一. 什么是Lambda _Jt_2o%G
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 &:IfhS
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, b6
J2*;XG
HE8'N=0
Z:W')Nd(
!]n{l_5r
class filler |E>v~qD8I
{ nI((ki}v
public : fq)Ohb
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} ZP]2/;h
} ; ~7F EY0 /
k
2
mkOb
TPV6$a <
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: A?%XO
%
UtHmM,*I
^Y1AeJ$L
)of5229
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); Iqe=#hUFe!
0%(4G83gw
"RR./e)h
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 MZ >0K
y&KoL\
k}+MvGq
+3~Gc<OO
二. 战前分析 0e7O#-
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。 .j+2x[`l
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 mYsuNTx!.
dd
@COP?
Y'+F0IZ+
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); :c+a-Py
$E
/* --------------------------------------------- */ NUxAv= xl
vector < int *> vp( 10 ); <*b]JY V@
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); \!' {-J
/* --------------------------------------------- */ ?$`1%Y9
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); ^|a&%wxA
/* --------------------------------------------- */ 5Fl
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); )KTWLr;
/* --------------------------------------------- */ =_H*fhXS
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); Rzn 0-cG
/* --------------------------------------------- */ eF gb6dSh
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); 4,R\3`b
!@]h@MC$7
~$TE
=":V
WHf
看了之后,我们可以思考一些问题: 6{FS/+
1._1, _2是什么? %l]rQjV-
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。 Rp4BU"&sU
2._1 = 1是在做什么? j_YZ(: =
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;Ix<y{U
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。 .ON$vn7
j)lM:vXR
9O0
三. 动工 =:R[gdA#1
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: *M**h-p2'
U
mx
6u]OXPA|
"l2N_xX;
template < typename T > (w7cdqe
class assignment ss M9t
{ E )Zd{9A5)
T value; L^ jC&
dF
public :
;] `NR
assignment( const T & v) : value(v) {} \5L 4*
template < typename T2 > 6[Pr<4J
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } J|64b
} ; (L6]uNOG
@SMy0:c:
0T{Y_IG
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 Pt)}HF|u
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment T;pn -
J;]@?(
2*",{m
BrH`:Dw
class holder :@4>}k*
{ $!3t$-TSD
public : u C8T!z
template < typename T > bJMcI8`
assignment < T > operator = ( const T & t) const v(nQd6;T
{ ';L^mxh
return assignment < T > (t); vYm&AD
} l?<z1Acd&
} ; co%_~xO
xTawG?"D
(9q {J(44
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: Xs,PT
Ak-7}i
static holder _1; !5 :[X vI#
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 BNm va
Y,Zv0-"
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); vgp%;-p(
而不用手动写一个函数对象。 -/{}^QWB
D\&y(=fzf
=Bqa<Js
E&tmWOMj>
四. 问题分析 `Q^Sm`R
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。 eu|q
{p
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。 2}C>{*}yQ
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 T[=cKYp8\
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 Nn7@+g)
下面我们可以对这几个问题进行分析。 [cAg'R6
X35U!1Y\
五. 问题1:一致性 ~TR|Pv
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?| q _|5,_a
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 yQ&%* ?J
+((31l
struct holder 0BD((oNg
{ mnaD KeA
// R*fR?
template < typename T > a-2
{x2O
T & operator ()( const T & r) const y%l#lz=6
{ QNwAuH T
return (T & )r; p+D6Z'B
} 8J U~Q
} ; <5vB{)Tq
eE_XwLE
这样的话assignment也必须相应改动: ?^5*[H
{S(T1ua
template < typename Left, typename Right > R*C+Yk)Tkt
class assignment 9?,.zc^
{ .g?,:$`0D?
