignment < holder, T > ( * this , t); x*H,eY3
} * {avx
6,wi81F,}
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 V{jQ=<)@e
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 JRti2Mu
bsuGZ
return l(rhs) = r; z):LF<
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 b/[$bZD5o
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: voX4A
pl
O0Z!*Hy
template < typename Tp > ^/6LVB *
class constant_t =Msr+P9Ai
{ 6zbqv 6
const Tp t; h^QLvOuR
public : 6zyxGJ(
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} ]A?(OA
template < typename T > KgD sqwy
const Tp & operator ()( const T & r) const [TX1\*W
{ GZefeBi
return t; Nm{+!}cC
} YR'dl_
} ; WiU-syNh
e1<9:h+
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 =EJ8J;y_f
下面就可以修改holder的operator=了 \wjT|z1+Y
V; pRw`
template < typename T > 1tZ7%0R\g]
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const X%C`('"R
{ ZVX1@p
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); B4
k5IS
} *A&A V||q
Z= +Tw!wR>
同时也要修改assignment的operator() @23?II$=@
"?*B2*|}`
template < typename T2 > ,=a+;D]'
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } b6%[?k
现在代码看起来就很一致了。 vRhI:E)So#
SO|!x}GfI
六. 问题2:链式操作 D6I-:{ws
现在让我们来看看如何处理链式操作。 m| uVmg!*
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。 FOyANN'
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 wC>}9OM
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 7v']wA r]
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct Wq2Bo*[*
K' ?`'7
template < typename T > _^Z
v[P
struct result_1
2S
{ 7+NBcZuG9
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; awU!3)B
} ; (^HU|
PIHix{YR
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: <)$e*HrI
XQ'$J_hC
template < typename T > ,Gi%D3lA
struct ref o[aP+O Md
{ 9oj#5Hq
typedef T & reference; 9GX'+$R]
} ; FfRvi8
template < typename T > A(D>Zh6 o@
struct ref < T &> Gh5 3Pne
{ eK[9wEdn
typedef T & reference; *ZkOZ
} ; P<CPA7K
2RU/oqmR
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: ~v@.YJoZ4Z
wzj:PS
template < typename T > HIqe~Vc
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const FrsXLUY
{ &c^tJ-s
return l(t) = r(t); *snY|hF
} %$<v:eMAs
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。 XI'.L ~
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 tXCgRU
%oOSmt
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 t_lM
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: {,=U]^A
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 2Rqpok4
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 "]bOpk T
最后的布局是: $ba*=/{[q
Add 782 oXyD
/ \ #[&9~za'"m
Divide 5 (GoxiX l
/ \ jL{k!V`s
_1 3 8 4lT# ^q
似乎一切都解决了?不。 I{$TMkh[
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。 I.gF38Mx
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。 3>v-,S+
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: y&A&d-
z%;_h-
template < typename Right > lMmP]{.>$
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const 7/HX!y{WP
Right & rt) const v]'\]U^
{ *&z!y/
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); RGLJaEl !
} 7sU+:a
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 qL?$u07<9'
XXX指的是原来的functor的类型,picker_maker<T>是一个类型变换的trait,如果T是一个常量,那么他会返回constant_t<T>,否则返回T本身。 FMtg7+Q|>
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 C1uV7t*\
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 t=\
ffpA
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 Mn 8|
Knh
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? G '%ZPh89
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: uf1s}/M
x9o(q`N
template < class Action > t~|`RMn"
class picker : public Action ?@^gpVK{
{ "H9q%S,FH
public : 5`6U:MDq
picker( const Action & act) : Action(act) {} RNopx3
// all the operator overloaded R_=fH\c;
} ; _ mgu
r
p@?ud%
Picker<T>继承自T,唯一的作用就是给T添加上了各种操作符的重载函数。 *Oq&g\K)
现在所有参与行动的functor都要套上一层picker, _1被声明为 picker<holder>, 并且holder中所重载的操作符除了operator()之外全部被移到了picker内。而picker中的操作符重载的返回的functor也必须套上一个picker: F;MACu;x
OGcW]i
template < typename Right > ,ZZ5A;)
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const h05BZrE
{ mYqLqezAA
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); On(.(7sNc
} jFl!<ooCo
T3Sz<K$E
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > Jv8VM\*
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。 VHLt,?G
yuhY )T
template < typename T > struct picker_maker xJin%:O
{ <r)5jf
typedef picker < constant_t < T > > result; Zul@aS
!
