一. 什么是Lambda s*k[Fbi
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。
k_ ;+z
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, X)^kJ`
-kVt_
l|c#
xM3T7PV9
class filler { ke}W
{ -5~&A6+ILn
public : }x^q?;7xW
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} Q^qdm5}UkW
} ; R7)2@;i
6ZCSCBW
i+)9ItZr
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: Bu\:+3 )
+&7D
;wj=
k%5o5Hx
O.%'
47A
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); \/Z?QBFvz
+p:#$R)MW
D.hj9
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 al9L+ruR
B1GBQH$Ms
478gl
o
-c"nx$
二. 战前分析 U&uop$/Cq
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 1d4?+[)gUv
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 ]D@_cxud3
jU~
!*]
y3 vDKZ
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); Ydw04WEJ
/* --------------------------------------------- */ _<`j?$P
vector < int *> vp( 10 ); t7"vAjZU
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); Uk=-A
@q
/* --------------------------------------------- */ gn>qd6P
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); bcp+7b(IB
/* --------------------------------------------- */ 1 Z5:DE<
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); [J'O5"T
/* --------------------------------------------- */ hP1H/=~
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); x4&<Vr
/* --------------------------------------------- */ =@F1J7
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); Lb2bzZbhx
K/+Y9JP9
Q{ibH=^
o/grM+_
看了之后,我们可以思考一些问题: %Y7\0q~Z
1._1, _2是什么? <g SZt\
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。 6PF7Wl7.
2._1 = 1是在做什么? 'gDhi!h%
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。 gq|T:
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。 dD
Qx[
LZirw'
.</`#
三. 动工 w%(Ats
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: G1t{a:
5E|y5|8fb
2UPqn#.3
vN`2KCl~3
template < typename T > \G+ hi9T(
class assignment T2Q`Ax7
{
}pOem}
T value; !Nu ~4
public : Z%]s+V)st
assignment( const T & v) : value(v) {} \OV><|Lkh
template < typename T2 > yHY \4OHS
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } .DzFtc
} ; v##k,R.d
t u)kWDk
g%P6 f
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 T}%8Vlt]
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment +HGPn0As
+K6j p
k}xXja*
5%+M:B
class holder hG~TqH^}B
{ D"x;/I
public : f@3?kM(
template < typename T > )5NfOvmNB
assignment < T > operator = ( const T & t) const EDMuQu/D8
{ Y8c#"vm(
return assignment < T > (t); WInfn f+'
} x4$#x70?
} ; ~]CQ
DR:
|\PI"rW
cZ6Zx]
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: ; L<D-=
T*AXS|=ju
static holder _1; ID/=YG@
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 {yo<19kV@
!p&[:+qN
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); p$mx
而不用手动写一个函数对象。 E}7@?o7u}
N-
!>\n
v}vwk8
n};:*N!
v
四. 问题分析 7Nu.2q E
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。 /$w,8pV=
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 ,".1![b
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 |ia#Elavo
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 nY]5pOF:
下面我们可以对这几个问题进行分析。 wZ&l6J4L
WOw( -
五. 问题1:一致性 gk &
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| #qx$ p
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 _6y#?8RMB
=tP%K*Il4
struct holder S.u1[Yz^
{ F$tshe(
// Ol%KXq[
template < typename T > iJ&*H)}^
T & operator ()( const T & r) const ku8C#%.m3
{ UDBMf2F]
return (T & )r; &7K 4tL
} O)bc8DyI
} ; {`-f<>N3
u~]O #v
这样的话assignment也必须相应改动: IonphTcU!
#YiphR&
template < typename Left, typename Right > ZH~=;S-t
class assignment k_o$ Ci
{ Z9)-kRQz=r
Left l; *F^t)K2
Right r; /h(bMb Z
public : NFsCq_f
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} {^z>uRZ3
template < typename T2 > |E}-j;(
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } P]~apMi:
} ; `X8wnD
/WxCsQn
同时,holder的operator=也需要改动: M ^89]woC
M:5K4$>Kx
template < typename T > aVE/qXB
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const +u[^@>_I0
{ I2&R+~ktR
return assignment < holder, T > ( * this , t); }!`_Bz:
} at
)m*
2FE13{+f
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 ;%ng])w=;
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 59@PY! c>
S/2lK*F
return l(rhs) = r; CVAX?c{
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 N 4!18{/2
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: Ib&]1ger#=
p0|PVn.^h
template < typename Tp > _w.H]`C!X
class constant_t BwJL)$D<S
{ l^cz&k=+
const Tp t; 9OS~;9YR
public : Hz>_tA"^T
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} zMg(\8
template < typename T > K_Q-9j
const Tp & operator ()( const T & r) const "n, %Hh
{ B<Zm'hdX
return t; 2{6%+>jB
} !r#36kO
} ; f;`7}7C
2Kmnt(>
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 riu_^!"Z_
下面就可以修改holder的operator=了 Xt%y>'.