Left l; %-|q3 ^s
Right r; 4x=Y9w0?8
public : Y &+/[[
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} X6
:~Rjim*
template < typename T2 > #vwXx r
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } _oVA0@#n
} ; UH|.@7w
?M(Wx
同时,holder的operator=也需要改动: MoHvXp;X
H2cc).8"
template < typename T > X6 cb#s0|
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const cLP@0`^H
{ 4=:eGlU93U
return assignment < holder, T > ( * this , t); 83*k.]S`
} 2oASz|
z59J=?|
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 /=} vPey
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 Jj:4@p:
!,"G/}'^;
return l(rhs) = r; XS/TYdXB8
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 *X=-^\G
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: u;}B4Rx
J< M;vB)
template < typename Tp > 0yNlf-O
class constant_t &X(-C9'j
{ {NDP}UATw
const Tp t; RoRVu,1
public : &0`7_g7G
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} =1capix 1r
template < typename T >
(5_(s`q.
const Tp & operator ()( const T & r) const Pme?`YO$x
{ N/VIP0Kb
return t; I),8EEf\
} Km-B=6*QY
} ; <
.!3yy
l?[DO?m+R
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 OpQa!
下面就可以修改holder的operator=了 eGil`:JY"
jU$PO\UTk
template < typename T > B"v=Fr[
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const r~!lD9R~
{ d]]qy
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); qQ_QF
} `fyAV@X
p%-9T>og
同时也要修改assignment的operator() qfU3Cwy
9h{G1XL
template < typename T2 > 7F4]EA^
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } #UQ[8e
现在代码看起来就很一致了。 Xk$lQMwZ
Jk*MxlA.b
六. 问题2:链式操作 ($kwlj~c
现在让我们来看看如何处理链式操作。 u+_#qk0NfK
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。 |.A>0-']M
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。 85mQHZ8aR
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。 y(k2p
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct &bRH(yF
cx|j
_5%i
template < typename T > d9(F wmE
struct result_1 c
z|IBsa*
{ $m>e!P>%u
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; sq_:U_tJ
} ; DYS(ZY)4
Y"@k vd
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: G u=Rf`o
Z=|@76
template < typename T > iJi|* P5dw
struct ref "{k3~epYaN
{ `4CRpz
typedef T & reference; RC 48e._t
} ; zkMQ=,[
template < typename T > dY,'6JzC
struct ref < T &> Fv9Z'#t
{ D&shrKFx
typedef T & reference; &a`-NRU#
} ; VV
[Z0e$
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: 4v>V7T.
+K?h]v]%
template < typename T > <L J$GiU
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const J: LSGj;R
{ Y'-Lt5SCS
return l(t) = r(t); o$-Phl
} EY>A(
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。 DB0xIP~i,?
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 Z8T{Xw6%
=9c24j
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 -K
jCPc
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: "rXGXQu
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象
d^w_rL
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 !rWib`%
最后的布局是: ?o4&cCFOE
Add UW+I 8\^
/ \ 3EyN"Lvp{o
Divide 5 oI>;O#
/ \ &^<94l
_1 3 -b{*8(d<I
似乎一切都解决了?不。 T.pPQH__
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。 -l\@50,D
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。 /eI38>v
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:
={fi&j
Cxh9rUe.
template < typename Right > p;@PfhEz)
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const &(0iSS
Right & rt) const %$cwbh-{{
{ 8]Pf:_e,+
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); #zXDh3%]a
} .,c8cq?
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 8ZN J}
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。 EU+sTe >
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。 dI>oHMC
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。 dlWw=^
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。 j#*K[
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? 3oSQe"
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: TqlUe@E
^WeT3b q
template < class Action > nhIITfJJ
class picker : public Action 9Kqr9U--v
{ ss[8d%V
public : U'\\(m|
picker( const Action & act) : Action(act) {} 83S],L
// all the operator overloaded !PO(Bfd
} ; ^|8cS0dK]Q
$)'{+1
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。 ^=t yf&"
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: 9`b*Y*d
S`J_}>
template < typename Right > 'n=FBu^
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const vj#gY2qZ
{ Me8d o;
G|
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); r}vrE
^Q
} M0^r!f>O
0xPML}|V
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > K,So#Ui
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。 XL+kEZ|3
KR{kn[2|Q
template < typename T > struct picker_maker X=DJOepH'
{ E=LaPjEIj
typedef picker < constant_t < T > > result;
UWu|w
} ; ^@6eN]
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > 08'JT{i id
{ k_!z=6?[:
typedef picker < T > result; D0(gEb
} ; 02S Uyv(Mt
9 /9,[ A
下面总的结构就有了: |C5i3?
