一. 什么是Lambda `[C!L *#,
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 lkBdl#]9
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, o tk}y8
U#3J0+!
hUYd0qEbEt
-%L6#4m4o
class filler 1x[)/@.'f
{ /~^rr
f
public : Yot?=T};3{
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} a{[x4d,z
} ; 6P';DB
U^Xm)lL
tO0!5#-VR
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: [H=)
W^s
;Bi+Nw
)n ,P"0
(&!NC[n,
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); 4._(|
J_FNAdQt
Dgy]ae(Hb3
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 [ :zO}r:
F{UP;"8'
e@IA20
5< ja3
二. 战前分析 zL\OB?)5J
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。 Q:5KZm[ [
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 VO"("7L
1bH;!J
D:Zy
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); X$yN_7|+
/* --------------------------------------------- */ 3"O>&Q0c
vector < int *> vp( 10 ); W8]lBh5~:
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); &8z[`JW,T
/* --------------------------------------------- */ hEw-
O;T0
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); / 4lvP
/* --------------------------------------------- */ gH G
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); '7oA< R
/* --------------------------------------------- */ ,u/aT5\_
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); xKFn.qFr
/* --------------------------------------------- */ 9ksE>[7
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); ]niJGt
+=:#wzK@
Z.M,NR
;s52{>&F]
看了之后,我们可以思考一些问题: 9k 6r_G"
1._1, _2是什么? ^.>jGI%rB
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 i@4~.iZ8
2._1 = 1是在做什么? ?2oHZ%G
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 E<c9#I=
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 k2AJXw
L =8rH5
e/^=U7:io
三. 动工 #es9d3~\
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: SXy=<%ed
KjQR$-
v.]Q$q^
w08?DD]CDt
template < typename T > C[%OkPR,H
class assignment S*n@81Z
{ *f?4
T value; ="g*\s?r
public :
K#U<ib-v
assignment( const T & v) : value(v) {} T8HF|%I
template < typename T2 > |<GDUwC_;
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } VP6ZiQ|
} ; vPD]hs
|M+<m">E
~I}&V T
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 $5*WLG&AK
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment PpgP&;z4
lhkwWbB
YiPoYlD*n<
m o:D9
class holder Uy$)%dYfq5
{ 4!LCR}K
public : y>aZXa
template < typename T > O/<K!;(@?
assignment < T > operator = ( const T & t) const FD8N"p
{ ;W^o@*i{>
return assignment < T > (t); vo#UtN:q
} /IM#.v
} ; %Jrt4sg[j-
z5r$M
V7Mh-]
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: )lZp9O
dx+hhg \L
static holder _1; _C`K*u
6Z<
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 sUU{fNC6|
x(eb5YS
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); 1SR+m>pL
而不用手动写一个函数对象。 r}jGUe}d
gwWN%Z"
>b]S3[Q(
oD$J0{K6
四. 问题分析 %!PM&zV
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。 J;f!!<l\
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。 ,Bal
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 3fh8$A
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 &w1P\4?G
下面我们可以对这几个问题进行分析。 yn/rW$
%,k][V
五. 问题1:一致性 m2v'WY5u
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?| |\g5+fv9
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 a!u
rew#
Xt'sQ}
struct holder ~R@Nd~L
{ =%>oR
// _`pD`7:aI^
template < typename T > H[='~%D
T & operator ()( const T & r) const I;1lX
L
{ @!8ZPiW<
return (T & )r; d:i;z9b@to
} Jyqc2IH
} ; #Z<a
6KOlY>m]
这样的话assignment也必须相应改动: *Otg*,\
mI>,.&eo
template < typename Left, typename Right > -P]sRl3O;
class assignment PfZ+PqS
{ ?:L:EW8
Left l; mb!9&&2-t
Right r; I*`* Q$
public : 8{Fsm;UsY
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} +fnK/%b
template < typename T2 > V.{H9n]IO
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } w#g#8o>'
} ; wW/7F;54
P:N1#|g
同时,holder的operator=也需要改动: A4]s~Ur
xSBc-u#< G
template < typename T > ;Yg{zhJX~
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const -^ C=]Medl
{ <!pvqNApg
return assignment < holder, T > ( * this , t); <bD>m[8,
} EVNY*&p
`Ps:d^8*P
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。 m,t|IgDh
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 +a*^{l}AST
A+UU~?3y
return l(rhs) = r; ?K3(D;5
&i
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。 P(K>=O
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: +tD[9b!
m
wW%4d
template < typename Tp > e A}%C.ZR
class constant_t O1`9Y}G(r
{ ?Sb8@S&J
const Tp t; ? mhs$g>
public : p}<w#p
|
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} ~jb"5CX
template < typename T > ]J#9\4Sq
const Tp & operator ()( const T & r) const nQ/E5y
{ 25&J7\P*
return t; |eWjYGwJa
} mSo_} je(
} ; SC-
$B
UDL
RCS8i
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 fhCc! \
下面就可以修改holder的operator=了 KW7UUXL
P06RJE
template < typename T > ?]4>rl}
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const 0pSmj2/,.