qydRmi
template < typename T > P-_2IZiz
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const _qf$dGqc
{ A=f)ntH~
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); Y(<(!TJ-
} ]}Jb'(gMO4
J5zKwt
同时也要修改assignment的operator() tt0 3gU`
qy( kb(J
template < typename T2 > d1>L&3HKx
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } $fhR1A
现在代码看起来就很一致了。 (^~0%1
H?4t\pSS
六. 问题2:链式操作 KX^! t3l6
现在让我们来看看如何处理链式操作。 Maw$^Tz,
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。 aJzyEb
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。 GTocN1,Z~a
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。 f5`q9w_c
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct q |Orv=v
@#>YU
template < typename T > tE$oV
struct result_1 *G"}m/j-
{ "+Kp8n6
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; 6
9s%
} ; XE`u
<Em|0hth
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: }08Sv=XM
(o2.*x
template < typename T > d9.I83SS
struct ref 6[3>[ej:x
{ j\\uW)ibG
typedef T & reference; Vwpy/5Hmp
} ; n48%Uwa,
template < typename T > ):st-I!o
struct ref < T &> WxJV
zHtR
{ El^V[s'3
typedef T & reference; E G J/r
} ; A kEt=vI
QD;:!$Du
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: k0IztFyj:R
dk_! ~Z
template < typename T > wl0 i3)e:
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const r<1.'F
{ /y3Lc.-
return l(t) = r(t); }PX8#C_P
} +EvY-mwfQ
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。 zxrbEE Q
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 T( CTU/a-,
Z^t{m!v
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 >f:OU,"
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: ?/YT,W<c;&
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 CPLsSv5
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 R,8460e7
最后的布局是: =kBWY9:$,
Add ZJ%iiY
/ \ 0I}c|V'P
Divide 5 (L,>P`CR6
/ \ -cB>; f)5r
_1 3 ]owcx=5q%'
似乎一切都解决了?不。 ~kOXMLRg
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。 t&MLgu
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。 %&M*G@j
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: Z"d21D~h9`
PcEE@W9
template < typename Right > jP )VTk_
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const /MbWS(RT
Right & rt) const K}!YXy h
{ o>y@1%aU
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); LYMb)=u]
} I6Oc`S!L
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 w^)_Fk3
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。 qFwAzW;"
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。 {KqERS&
g
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。 xF`O ehVA
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。 13MB1n
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? _{mG\*q
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: g]PC6xr38
3|vZ`}
template < class Action > kp8kp`S7
class picker : public Action 4=ZN4=(_[
{ <*+Y]=
public : qR^i5JH}u
picker( const Action & act) : Action(act) {} f"d4HZD^
// all the operator overloaded L r9z~T:ED
} ; :pGgxO% q
?#J;[y\^
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。 D)J'xG_<O
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=Kt[|%'e
~?:Xi_3Lo
template < typename Right > mO@Sl(9
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const VR vX^w0
{ vve[.Lud'
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); F=V_ACU
} JA
"
%P`|kPW1
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > l/6(V:
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。 M*<Bp
1*]@1DJt
template < typename T > struct picker_maker Q_FL8w9D~8
{ Vv.q{fRvYB
typedef picker < constant_t < T > > result; Y@'ahxF
} ; `E5vO1Pl
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > KZI-/H+
{ 3.?B')
typedef picker < T > result; E>N L/[1d
} ; lKLb\F%
"xE;IpO[
下面总的结构就有了: xi! R[xr1
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.>y(TI
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。 7w5 L?,a
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 S3Sn_zqG
至此链式操作完美实现。 rtk1 8U-
LO;Z3Q>#0
RLUH[[
七. 问题3 J7$JW3O
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。 ul ag$ge
zHt}`>y&
template < typename T1, typename T2 > AGgL`sP
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const zK ir
{
%( o[Hsl
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); GFO(O
} #)28ESj
0?\d%J!"S
很明显,这个函数的返回类型会依赖于T1,T2,因此result_1已经无法适用,我们就只好再写一个result_2: /rmm@
OojQG
template < typename T1, typename T2 > mx")cGGQ
struct result_2 `I)ftj%
{ 5wGc"JHm
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; F(+dX4$
} ; mc}r15:<
w\Bx=a>vc
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? 4P$#m<;t
这个差事就留给了holder自己。 XjV,wsZ=
#>(h!lT_
]5hGSl2
template < int Order > X?Z#k~JR
class holder;
O^I%Xk
template <> 2ZZF hj
class holder < 1 > Vv5#{+eT;
{ pk2}]jx"
public : S1a}9Z|
template < typename T > xN]88L}Tn
struct result_1 1F58 2 l
{ a>/jW-?