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。 @]OI(B
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[WQq)\
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 `E}2|9
至此链式操作完美实现。 MY0Wr%@#0
mhcJ0\@_
1z8.wdWJ}
七. 问题3 ~M <4HC
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。 atPf527\`
<q_H 3|
template < typename T1, typename T2 > -,Q<*)q{
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const Ron^PvvY&
{ Ue8_Q8q5
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); ma-|L3 #
} EK#w: "
!FO92 P16
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: U;;Har
2!jbaSH(+
template < typename T1, typename T2 > XbHcd8N T
struct result_2 RzyEA3L'
{ (s}9N
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; ~L?p/3m
} ; 4I,HvP
8o~\L=
l
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? 8_KXli}7=
这个差事就留给了holder自己。 T nPC\.x
"b2Mk-qP
{0e5<"i
template < int Order > mV^dIm
class holder; z.{yVQE
template <> mv+.5X
class holder < 1 > !CEF@J
{ 4,)=r3;&!
public : b"x:IDW qG
template < typename T > M`"2;
struct result_1 F.AO
{ \2~.r/`1
typedef T & result; fV[xv4D.
} ; /ZD/!YD&R
template < typename T1, typename T2 > Rov0
struct result_2 x!G\-2#
{ uE/qraA
typedef T1 & result; b>fDb J0
} ; wus]
template < typename T > /x`H6'3?
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const iPE-j#|
{ VeCpz[r
return (T & )r; `.><$F
} eYS
template < typename T1, typename T2 > UY>{e>/H9
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const ^gv)[
{ Oi7:J>
[
return (T1 & )r1; F[9IHT6{
} :%s9<g;-h_
} ; Z^#7&Pv0
[;};qQ-C2
template <> k9Yr&8B
class holder < 2 > R[o KhU
{ k%c ?$n"
public : egKYlfe"
template < typename T > 5% +T~ E*
struct result_1 i"_JF-IbN
{ 0z\=uQ0
typedef T & result; 6I 2`m(5
} ; Vd|/]Zj
template < typename T1, typename T2 > M*@MkN*u&
struct result_2 vUj7rDT|
{ 5MiWM2"X\
typedef T2 & result; yUBic~S
} ; mVk:[
}l6
template < typename T > 8CMI\yk
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const =g?r.;OO
{ gNe{P~ $=
return (T & )r; E-n!3RQ(w
} US4X CJxB
template < typename T1, typename T2 > RkC?(p
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const hLO nX<%a
{ #]n[
return (T2 & )r2; V$^x]z
} 'gQm%:qU3r
} ; bQ_i&t\yzB
5>$*#0%"}
`5h$@
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> >。 EYMwg_
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: Cf8(Jk`v|
首先 assignment::operator(int, int)被调用: $eI[3{}X
R"K{@8b
return l(i, j) = r(i, j); )V~<8/)
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) +^4"
-.:1nI
return ( int & )i; )FE'#\
return ( int & )j; D[yaAG<
最后执行i = j; Bqa%L.N2SS
可见,参数被正确的选择了。 c]&(h L
oM QH-\(}
O^|,Cbon6
w QwY_ _
%k1*&2"1#
八. 中期总结 7zpwP
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: Hm1C|Qb
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 V?5QpBKI
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 h4!$,%"''
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor a]$KI$)e
%%klR{
1*G7Uh@K}
2.?:[1g!
/>)>~_-3
fM
\T^X
九. 简化 U#@:"v|
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。 +=U`
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 wf<uG|90
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: W=PDOzB>K
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 B<LQ;n+
+-*/&|^等 [Zi\L>PHO
2. 返回引用。 :IbrV@gN{@
=,各种复合赋值等 yu3EPT!~
3. 返回固定类型。
g`3g#h$
各种逻辑/比较操作符(返回bool) {Yv
|C)O
4. 原样返回。 I\`:(V
operator, Sg')w1
5. 返回解引用的类型。 !(l,+@j
operator*(单目) tgc&DT;E
6. 返回地址。 g 9>p?XY
operator&(单目) |`_TVzA
7. 下表访问返回类型。 D[:7B:i
operator[] TJLz^%t
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 (#\3XBG
operator<<和operator>> Y13IrCA2
#q(BR{A>t
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。 7A3e-51>
例如针对第一条,我们实现一个policy类: ra$_#HY
si%f.A #
template < typename Left > ~'v^__8
struct value_return {RwwSqJ
{ 1[u{3lQ
template < typename T > Scxf5x-
struct result_1 e[>(L% QV+
{ 3_vggK%
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; nb(#;3DQ
} ; JFR,QUT
4>$>XL1
template < typename T1, typename T2 > b>Vs5nY!