{ HdLH2+|P;D
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); T =2=k&|
} Vy|6E#U
U.@*`Fg
同时也要修改assignment的operator() ''kS*3
=Z+nX0qF
template < typename T2 > o^V(U~m]
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } kVD(Q~<
现在代码看起来就很一致了。 %G?;!Lz
;q1A*f\:#
六. 问题2:链式操作 {Ions~cO)
现在让我们来看看如何处理链式操作。 T_lsGu/
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。 "jaJr5Wv=y
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。 mB\C?=_
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。 MBXBog7U
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct ~%2pp~1K
sIv)'
template < typename T > jU5 }\oP@
struct result_1 7^Yk`Z?|a
{ g38&P3/
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; ,p9i% i
} ; I=!rbF;Z
E{2Eoj;gq
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: +GAf O0
10#f`OPC
template < typename T > (4%YHS8
struct ref Ve/xnn]'
{ 5~yNqC
typedef T & reference; x[Wwq=~
} ; 7jJbo]&
template < typename T > \))=gu)I
struct ref < T &> L.=w?%:H=
{ y8\S}E0
typedef T & reference; @EoZI~
} ; %riK+
ZY56\qcY
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: d;+[i
zY|klX})
template < typename T > NOS>8sy
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const )H}#A#ovj7
{ SZ_V^UX_
return l(t) = r(t); 1>Q'R
} <vUVP\u~$
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。 lW 81q2n
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 P%MfCpyj
3!
~K^Z]
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 {W\T"7H
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: SAY
f'[|w
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 :h1pBEiH
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 zW8*E E+,
最后的布局是: 1R.4:Dn_
Add Cbs5dn(Y
/ \ _|''{kj(
Divide 5 Cb:gH}j
/ \ WGAXIQ
_1 3 !7d*v3)d
似乎一切都解决了?不。 "+uNmUUnm
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。 Ap$y%6
如何简化这个问题呢?我们不妨假定,任意一种操作符的functor,都能够产生任意一种操作符的functor,这样,每一种操作符的functor都拥有一样的产生方案。如果某种转换确实是不合法的(例如:A/B=C无论如何也不可能合法),那么在试图产生新functor的时候会出现编译错误。幸好C++的模版是如果不使用就不编译的,因此这种编译错误不会干扰到正常的使用,这正是我们所要的。 > MG>=A
OK,我们的方法呼之欲出了。既然所有的functor都具有一样的产生方案,那么不如大家都不要实现,等到最后统一的在所有的functor里面加上这么一系列的产生代码吧。例如,如果要添加从某functor XXX到operator=的functor的产生代码: UgN28YrW
pN&c(=If
template < typename Right > DKmZ
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const mw^7oO#
Right & rt) const qSx(X!YS
{ dC1V-x10ju
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); Xq4|uuS-O
} T%Pp*1/m7
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 c
'\SfW<
XXX指的是原来的functor的类型,picker_maker<T>是一个类型变换的trait,如果T是一个常量,那么他会返回constant_t<T>,否则返回T本身。 jn.C|9/mj
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 @d&/?^dp6
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 :3$}^uzIq
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。 ]P[%Mhg^
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? 0ji
q-3V)
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: ?U7) XvQ
aTzDew
template < class Action > -@&1`@):{
class picker : public Action 6/ `.(fL1
{ 4eH.9t
public : ai*b:Q
picker( const Action & act) : Action(act) {} Z"s|]K "
// all the operator overloaded _e!F~V.
} ; i5F:r|
*xR
2)u
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。 rNl.7O9b
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: A-ZmG7xk
>`jU`bR@
template < typename Right > H UWxPIu
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const .C]cK%OO
N
{ 3^=+gsc
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); jKIc09H|
} 4Tct
V|MY!uV
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > OJ4SbI
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。 q|)Q9+6$+
(5$ZvXx?}
template < typename T > struct picker_maker rp7W
}P+uU
{ #hw/^AaD-
typedef picker < constant_t < T > > result; +' oX
} ; IK^~X{I?