typedef T & result; 2=ZZR8v
} ; T0Zv.
template < typename T1, typename T2 > o9D]\PdL>
struct result_2 @qWes@
{ S!wY6z
typedef T1 & result; SPU_@ Pk
} ; VS_xC$X!S
template < typename T > w`F4.e
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const $ h<l
{ 7K}Sk
return (T & )r; )a'c_ 2[
} z4[S02s
template < typename T1, typename T2 > %b(non*
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const 9t^Q_ [hG
{ p?+*R@O
return (T1 & )r1; 97n@HL1
} < &~KYu\r
} ; _'47yq^O
^GN |}W
template <> 3~Vo]wv
class holder < 2 > X1{U''$
K
{ cWG?`6xU&
public : qX?k]m
template < typename T > `VxfAV?}
struct result_1 d)X6x-(
{ d
%Z+.O
typedef T & result; @fwk
} ; !O~5<tA[#1
template < typename T1, typename T2 > |6}:n,KA.
struct result_2 +r
2\v
{ WSPlM"h
typedef T2 & result; `&-)(#
} ; 7ZVW7%,zF
template < typename T > drZ1D s
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const V`MV_zA2
{ 9e:}qO5)
return (T & )r; zHsWj^m"
} (1my9k5C
template < typename T1, typename T2 > p|b&hgA
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const [$b\#{shtP
{ U~e^
return (T2 & )r2; Z>#MTxU(
} ~J:"sUR
} ; R^=)Ucj
(ON_(MN
j.L`@
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 D3+UV+&R/
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: xRx8E;Q@h?
首先 assignment::operator(int, int)被调用: ^%qhE8
.g6DKjy>
return l(i, j) = r(i, j); M~1 n#
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) DlXthRM
:U7m@3czU
return ( int & )i; ORo +=2
return ( int & )j; ADa'(#+6
最后执行i = j; =_/,C
可见,参数被正确的选择了。 ? <.U,
_+\hDV>v
5Se
S^kJC
bl)iji`]
~!w()v n
八. 中期总结 E"P5rT
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: 2HNH@K
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 ZZa$/q"
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 Eu AJ.n
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor 'M*+HY\.0
>o\[?QvP
J jCzCA:K_
U~SOHfZ%(
wNuS'P_(:T
p1=sDsLL
九. 简化 Ah2%LXdHA
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。 *n)3y.s
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 G}tq'#]E{z
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: 2S1wL<qP
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 2
AZ[gr@c
+-*/&|^等 ;mXr])J
2. 返回引用。 h-1eDxK6
=,各种复合赋值等 sa~.qmqu
3. 返回固定类型。 t-\S/N
各种逻辑/比较操作符(返回bool) K/ q:aMq
4. 原样返回。 T
x_n$ &
operator, P]Z}%
8^O
5. 返回解引用的类型。 <dTo-P
operator*(单目) edPnC
{?s
6. 返回地址。 _|MY/SN4A
operator&(单目) j.GpJDq
7. 下表访问返回类型。 /tno`su;
operator[] Z\E 3i
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 ?o h3t
operator<<和operator>> ChLU(IPo6
V(3udB@K
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。 ku*|?uF
例如针对第一条,我们实现一个policy类: C!SB5G>OH
63QSYn,t
template < typename Left > a$I;
L
struct value_return $S$%avRX
{ Aa&3x~3+
template < typename T > 5Mb1==/R
struct result_1 :~ 3/
{ |WeLmy%9
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; ,\5]n&T;r
} ; Vkex&?>v$
5:f}bW*
template < typename T1, typename T2 > R|{6JsjG10
struct result_2 Q]7Q4U
{ MB\vgKY
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; =o=)EU{~
} ; K}O~tff
} ; LX
j Tqp'
?x]T&S{
<;x+?j
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait ;W#G<M&n'
Tk/K7h^
下面我们来剥离functor中的operator() A20_a;V
首先operator里面的代码全是下面的形式: n$}c+1
`c{i+
return l(t) op r(t) ^zqz$G#
return l(t1, t2) op r(t1, t2) lN 1 T\
return op l(t) Zx5vIm
return op l(t1, t2) =#1iio&
return l(t) op Cs%'Af
return l(t1, t2) op CQ sVGn{x
return l(t)[r(t)] dvsOJj/b
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] wmY6&^?uS
