一. 什么是Lambda M'%4BOpI6`
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 CnZ!b_J
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, "z9C@T
DO~
D?/ia
v]EMJm6d|
4X^$"lM
class filler C3'xU` =7
{ w[X-Q+7p(t
public : ?^U? ua6
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} {0,b[
} ; t?"(Zb
J%?5d:iN+
SJ]6_4=y*
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: P!79{ 8
(_ G>dP_
.57p4{
)K[\j?
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); v~SM"ky#
s4fO4.bn m
RJD{l+
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 4aArxJ
@ki|#ro
'~Y@HRVL@|
_:[@zxT<x
二. 战前分析 xt|^~~ /
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。 ,lH
}Ba02F
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 ].Yz
=:
q8P&rMwy
D('.17
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); 7"!`<5o^
/* --------------------------------------------- */ 7<su8*?
vector < int *> vp( 10 ); SnG(/1C8
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); +&S7l%-
/* --------------------------------------------- */ @ujwN([I
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); Nvd(?+c
/* --------------------------------------------- */ o8X_uKEI
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); ht>%O7
/* --------------------------------------------- */ GST#b6S
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); @_kF&~
/* --------------------------------------------- */ x3i}IC
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); uXc;!*
*47/BLys<
]In7%Qb
[mzed{p]]
看了之后,我们可以思考一些问题: KO" /
1._1, _2是什么? z%
bH?1^o
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。 3O,nNt;L{
2._1 = 1是在做什么? N# }A9t
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。 v,iZnANZ&P
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。 8?iI;(
S]fu
M%
5,
$6mU#=
三. 动工 TVNgj.`+u!
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: %tP*_d:
Q0(6n8i
Srx:rUCv
x|m9?[
!_
template < typename T > igo9~.
class assignment t,r]22I,`
{ 2PAu>}W*
T value; >Lo\?X~
public : >e {1e
assignment( const T & v) : value(v) {} bL
xZ5C7t
template < typename T2 > aVu!Qk=Z/
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } "}v.>L<P
} ; 5QiQDQT}5
!'H$08Ql}
2yJ{B
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 2VRGTx
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment :EOai%i
Jw _>I
'Ou C[$Z
qHZDo[
class holder s|WwBT
{ dGp7EB`
public : _Z(t**Zh6y
template < typename T > "r46Rfa
assignment < T > operator = ( const T & t) const RiQ]AsTtl
{ (6$P/k8
return assignment < T > (t); HaVhdv3L
} j Mn,N9Mf
} ; Hk*1Wrs*
e' M&Eh
Dy.i^`7\
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: N" L&Z4Z
?=9'?K/~a
static holder _1; 4`i8m
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 41<~_+-@
n725hY6}<l
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); +vy fhw4
而不用手动写一个函数对象。 d#E&,^@M
}gQ2\6o2g
Rq}lW.<r
%_W4\
四. 问题分析 XHU$&t`7>g
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。 T[$-])iK
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 -8^qtB
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 <-k!
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 XSC=qg$
下面我们可以对这几个问题进行分析。 dJgLS^1E
;~<To9O
五. 问题1:一致性 _;03R{e*
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?| ZxNTuGOB:
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 5;}W=x^$a
Uuy$F
struct holder 0S4BV%7F
{ R1H^CJ=v0
// gl+d0<Rzw
template < typename T > Z jmQ
T & operator ()( const T & r) const d 5yEgc;z
{ K#+?oFo:
return (T & )r; {|u"I@M*O
} ^i%S}VK
} ; GS>[A b+
Ip'tB4Mq
这样的话assignment也必须相应改动: ]i#p2?BR
bqED5;d'#
template < typename Left, typename Right > nx'c=gp
class assignment KZjh<sjX|
{ ~bZ=]i
Left l; 0cycnOd
Right r; gQr+~O
public : g$s;;V/8e
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} -~{Z*1`,
template < typename T2 > O#U maNj/
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } #Kb /tOp1
} ; 8)0]cX
0:v!'