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > !8tS|C#2
{ insY(.N
typedef picker < T > result; +[. Yy
} ; W}'WA
?nKF6f
下面总的结构就有了: tK%c@gGU9
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。 <EO<x D=:
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_lp^Y
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 'PWQnt_U
至此链式操作完美实现。 s4T}Bsr
+7}iu/B!9
h?,\(KjP#
七. 问题3 hF&}lPVtv
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。 iz"3\{aN
(!?K7<Jv
template < typename T1, typename T2 > )yxT+g2!
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const IJU0[EA]F
{ H]#Rg`~n
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); l)+:4N?iVv
} .>6 Wv0
EqM;LgE=
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: F: 37MUQi
2)/NFZ
template < typename T1, typename T2 > bb=uF1
struct result_2 F#+ .>!
{ Ey&aBYR
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; 84&XW
} ; ~y0R'oi
uL?vG6% ^1
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? t0m*PJcF
这个差事就留给了holder自己。 W$?e<@
5@u~3jPd
^O%9yEo
template < int Order > .gYt0raSY
class holder; '5H4z7)
template <> K3p@$3hQ
class holder < 1 > +3^NaY`Y
{ M2T| "Q"=
public : [B6DC`M
template < typename T > nwM)K
struct result_1 h
; kfh.
{ )%JD8;[Jq
typedef T & result; <`g3(?
} ; q^bO*bv
template < typename T1, typename T2 > );}t&}
struct result_2 SQ#7PKH
{ mrZ`Lm#>pS
typedef T1 & result; ,-rB=|w
} ; ]HvZ$
template < typename T > 5 d ;|=K
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const r[HT9
{ w+f=RHX"{
return (T & )r; O]nT>;PXX
} QD<eQsvV
template < typename T1, typename T2 > jQtSwVDr
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const :%tuNJjj
{ d\]O'U)s
return (T1 & )r1; Bh` IXu
} R,Ml&4pZ}
} ; if~rp-\P
68x}w
Ae
template <> MTmO>V&O
class holder < 2 > qa!RH]B3
{ dbO#
public : YBSl-G'
template < typename T > d\Jji 6W
struct result_1 lfS;?~W0k
{ !dv-8C$U
typedef T & result; Hq
xK\m%,.
} ; *W^=XbG
template < typename T1, typename T2 > O{n<WQd{CY
struct result_2 %2yAvGa1
{ D<nxr~pQ
typedef T2 & result; d=e{]MG(
} ; .C5@QKU
template < typename T > ac6*v49
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const ~Fx&)kegTo
{ iVeQ]k(u
return (T & )r; ="B
n=>
} .5g}rxO8
template < typename T1, typename T2 > 7c::Qf[|
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const !Z/$}xxj
{ H`D f
return (T2 & )r2; s)tpr
} $^Ca:duk
} ; /2h][zrZ[.
G?[-cNdk
%N{sD[^
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 QGPR.<D)B
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: !0dX@V'r
首先 assignment::operator(int, int)被调用: @)z*BmP
;E's4jWq
return l(i, j) = r(i, j); _0]QS4a][c
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) uL>:tb
eycV@|6u*
return ( int & )i; jYdV?B
return ( int & )j; 8vJdf9pB*
最后执行i = j; m"-G6BKS
可见,参数被正确的选择了。 :r39wFi
I*c;hfu
BkT-m'I?
Opry`}5h
CZfE
|T~
八. 中期总结 b"P&+c
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: `Qq/F]
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 -kc(u1!
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 qC.i6IL
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor 0Bu*g LY
kJeu40oN
6J;i,/ky
h,hL?imD
1(pjVz&
,cS0
九. 简化 3k{c$x}
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。 ._ih$=
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 L?.7\a@
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: _3U|2(E
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 l4Y1(
+-*/&|^等 "7?t)FOo
2. 返回引用。 !VNbj\Bp
=,各种复合赋值等 2H>aC
wfX
3. 返回固定类型。 H%~Q?4
各种逻辑/比较操作符(返回bool) 6JWGu/A
4. 原样返回。 U6a zhi&,
operator, !5E9sk{)
5. 返回解引用的类型。 *2#FRA#q
operator*(单目) P#F_>GB
6. 返回地址。 q]+)c2M
operator&(单目) i;avwP<0
7. 下表访问返回类型。 S[.5n]
operator[] *JS"(. '(
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 i^/DiWdyf
operator<<和operator>> .h!9wGi`
r?afv.@L2
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 @e={Wy+Vm(
例如针对第一条,我们实现一个policy类: uOb2npPj
)BB%4=u@~.