0_Etm83Wq6
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: T:wd3^.CG
单目: return f(l(t), r(t)); l4u`R(!n5
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); QF'N8Kla
双目: return f(l(t)); ^#lPXC Bg
return f(l(t1, t2)); U`IDZ{g
下面就是f的实现,以operator/为例 \ tF><
J'b*^K
struct meta_divide E7oL{gU
{ Skp&W*Ai
template < typename T1, typename T2 > %@kmuz??
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) 5RI"gf
{ VCNg`6!x
return t1 / t2; #G$_\bt
} (6>8Dt 9[
} ; 5Ee%!Pk
!m'lOz
这个工作可以让宏来做: g15e|y)th
ZnI_<iFR*
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ { >bw:^F
template < typename T1, typename T2 > \ FJp~8
x=
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; d*3k]Ie%5f
以后可以直接用 (.m0hN!~u
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) #l+U(zH:JG
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 t]2~aK<]
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) j1Q G-Rs&
oOmPbAY
qOV#$dkY
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 +i4S^B/8i
JN$v=Ox{
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > j0Kj>
class unary_op : public Rettype nRPy)L{
{ iaLsIy#h
Left l; Zh6bUxr
public : }tua0{N:z
unary_op( const Left & l) : l(l) {} /al(=zf
@'/\O-
template < typename T > >|/NDF=\s
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const pD eqBO
{ S c_*L<$
return FuncType::execute(l(t)); gieTkZ
} 3uZY.H+H
|Eu_K`
template < typename T1, typename T2 > m`}!
dBi
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const -*_D!
{ J;Xh{3[vO
return FuncType::execute(l(t1, t2)); ?nn`ud?f
} o6'I%Gs
} ; h*Rh:yCR>
VL?ubt<
J3Qv|w[3Y
同样还可以申明一个binary_op `kpX}cKK}
4h@jJm
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > (Ub=sC
class binary_op : public Rettype N&]v\MjI62
{ SsIy ;l
Left l; E!8FZv8
Right r; lF2im5nZ?
public : j#f+0
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} w-C~
Ik
TUw^KSa
template < typename T > m$ )yd~
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const (CJiCtAsl`
{ [2pp)wq
return FuncType::execute(l(t), r(t)); D^baXp8
} Hzcy'
2E33m*C2
template < typename T1, typename T2 > XI}
C|]#
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const GbFLu`I u
{ : ^F+mQN
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); GpMKOjVm|
} 5Q#;4
} ; w},' 1
DJ_,1F
#=V%S
2~
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= G%r/3
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 ZR.1SA0x?O
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) ng0IRJ:3
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。 d rnqX-E;
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! 5+vCuVZ
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。。。 |Zr5I";
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 ;5:g%Dt
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) ,24NMv7
下面是修改过的unary_op zlF*F8>m
X6kB
R
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > rbiNp6AdL
class unary_op |s-q+q{|
{ }__g\?Yf
Left l; R7;SZo
1t_$pDF}
public : hb9e6Cc
guz{DBlK
unary_op( const Left & l) : l(l) {} u/Fa+S
9uV/G7Geq
template < typename T > \(Dq=UzQI
struct result_1 l+Dl~o}
{ #4%4iR5%
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; )IPnSh/<
} ; d)1)/Emyj
jb~a z
template < typename T1, typename T2 > BF@(`D&>
struct result_2 blNE$X+0|
{ $e&( ncM
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; SlB,?R2
} ; qR4('
/=w9bUj5v
template < typename T1, typename T2 > 9_h3<3e
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 5!$m3j_,]?