} ; f jMmlp
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > xP7mP+D
{ It]GlxMX
typedef picker < T > result; JH#p;7;
} ; ^}UFtL i
ny0]Q@
下面总的结构就有了: P=a&>i
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。 ";upu
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。 xg4wtfAbS
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 )Wk&c8|y
至此链式操作完美实现。 ?weuq"*a
}%c0EY'
&w{z
七. 问题3 "$3~):o
如何使用多参数的函数对象呢?考虑_1=_2,这个functor必须接受2个参数,因此所产生的assignment对象的operator()必须能接收2个参数。 B}@CtVWFz
Lie= DD
template < typename T1, typename T2 > `,Fc271`
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const /Ri-iC >
{ 6%V#_]
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); dFZh1*1
} A~;.9{6J[t
3x=NSe|f
很明显,这个函数的返回类型会依赖于T1,T2,因此result_1已经无法适用,我们就只好再写一个result_2: yQq|!'MK k
`j'gt&
template < typename T1, typename T2 > id)J;!^;J
struct result_2 H {uR+&<
{ P)[QC
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; WHr:M/qD
} ; v?o("I[ C
aN';_tGvK
显然,各个functor似乎根本不理会各个参数那个是_1, 那个是_2, 那么最后是怎么选择的呢? } :T}N]
这个差事就留给了holder自己。 gu1n0N`b
!N/?b^y
u&'&E
template < int Order > =j@8/
class holder; K,!f7KKo
template <> {DX1/49
class holder < 1 > o}Zl/&(
{ 0L\vi
public : p+;x&h)[l
template < typename T > '<h@h*R
struct result_1 -AXMT3p=1
{ ^AT#A<{1(
typedef T & result; nIl<2H]F`
} ; #B__-"cRv
template < typename T1, typename T2 > DCgiTT\
struct result_2 7??j}ob>
{ (`d _DQ
typedef T1 & result; hOe$h,E']
} ; q X]ej2
template < typename T > _<jccQ
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const !6_tdZ
{ *jl_,0g]
return (T & )r; {/XU[rn
} 7mYBxE/
template < typename T1, typename T2 > /?C6oj1
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const J!:v`gb#@A
{ 2vW@d[<J
return (T1 & )r1; wQU-r|
} r]%.,i7~8
} ; 30h1)nQ$h}
R[2h!.O8
template <> yjucR
Fl
class holder < 2 > d-"[-+)-
{ y9Q"3LLic`
public : _LLE~nUK"/
template < typename T > {N0ky=ud
struct result_1 mh~n#bah
{ @"`{Sh`Y$
typedef T & result; Ay\!ohIS3
} ; Mp^U)S+
template < typename T1, typename T2 > nHB`<B
struct result_2 yXA]E.K!
{ Xqas[:)7+
typedef T2 & result; LiD-su
D
} ; (ZEDDV2
template < typename T > D"n
3If%
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const dUpOg{I.x
{ B'D4]EB
return (T & )r; \8SHX
} 4?e7s.9N
template < typename T1, typename T2 > ,DbT4Ul c
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const Vt
U
{ o#F0 3
return (T2 & )r2; %suXp,j
} 3WF6bJN
} ; hH@pA:`s
p%*!]JRS
7 m!e\x8
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> >。 _Y,d|!B#L
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: evHKq}{
首先 assignment::operator(int, int)被调用: wB W]w
PRF^<%mkI
return l(i, j) = r(i, j); (`Q_^Bfyl
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) 5P
< F
{~:F1J~=
return ( int & )i; VUGVIy.
return ( int & )j; 5>[j^g+@
最后执行i = j; >a1ovKF
可见,参数被正确的选择了。 AT,?dxP J
c95{Xy
%Tv^BYQAZ
#-u?+Nk/
p uLQ_MNV
八. 中期总结 pxs`g&3yd
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: j*;/Cah]k
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 xkebel`%
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 g3uI1]QXLg
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor EYF]&+ 9
@uI_4 a
v:$Y
|mh
+']S
!U!}*clYL
ceqYyVy
九. 简化 !ZlNPPrq}
很明显,要支持一个操作符所要做的工作太多了,而且在每个functor中申明result_1至result_n,可见如果n发生变化,维护的开销极大。 IT0*~WMZ
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 G#A& Y$
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: Sud5F4S
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 v><uHjP
+-*/&|^等 UZ+FV;<
2. 返回引用。 +EBoFeeIG
=,各种复合赋值等 ,*@6NK,.