同时,holder的operator=也需要改动: n.+'9Fj
wS}c\!@<,
template < typename T > o^/
#i`)
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const :$"{-n
{ Y_CVDKdcY
return assignment < holder, T > ( * this , t); V^,gpTyv*
} _4N.]jr5
mU-2s%X<.^
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。 FPY k`D
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 tkctwjD
P{9:XSa%
return l(rhs) = r; R->x_9y-R
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。 <(KCiM=E$
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: -iiX!@
wGti|7Tu*
template < typename Tp > vntJe^IaFd
class constant_t AU\=n,K7
{ S=k!8]/d|
const Tp t; Y$L`
G
public : x1eC r_
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} (%fQhQ
template < typename T > ts~VO`
const Tp & operator ()( const T & r) const {\(G^B*\
{ C*2%Ix18+N
return t;
^f,4=-
} !Axe}RD'
} ; 8QTry%
~3 :VM_
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 ;NA5G:eQ
下面就可以修改holder的operator=了 `9r{z;UQ
)5b_>Uy
template < typename T > 6RbDc*
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const Qbv@}[f
{ 9F807G\4Qt
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); 4fKvB@O@.
} 9;L 4\
3wv@wqx
同时也要修改assignment的operator() rL-R-;Ca
w<H Xe
template < typename T2 > qO"QSSbZqQ
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } &|XgWZS5
现在代码看起来就很一致了。 ATkd# k%S
nG'Yo8I^5
六. 问题2:链式操作 Gt&yz"?D
现在让我们来看看如何处理链式操作。 %"f85VfZ
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。 9Q1%+zjjMq
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。 i?/Q7D<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。 ^^v3iCT
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct J,Ki2'=
zdwQpB,+^
template < typename T > @m5J%8>k
struct result_1 WVeNO,?ytS
{ !kSemDC
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; ]S%_&ZMCM
} ; FXr^ 4B}
^(TCUY~f&
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: 9Vm
aB
L~5f*LE$1
template < typename T > 3g;Y
struct ref pl>b 6 |
{ {O>Td9
typedef T & reference; 9^!.!%6O$
} ; f$>_>E
template < typename T > c= t4 gf
struct ref < T &> c6F?#@?
{ =u2~=t=LV
typedef T & reference; |>(Vo@
} ; Wq3PN^
h^(U:M=A
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: G|jHic!
>l 0aME@-0
template < typename T > "#E
Z
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const #+o$Tg
{ zCJ"O9G<V
return l(t) = r(t); &Z~_BT
} 9C \}bT
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。 ]lA}5
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 2@MpWj4
rS>.!DiYr,
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 "1gIR^S%9
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: s#5#WNzP
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 1?QVtfwY
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 diNSF-wi,,
最后的布局是: gN}$$vS
Add <zqIq9}r
/ \ C1{Q 4(K%
Divide 5 "S#$:92
/ \ |vd|;" `
_1 3 \Yj_U'2"i
似乎一切都解决了?不。 <p<6!tdO
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。
#om Gj&
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%:\ ry4:
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: >q;|
dn9
uB+#<F/c
template < typename Right > GOxP{d?
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const }uMu8)Q
Right & rt) const =EVB?k
,
{ RK@K>)"f
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); o%Q9]=%!
} $|7"9W}m*
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 C)m@/w
XXX指的是原来的functor的类型,picker_maker<T>是一个类型变换的trait,如果T是一个常量,那么他会返回constant_t<T>,否则返回T本身。 r4u,I<ZbH
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 nrE.0Ue1
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 b6S"&hs
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 @8 c@H#H
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? iJh{,0))g
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: `}t5` :#k
"zw{m+7f,
template < class Action > ]iTP5~8U
class picker : public Action O)^F z:
{ kR1
12J9P
public : ]foS.D,
picker( const Action & act) : Action(act) {} i+S%e,U*
// all the operator overloaded ?6*\M
} ; B[mZQ&Gz`a
vV"YgN:
Picker<T>继承自T,唯一的作用就是给T添加上了各种操作符的重载函数。 .K^gh$z!
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: Ew]&~:$Ki
LntRLB'
template < typename Right > +mG"m hF
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const T=w0T-[f
{ j7);N
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); W/RB|TMT
} GF@`~im
IV&5a]j
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > :{eYm|2-
使用picker还带来一个额外的好处。之前提到picker_maker要区分functor和常量,有了picker,区分的方法就非常简单了:凡是属于picker<T>的都是functor,否则就是常量。 \gT({XU?
@RB^m(> 5
template < typename T > struct picker_maker !gyW15z'
{ '~yxu$aK
typedef picker < constant_t < T > > result; z*VK{O)o
} ; 6GAEQ]
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > Y, Lpv|
{ N\s-{7K
typedef picker < T > result; D
Q4O
} ; Foj|1zJS_
maSVq G
下面总的结构就有了: UH&1QV
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。 b!-=L&V
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。 xGOmvn^lQ
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 v#9i|
至此链式操作完美实现。 A~{vja0?
vx$DKQK@l\
yEB#*}K?