{ i>HipD,TD
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); 7Bm 18
} /%EKq+ZP
>^LVj[.1
template < typename T > D
M(WYL{
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const RIOR%~U
{ 79U
Th@r}
return OpClass::execute(lt(t)); Genk YtS
} e48`cX\E
L&=j O0_
} ; A`v (hBM
#P.jlpZk
`*cT79
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 9w'3d@
好啦,现在才真正完美了。 "~Twx]Z
现在在picker里面就可以这么添加了: `,i'vb`W#b
^wPKqu)^
template < typename Right > '\\dh
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const ";E Mu(IXb
{ i/9QOw~
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); g9|B-1[
} [/hS5TG|7
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。 (mz5vzyw
,cPNZ-%
rLs)*A!
Y^m2ealC
+N5#EpW
十. bind p.^mOkpt
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。 ^ j;HYs_
先来分析一下一段例子 Gc>bli<-
:VP4|H#SP
f I>>w)5
int foo( int x, int y) { return x - y;} ?#!Hm`\.
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 kKVd4B[#*
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 s,m+q)
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。 s:lar4>kM
我们来写个简单的。 ]2(vO0~
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: JW9^C
对于函数对象类的版本: *')BP;|V`
h^^zR)EVb
template < typename Func > 4[a?..X
struct functor_trait 3#huC=zbf
{ QW#]i
typedef typename Func::result_type result_type; `)e;bLP
} ; 8T92;.~(
对于无参数函数的版本: {k] 2h4 &h
x3=W{Fv@4
template < typename Ret > ^6[KzE#*
struct functor_trait < Ret ( * )() > ;8/w'oe*j
{ yi<&'L;
typedef Ret result_type; @;kw6f:{d
} ; !R;P"%PHV
对于单参数函数的版本: R~8gw^w![
(-*NRY3*
template < typename Ret, typename V1 > Q:eIq<erY
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > H+vONg
{ i$;GEM}tv
typedef Ret result_type; Y(GH/jw
} ; yjs5=\@
对于双参数函数的版本: $'e;ScH
rB;`&)-
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > sv\'XarM
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > BM=`zGh"
{ `?LQd2p
typedef Ret result_type; ta"/R@ k*
} ; SY|r'8Z%Q
等等。。。 EJ{Z0R{{
然后我们就可以仿照value_return写一个policy Ze~$by|9f
B+S
&vV
template < typename Func > QEL^0c8 ~
struct func_return )~xL_yW_X
{ IF~i*
template < typename T > 9|WBJ6
struct result_1 E9pKR+P
{ O$u;]cg
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; 4r#O._Z
} ; jb1OcI%
*zeY<6
template < typename T1, typename T2 > {dvrj<?
struct result_2 p 7IJ3YY
{ loN!&YceW
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; 4NN-'Z>a
} ; ms'&.u&<
} ; =o\:@I[
u{0+w\xH\
E{gu39 D
最后一个单参数binder就很容易写出来了 [M_pf2Y
d,[.=Jqv[
template < typename Func, typename aPicker > vR`-iRQ?_
class binder_1 /+4Dq4{t)
{ u /!U/|
Func fn; 5EDHJU>
aPicker pk; nR4L4tdS
public : GjZ@fnF
VaC#9Tp2X
template < typename T > 1Lz`.%k`:
struct result_1 o/buU{)y
{ BF8n: }9U
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; @_^QBw0
} ; %Y%+K5;AZ
}u
cqzdk#2
template < typename T1, typename T2 > iKv`[k
struct result_2 C>7Mx{ !H
{ fHvQ 9*T
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; f/Km$#xOr
} ; jENarB^As
xP*9UXZ4P
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} wpu]{~Y
2!>phE
template < typename T > &:=
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const o O%!P<