template < typename Left > Vs|sw
struct value_return 4[xA-
\
{ :@WLGK*u.
template < typename T > Fu
mn9
struct result_1 @92gb$xT
{ uc\.oG;~q
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; wmiafBA e
} ; Es~DHX
>& [3
template < typename T1, typename T2 > Q~h6J*
struct result_2 QglYU
{ _&K\D
p&@
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; gTuX *7w
} ; XX:q|?6_ 4
} ; V-:`+&S{^
9kUV1?
Gzj3Ka
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait
{ $X X
Jtpa@!M
下面我们来剥离functor中的operator() \ bC}&Iz6
首先operator里面的代码全是下面的形式: Kj=;>u
8`DO[Z
return l(t) op r(t) pB[%:w/@l:
return l(t1, t2) op r(t1, t2) SUo^c1)G
return op l(t) <gR`)YF7
return op l(t1, t2) :(+]b
return l(t) op b%<16 4i
return l(t1, t2) op
srvYAAE
return l(t)[r(t)] |
[p68v>
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] "zXGp7Q'#
Ys)+9yPPn
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
单目: return f(l(t), r(t)); Mo~ki"9.
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); v^;-@ddr
双目: return f(l(t)); vB=;_=^i1
return f(l(t1, t2)); $e>/?Ss
下面就是f的实现,以operator/为例 Cv0&prt
QZ?O;K1|y
struct meta_divide H'D#s;SlR
{ HqB|SWyK
template < typename T1, typename T2 > VVgsLQd
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) yW[L,N7d
{ Jm%mm SYK
return t1 / t2; ofVEao
} OA!R5sOz"
} ; vP-3j
VPdwSW[eM
这个工作可以让宏来做: @pTD{OW?
SHytyd
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ Q
+R3H,
template < typename T1, typename T2 > \ *O!T!J
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; >pN;J)H
以后可以直接用 7N!tp,?
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) _w\Y{(k
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 q"P5,:W
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) Q %+}
#aj|vox}
Ii,~HH
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 ~:2&/MOP?
C{DlcZ<
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > 9e0C3+)CY
class unary_op : public Rettype +SO2M|ru&
{ C{8i7D
Left l; kboizJp
public : <>SR 4
unary_op( const Left & l) : l(l) {} Zlr{L]c
Sb'N];
template < typename T > U LV)0SB
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const "[#@;{@Gt
{ Cc@=?
return FuncType::execute(l(t)); ]d[Rf$>vu0
} ^).WW
(s5<
template < typename T1, typename T2 > >6*(}L9
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const KuIBYaK,
g
{ <j{0!J@:
return FuncType::execute(l(t1, t2)); XulaPq
} aytq4Ts
} ; X!HDj<
I/oIcQS!k
R5m`;hF
同样还可以申明一个binary_op NG!>7$@RV
14mXx}O
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > N>Vacc_[
class binary_op : public Rettype P'-JbPXU
{ Y')O>C0~
Left l; fui4@
Right r; W`w5jk'0^=
public : hO5K\QnRL
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} "PZYgl
pESB Il
template < typename T > {E;2&d
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const w> Tyk#7lw
{ IXbdS9,>F
return FuncType::execute(l(t), r(t)); k&MlQ2'!<
} ?BWHr(J
M(_^'3u
template < typename T1, typename T2 > BM|-GErE
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const <QYCo1_
{ fO[Rf_
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); Cf.pTYSl
} l*F!~J3
} ; HXD*zv@ *6
#citwMW
l,imT$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 #]5&mKi
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 y%{*uH}SL
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) qk_p}l-F1
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。 %GVEY
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! [
c ~LY4:
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。。。 [$hptQv
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 3g?MEM~
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) ${jA+L<J
下面是修改过的unary_op f o/
D3
yq/[ /*7^
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > NmH}"ndv+
class unary_op }9L 40)8
{ w/lXZg
Left l; p_rN1W
Dd'
7yMieUF
public : OVDMC4K2z!