3. 返回固定类型。 <U]#722
各种逻辑/比较操作符(返回bool) L3-tD67oa
4. 原样返回。 nY<hfqof
operator, MM%c
5. 返回解引用的类型。 vMOit,{
operator*(单目) 1JoRP~mMxa
6. 返回地址。 #5x[Z[m
operator&(单目) N;6WfdA-
7. 下表访问返回类型。 H A(e
operator[] Lqv5"r7eV
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 ]n:)W.|`R
operator<<和operator>> r:Xui-
1(**JTe
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。 i
XI:yE;
例如针对第一条,我们实现一个policy类:
$dLPvN
If_S_A c
template < typename Left > JOIbxU{U_
struct value_return &~7b-foCq
{ A@0%7xm
template < typename T > h4^
a#%$
struct result_1 zk@KuBLL
{ ]l'W=_XDg
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; }9xEA[@;
} ; J$?*qZ(oO
8vcV-+x
template < typename T1, typename T2 > {>cO&eiCt
struct result_2 ivbuS-f=r
{ O`hOVHDQ
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; jo4*,B1x
} ; _KkLH\1g$
} ; V4OhdcW{
/*bS~7f1
?Q]{d'g(sx
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait j [h4F"`-
_azg
0.)
下面我们来剥离functor中的operator() l*]*.?m/5
首先operator里面的代码全是下面的形式: GiN\nu<!
ccJ@jpXI
return l(t) op r(t) \S@;>A<J
return l(t1, t2) op r(t1, t2) '%`Wy@
return op l(t) D/Y .'P:j
return op l(t1, t2) .sA?}H#wb
return l(t) op -zd*tujx
return l(t1, t2) op zZ|Si
return l(t)[r(t)] 1;[\xqJ
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] o~F @1
DH_Mll>
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: Vet7a_
单目: return f(l(t), r(t)); XX,iT~+-
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); 2hRaYX,g
双目: return f(l(t)); EIwTx:{F
return f(l(t1, t2)); V>j6Juh
下面就是f的实现,以operator/为例 gaC^<\J
u><gmp&
struct meta_divide ,iU ]zN//
{ HZdmL-1Z^+
template < typename T1, typename T2 > N(@'L43$V
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) Dm6}$v'0
{
tqE LF
return t1 / t2; +xwz.:::
} p
IXBJk
} ; 5yO6szg
j3rBEQ,R
这个工作可以让宏来做: +'?p $@d
:xfD>K
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ s,Cm}4L6
template < typename T1, typename T2 > \ Pt?]JJxl-
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; DEaO=p|
以后可以直接用 *lg1iP{]
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) a2*WZc`
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 {hX.R
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) dx@#6Fhy
t#~r'5va
nv(Pwb3B
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 N
G1]!Vz5
dfe 9)m>
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > /b20!3
class unary_op : public Rettype glh2CRUj
{ "';'*x
Left l; zqqpBwk#
public : uRKCvsi sX
unary_op( const Left & l) : l(l) {} n\5` JNCb
]?xF'3#
template < typename T > viAvD6e
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const FK{YRt
{ ~!'%m(g
return FuncType::execute(l(t)); 0,(U_+n
} -@G|i$!
]6</{b
template < typename T1, typename T2 > V{fYMgv
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const gy _86y@
{ 8<k0j&~J
return FuncType::execute(l(t1, t2)); J1Mm,LTO
} jcN84AaRFI
} ; MwL'
H<
*J?QXsg
mUzNrkG(G
同样还可以申明一个binary_op 7[QU
*1bk
__$IbF5
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > =A<kDxqH
class binary_op : public Rettype }#q9>gx
{ *8U+2zgfC
Left l; b/ 'fC%o,
Right r; t/_w}
public : -c%GlpZw
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} <dDGV>n4;
}
O9q$-8!
template < typename T > +GgWd=X.Y
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const Oe^3YOR#j{
{ Vy{=Y(cpF2
return FuncType::execute(l(t), r(t)); `ItMn&P
} U}6'_ PRQ
kYz)h
template < typename T1, typename T2 > X\hD4r"
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const '+Dn~8Y+9
{ FJv=5L
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); &7T0nB/)
} $.cNY+ k
} ; [Ym?"YwVX
`Qv7aY
O qY8\>f-
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 gCgMmD=AZ
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 18Vtk"j
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) >c\'4M8Cz
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 i=reJ(y-
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! 75@){ :
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 !~m)_Q5?~
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 tk<dp7y7
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) -Duy:C6W
下面是修改过的unary_op +%6{>C+bZo
S3:Pjz}t
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > 0(ZER sP
class unary_op -f z
|
{ .jZmQtc
Left l; >;nE.]