七. 问题3 j<WsFVS
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。 Md9y:)P@Y
pQZ`dS\
template < typename T1, typename T2 > !`H!!Kg0L
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const c;KMox/
{ ,WsG,Q(K
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); guCCu2OTA%
} ?1|\(W#
|pknaz
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: KWYjN
h#*
1.,KN:qe
template < typename T1, typename T2 > kxrYA|x
struct result_2 d8Cd4qIXX
{ Z @DDuVr
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; Ei2M~/
} ; sWTa;Qi
6%9 kc+
9
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? Rc93Fb-Zp
这个差事就留给了holder自己。 u>] )q7s
oG hMO
s,mt%^x[
template < int Order > /ZL6gRRA|
class holder; non5e)w3@
template <> !mVq+_7]
class holder < 1 > r^E(GmW
{ _iA oNT!
public : `uDOIl
template < typename T > kTzO4s?
struct result_1 [@pumH>
{ 4j,6t|T
typedef T & result; :v45Ls4J
} ; $WRRCB/A6
template < typename T1, typename T2 > Vv`94aQTD
struct result_2 S]}}r)
{ O#!|2qN
typedef T1 & result; 3*?W2;Zw$
} ; ~USyN'5lU7
template < typename T > 0e:j=kd)NH
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const pL*aU=FjQ
{ Wj)v,v2&
return (T & )r; RP 6<#tq,
} 19[.&-u"
template < typename T1, typename T2 > JS?%zj&@
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const C!1)3w|
{ 5|}u25J
return (T1 & )r1; +~==qLsU
} b'4}=Xpn
} ; =pj3G?F#
zII^Ny8D
template <> rNm_w>bq
class holder < 2 > L6jwJwD
{ Ai:,cY5%
public : -U7,~z
template < typename T > |rgPHRX^Hn
struct result_1 PgP\v -.
{
1=X1<@*
typedef T & result; qx0F*EH|
} ; A[F@rUZp
template < typename T1, typename T2 > -) +B!"1
struct result_2 }t|i1{%_
{ BNO+-ob-
typedef T2 & result; X-CoC
} ; |NTqJ j
template < typename T > 8"[{[<-
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const y\9#"=+
{ lQRtsmZ0
return (T & )r; w}97`.Kt!n
} {XC[Ia6jtL
template < typename T1, typename T2 > @bAuR
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const E8lq2r=
{ F[B=sI
return (T2 & )r2; p9MJa[}V
} +T,0,^*
} ; LOwd mj
3<1x>e2nT
qjg Z
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> >。 so Lmr's
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: VHLNJnA
首先 assignment::operator(int, int)被调用: Hh&qjf
_$ 8:\[J
return l(i, j) = r(i, j); z63y8
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) ra@CouR^c{
B oiS
return ( int & )i; u{sb^cmy
return ( int & )j; 8RVRfy,w
最后执行i = j; #B!M,TWf9s
可见,参数被正确的选择了。 k2#|^N
wT,=C'
va"bw!zXo*
2P=~6(
L{XW2c$h
八. 中期总结 [{>1wJ Pdj
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: g^jTdrW/s
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 vr6YE;Rs
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 z$ {[Z=
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor Le/}xST@
?O]RQXsZ2
X]W(
uA t{WDHm
_ib
@<%
AW!A+?F6
九. 简化 3m &
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。 {DUtdu[
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 u&o$2
'8
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: {([`[7B>a<
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 <33,0."K
+-*/&|^等 8WKY 4nkj
2. 返回引用。 ^HE@ [b
=,各种复合赋值等 Z@>kqJ%
3. 返回固定类型。 s+=':Gcb(C
各种逻辑/比较操作符(返回bool) p3T:Y_
4. 原样返回。 rJRg4Rog
operator, ##alzC
5. 返回解引用的类型。 v}IhO~`uEq
operator*(单目) Otf{)f
6. 返回地址。 }iUpBn
operator&(单目) fILvEf4b
7. 下表访问返回类型。 Zdfh*MHMg
operator[] $++O@C5
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 L
gy^^.