:6 Hxxh
unary_op( const Left & l) : l(l) {} ;J,,f1Vw
g_rA_~dh
template < typename T > e8~62O^
struct result_1 9f@#SB_H
{ 30sC4}
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; fK)ZJ_?w,@
} ; y8<lp+
c,6<7
template < typename T1, typename T2 > sh',"S#=@
struct result_2 L #t-KLJ
{ o{ ,ba~$.w
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; R-g>W
} ; M!xm1-,[
DiZ!c"$
template < typename T1, typename T2 > 7i-W*Mb:
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const <Z\MZ&{k{*
{ C5:dO\?O
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); [JX}1%NA
} M9uH&CD6U
ef;&Y>/
template < typename T > 'DL;c@}37
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const q3,P|&T
{ q;1VF;<"vH
return OpClass::execute(lt(t)); oiTMP`Y
} )z?&"I
902!M65[rG
} ; +Op%,,Db
>)AE|j`
/o<}]]YBF
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 8I5 VrT
好啦,现在才真正完美了。 |1_$!
p
现在在picker里面就可以这么添加了: w*&n(zJF>
<2o.,2?G
template < typename Right > g( @$uJ
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const ^Ff~j&L@{
{ y]z)jqX<
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); f^[{k
{t
} ="#:=i]
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。 Y\z^\k
,p[\fT($]
nJ'>#9~a'>
VurP1@e&
`&|l;zsS
十. bind (/9.+V_
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。 Ovaj":L
先来分析一下一段例子 +eV4g2w)
jza}-=&+e
}\`-G+i{W
int foo( int x, int y) { return x - y;} *0Wi^f
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 H}jK3;8E
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 1A`?y&
Ll
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。 6]@|7|N>X
我们来写个简单的。 i-i}`oN
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: MrKU,-
对于函数对象类的版本: |mQtjo
)"pxry4v7J
template < typename Func > <6}f2^
struct functor_trait c]g<XVI
{ >'2w\Uk~:
typedef typename Func::result_type result_type; UgnsV*e &
} ; W[1f]w3
对于无参数函数的版本: Pt PGi^
Dj,+t+|
template < typename Ret > &G7)s%q
struct functor_trait < Ret ( * )() > w{:Oa7_A
{ XoH[MJC
typedef Ret result_type; +}`O^#<qLX
} ; <QkN}+B=
对于单参数函数的版本: V~]'+A
q>
n&3iv^
template < typename Ret, typename V1 > Gw\G+T?M-
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > 'sjJSc
{ 9GtVI^]
typedef Ret result_type; RV#uy]
} ; Zs3]|bUR
对于双参数函数的版本: ! 6p)t[s
>DL-Q\U
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > >F\rBc&
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > .Kh(F6
s
{ ok\/5oz
typedef Ret result_type; ?;.1fJU>
} ; sjkKaid
等等。。。 02# b:
然后我们就可以仿照value_return写一个policy FB=
^qId]s
template < typename Func > qV, $bw
struct func_return qy42Y/8'
{ Zjp5\+hHV
template < typename T > eJ=Y6;d$
struct result_1 u\1Wkxj
{ iRj x];:Vu
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; d4/`:?w
} ; KWigMh\r
Z#TgFQ3u
template < typename T1, typename T2 > }eDX8b8emA
struct result_2 _Okn P2E
{ Z:B Y*#B
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; c&Su d, &
} ; D
$CY:@
} ; YCB 3
qK6
uU9z
32-3C6f@oZ
最后一个单参数binder就很容易写出来了 bKt3x+x(
vVAZSR#
template < typename Func, typename aPicker > m[xf./@f{
class binder_1 h@>rjeY@
{ 6ImV5^l
Func fn; &;@b&p+
aPicker pk; $Op/5j
public : {^$"/hj
V Q,\O
template < typename T > 1:;&wf
struct result_1 LnRi+n[@7
{ A]SB c2
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; !7NzW7j
} ; xBI"{nGoN
8#Z\ }gGz
template < typename T1, typename T2 > %dk$K!5D0
struct result_2 "za*$DU
{ k0e|8g X
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; #Mem2cz
} ; gH{\y5%rO
[>Kxm
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} zk 'e6
7dg
5HH
template < typename T > B=Jd%Av
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const &A5[C{x
{ Jn:GA@[I
return fn(pk(t)); 3d)+44G_)
} {R{%Z
template < typename T1, typename T2 > : .w'gU_
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ]kplb0`
{ 4;c_ %=cU
return fn(pk(t1, t2)); S5pP"&