De4UGX
public : IQoz8!guh:
85m[^WGyh
unary_op( const Left & l) : l(l) {} #DwTm~V0"
cuBOE2vB.
template < typename T > R"Hhc(H
struct result_1 :+/V
{ cG,B;kMjo
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; 1s=M3m&H
} ; II)\rVP5
PLKp<kg
template < typename T1, typename T2 > IBf&'/ 8\
struct result_2 rv&(yA
{ ]P(:z
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; 6/wAvPB$
} ; CwTx7
^qa
<O?iJ=$
template < typename T1, typename T2 > qWHH%
L;
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const za1MSR
{ Y;p _ff
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); |J'@-*5?[8
} X7?p$!M6;B
9loWh5_1Z
template < typename T > |zKe*H/
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 4Ucg<Z&%
{ \kvd;T#t6
return OpClass::execute(lt(t)); rm;'/l8Y-E
} VThcG(
NF
uo_Y"QiKEH
} ; L|qQZ=
w W1aG
gV):3mWC
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 :mXc|W3
好啦,现在才真正完美了。 ~_QZiuq&
现在在picker里面就可以这么添加了: X_ne#ZPl
iP~5=
template < typename Right > LpGplDlB
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const 7u6o~(
{ >t)vQ&:;u
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); U>IllNd
} !Sy._NE`z
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。 |[CsLn;
xpxUn8.
<MB]W`5
9s6@AJf
II3)Cz}xRG
十. bind $/Gvz)M
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 VJDF/)X3$
先来分析一下一段例子 >E|@3g
+2
}Xr-xh\v
w0)V3
int foo( int x, int y) { return x - y;} 4[
M!x
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 {2vk<
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 lTvI;zy
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。 od{Y`
.<
我们来写个简单的。 ^o_2=91
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: =dHM)OXD"
对于函数对象类的版本: d=o|)kV
dQYb)4ir
template < typename Func > ^ ~:f02[D
struct functor_trait ,aeQXI#@
{ =MEv{9_
typedef typename Func::result_type result_type; 5DK>4H:
} ; K}tl,MMU
对于无参数函数的版本: /1F%w8Iqh
cTCo~Pk4
template < typename Ret > MIo<sJuv
struct functor_trait < Ret ( * )() > k*(c8/<.d
{ upg?
typedef Ret result_type; K]Q#B|_T
} ; PEac0rSW
对于单参数函数的版本: ];Z)=y,vM
<gF=$u|}3[
template < typename Ret, typename V1 > P9p:x6
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > SUINV_>7
{ iZ<^p1i
typedef Ret result_type; "CLoM\M)
} ; ym9Z:2g
对于双参数函数的版本: Ve*NM|jg
E0!}~Z)
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > vH%AXzIA
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > K#rfQ0QK/!
{ OSQZ5:g|
typedef Ret result_type; S<rdPS*P
} ; 4sasf94
等等。。。 SeN4gr*
然后我们就可以仿照value_return写一个policy $,v
'>
Zk4Hs%n
template < typename Func > GR@!mf
struct func_return +~?ze,Di
{ N+ZDQa[
template < typename T > )uC],CbW{
struct result_1 k"\%x=#
{ T$T:~8tK3
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; Aayh'xQ
} ; gKeqf-UWKJ
NdGIH/Y;M
template < typename T1, typename T2 > p4Cw#)BaS
struct result_2 ZQXv-"
{ u?5d%]*
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; 0{^vqh.La
} ; _x&;Fa%
} ; T]Z|Wq`bot
Se<]g$eK?5
"[2CV!_
最后一个单参数binder就很容易写出来了 l*>t@:2J
'KB\K)cD=3
template < typename Func, typename aPicker > ("Z;)s4q
class binder_1 s0uI;WMg
{ SF$7WG3Q
Func fn; >$SP2(Y~
aPicker pk; &[:MTK?x!
public : ;Pf
|\q
[ -"o5!0<
template < typename T > i!+D
,O
struct result_1 F1) B-wW
{ vQ/}E@?u
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; yI/2 e [
} ; }P(RGKQZ"
:xJ]#
t..
template < typename T1, typename T2 > qX{"R.d
struct result_2 oNQ;9&Z,^2
{ wgfA\7Z
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; R,R[.2Vi
} ; 9qN4f8R
~,+n_KST;
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} YL-/z4g
Z?X0:WK
template < typename T > /WlK*8C
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const @Gp=9\L
{ x{{QS$6v
return fn(pk(t)); !$Aijd s5
} ]T|9>o!
template < typename T1, typename T2 > Xou1X$$z
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const [p[nK=&r
{ j(^ot001%v
return fn(pk(t1, t2)); maAZI-H{
} {6{y"8
} ; &7Frg`B&:
AzAD76iNv
\$:KfN>WY
一目了然不是么? F x,08
最后实现bind ?~~sOf AP
!<r+h,C
hoY.2 B _
template < typename Func, typename aPicker > ah<1&UG,
picker < binder_1 < Func, aPicker > > bind( const Func fn, const aPicker & pk)
o&uO ]
{ I@Zd<