operator<<和operator>> {r5OtYmpR
)dJx82"
l
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 cVr+Wp7K#|
例如针对第一条,我们实现一个policy类: G9GLRdP
<:8Ew
template < typename Left > YJ~mcaw
struct value_return O*W<za;
{ 8 tIy"5
template < typename T > m4'jTC$
struct result_1 59+KOQul6
{ ":GC}VIS
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; C\dk}A
} ; M0KU}h
MhB>bnWXR
template < typename T1, typename T2 > #k)t.P
Q
struct result_2 k;qWiYMV
{ +B&+FGfNU
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; 1Lp; LY"_
} ; L9F71bs59
} ; 9^nRwo
(qz)3Fa
7QoMroR
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait ~mMTfC~9
K5jeazasp
下面我们来剥离functor中的operator() 8yH)9#>
首先operator里面的代码全是下面的形式: 3iL\<^d*ht
Sn'
+~6i
return l(t) op r(t) L1y71+iqU
return l(t1, t2) op r(t1, t2) Vobq|Rd/%
return op l(t) .;l`VWP
return op l(t1, t2) o)R<sT
return l(t) op G!h75G20
return l(t1, t2) op H/={RuU
return l(t)[r(t)] sNP
;
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] ( 5uSqw&U
hr hj4
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: 8Kk41 =
单目: return f(l(t), r(t)); %}XyzGq{
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); M* {5> !\
双目: return f(l(t)); Z/|=@gpw
return f(l(t1, t2)); :3b02}b7
下面就是f的实现,以operator/为例 W,_2JqQp
<td]k%*+
struct meta_divide {esb"beGLa
{ xH}bX- m
template < typename T1, typename T2 > 25@@-2h @
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) t*u#4I1
{ }Gy M<!:
return t1 / t2; XP?)xDr8
} vJV/3-yX
} ; &
d$X:
gFTlP
这个工作可以让宏来做: }d;6.~Gw
<iGW~COd
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ jp^Sw|
template < typename T1, typename T2 > \ ^Xu4N"@
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; ;Zr7NKs
以后可以直接用 (Nv-wU
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) )?c,&
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数
X>P|-n#
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) ^5(d^N
5O
Y5b8
_mwt{D2r}
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 2% OAQ(
XD't)B(q
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > DH.UJ+
class unary_op : public Rettype W8;!rFW
{ B;W%P.<.
Left l; jIVD i~Ld
public : 2A:h&t/|C
unary_op( const Left & l) : l(l) {} \xv(&94U
G.v(2~QFd
template < typename T > {8`$~c
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const k}NM]9EAE
{ P8ZmrtQm
return FuncType::execute(l(t)); Y:, rN
} <gfRAeXA
V*@Y9G
template < typename T1, typename T2 > A^A)arJS
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const '3WtpsKA
{ Pz\K3-
return FuncType::execute(l(t1, t2)); $CX3P)%
`
} cDE5/!
} ; !\9^|Ef?
SW'eTG
Au}l^&,zN
同样还可以申明一个binary_op +oq<}CNr{
x;\/Xj;
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > Z@f{f:Jc/"
class binary_op : public Rettype gq/Za/!6
{ b78~{ht`
Left l; IF\ @uo`
Right r; 2lOUNx Q$
public : /]MelW
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} Q~VM.G
/kg#i&bP~
template < typename T > u*rP8GuS
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const '[%#70*
{ Ke?,AWfG
return FuncType::execute(l(t), r(t)); w^$C\bCbh
} j%^4
1 y
Y?3tf0t/
template < typename T1, typename T2 > 8T6NG!/
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const hh&$xlO)(v
{ o ]z#~^w
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); 2zW IB[
} nPqpat`E
} ; .9PT)^2
*kg->J
|iUC\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 g$?^bu dxv
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 Q{L:pce-
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) l:uQ#Z)
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 V
K 7
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! ,w H~.LHi
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 F P|cA^$<
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 $D#h, `
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) Ve&_NVPrd
下面是修改过的unary_op k%i.B
a%`%("g!
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > }$'_%,
class unary_op E5M/XW\E6
{ !]82$
Left l; C&MqH.K
dS4z Oz"
public : )H{1Xjh-
tHZ"o!(S
unary_op( const Left & l) : l(l) {} Zr2!}jD9a
L\:m)g,F.
template < typename T > Ez5t)l-
struct result_1 iaeNY;T
{ fs&$?mHL){
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; '5De1K.\`
} ; Q47R`"
J
3C^tV
template < typename T1, typename T2 > RO,TNS~
struct result_2 _lwKa,}
{ a*U[;(
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; jTIG#J)
} ; Y$A2{RjRq
ng!cK<p
template < typename T1, typename T2 > i\ X3t5
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const +KIz#uqF8Z
{ X~0-W Bz
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); YRX^fZ-b
} ,v>;/qm
%\HPYnIe
template < typename T > 8Sj<,+XFq
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const wGKxT
ap
{ m{ !$_z8:
return OpClass::execute(lt(t)); m1Y a
} }3X/"2SW^
`hkvxt
} ; O& Sk}^
$jE<n/8
EOXkMr
该方法避免直接使用RetType的result_x,而自己申明一个对应的result_x做一次中转,虽然其实毫无意义,却恰好避开了vc的bug
<KU0K
好啦,现在才真正完美了。 hQm=9gS
现在在picker里面就可以这么添加了: 0't)-Pj+,
=CK% Zo
template < typename Right > Jcze.t
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const M?"4{
{ f/UU{vX(
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); nLz;L r!
} WX?nq'nr
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 8^y=YUT
s_IFl5D]
_Fa\y ZX
Jj>Rzj!m
~^Cx->l
十. bind r*vh3.Agl
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 PKrG6%
W+
先来分析一下一段例子 h$!YKfhq}
@i>)x*I#AI
BNCM{}e
int foo( int x, int y) { return x - y;} '`k7l7I[@
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 |f fHOef
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 K?'m#}]
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。 )2?]c
我们来写个简单的。 -^CW}IM{ I
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: w!6{{m
对于函数对象类的版本: E0+L?(;
sT2`y$'
template < typename Func > =f!A o:Uc
struct functor_trait EtN,
{ %QEBY>|lI
typedef typename Func::result_type result_type; >ceC8"}J5M
} ; N'ER!=l)
对于无参数函数的版本: =|1_6.tz
O|8@cO
template < typename Ret > @u9L+*F
struct functor_trait < Ret ( * )() > `~)?OTzU#
{ ?DUim1KG
typedef Ret result_type; HZRFE[ 9nb
} ; L?N&kzA
对于单参数函数的版本: aj;x:UqpJ
oLKliA=q
template < typename Ret, typename V1 > M^:JhX{
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > B.5+!z&7
{ e3SnC:OWf
typedef Ret result_type; Az:~|P
} ;
%lnkD5
对于双参数函数的版本: yM@sGz6c!
{ im?tZ,
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > V_J0I*Qa4
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > J\*uW|=F
{ _F6<ba}o3
typedef Ret result_type; 1!MJ+?Jl
} ; f)T\
等等。。。 >o1dc*
然后我们就可以仿照value_return写一个policy #17 &rizl
:VlA2Ih&q
template < typename Func > q"2APvsvp
struct func_return 1cOR?=G~
{ Pq [_(Nt
template < typename T > DfAF-Yhut
struct result_1 i6_}
{ Ct)58f2
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; "D.<~!
} ; SzMh
]Wkgpfd56
template < typename T1, typename T2 > RQ8d1US
struct result_2 yR>P
{ j_so s%-
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; 62R";# K
} ; ,:(s=JN+
} ; N=1ue`i
ZEI)U,
I.
C5dM`_3L
最后一个单参数binder就很容易写出来了 (7G4 v
E42)93~C
template < typename Func, typename aPicker > rt*x[5<
class binder_1 88_ef7w
{ Bu=1-8@=qs
Func fn; iuY,E
aPicker pk; [oU\l+t
public : f5 bq)Pm&
vmAnBY
template < typename T > iZn0B5]ikj
struct result_1 x>EL|Q=?
{ yk4@@kHW
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; ' J@J$#6
} ; o@L0ET
; H ;h[
template < typename T1, typename T2 > /lC# !$9vz
struct result_2 +I3Vfv
{ Q ")Xg:
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; >IaGa!4
} ; oIick
BQPmo1B
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} gaz7u8$A=
}2;P`s
template < typename T > _|M8xI
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const \o[][R#D
{ c_vGr55
return fn(pk(t)); ,A` |jF
} EF
:g0$
template < typename T1, typename T2 > !j'LZ7
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 5T#v&
{ }
KyoMs
return fn(pk(t1, t2)); ?]D&D:Z?I
} <CuUwv
'A
} ; iUcX\
uW
~4~r
0`S{>G
一目了然不是么? *MmH{!=
最后实现bind =OO4C
}lp37,
Uwkxc
template < typename Func, typename aPicker > l3Zi]`@r
picker < binder_1 < Func, aPicker > > bind( const Func fn, const aPicker & pk) C%Lr3M;S'
{ [+D]!&