struct result_2 6;[iX`LL
{ \A keC 6[D
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; )k0bP1oGS
} ; QqtFNG
} ; /ExnW >wT
"AUY+ LN
2$\Du9+
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait q^O{LGN
TX*s T
下面我们来剥离functor中的operator() PyzWpf
首先operator里面的代码全是下面的形式: -%%2Pz0I
?%*Zgk!l7
return l(t) op r(t) &eK8v]|"W
return l(t1, t2) op r(t1, t2) ?6tuo:gP
return op l(t) ]*I&104{
return op l(t1, t2) yBs
return l(t) op Kax85)9u
return l(t1, t2) op b`18y cVME
return l(t)[r(t)] UAUo)VVi"
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] #sAEIk/
{.Nt#l
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: $;$_N43
单目: return f(l(t), r(t)); =GFlaGD
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); 0dXZd2oK@
双目: return f(l(t)); WElB,a-RCp
return f(l(t1, t2)); 6ZCt xs!
下面就是f的实现,以operator/为例 a2o+tR;H
olQ;XTa01F
struct meta_divide txTDuS
{ Eh8.S)E
template < typename T1, typename T2 > 80axsU^H0
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) 0&c12W|B<L
{ #LBZ%%v
return t1 / t2; Q]IpHNt[>
} M^k~w{
} ; gQ,PG
}$81FSKh
这个工作可以让宏来做: b[$l{RQ[?
0u-'{6
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ .P-@ !Q5*
template < typename T1, typename T2 > \ 4}fG{Bk
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; ix*n<lCoC
以后可以直接用 M nH4p
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) SP5/K3t-*
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 TJ2$
Z
(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。。。) 0alm/or
hPD2/M
/m.6NVu7
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 V\X.AGc
W[w8@OCNf
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > iHWl%]7sN
class unary_op : public Rettype l*b3Mg
{ T+N%KRl
Left l; 4CfPa6_
public : /<
h~d
unary_op( const Left & l) : l(l) {} `NyvJt^<
4^ $
template < typename T > NFU 5+X-c
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const Rb|\!
{ e ST8>r
return FuncType::execute(l(t)); Ej8EQ%P
} UR:cBr
;~#rdL
template < typename T1, typename T2 > *|a_(bQ4@
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const Z&/bp 1
{ QV4{=1A
return FuncType::execute(l(t1, t2)); WFsa8qv
} /i"L@t)\t
} ; /\_0daUx
/mo4Q?^
~X*)gS-=
同样还可以申明一个binary_op ]'EtLFv)
.@gv}`>
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > ^ejU=0+cN
class binary_op : public Rettype *'1qA0Xc
{ Fp'k{
Left l; pg [F{T<
Right r; gle_~es'K
public : vp{jh-&
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} K8ecSs}}J
`Q' 0l},
template < typename T > cAC]%~orx
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const w|OMT>.
{ -;Y*;xe
return FuncType::execute(l(t), r(t)); r**u=q%p
} 7D|g|i
j7?53e
template < typename T1, typename T2 > am]$`7R5d
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const `p|{(g'
{ ;*{y!pgb
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); yCwBZ/C
} W`*S?QGzl@
} ; j,Eo/f+j5
"M3R}<Vt
WV]Si2pOZ
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 W>.KV7
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 @{_[bKg
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) b%IRIi&,
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。 Fo|6 PoSo
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! }te\)
Yk.N
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。。。 "t$c'`
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 l{[{pAm
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) jjN]*{s
下面是修改过的unary_op E:a_f!
=;#+8w=^
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > 5(W`{{AW
class unary_op Rf||(KC<
{ TcPYDAa
Left l; >`R}ulz)
vq-Tq>
public : 56T<s+X>
L #c*)
unary_op( const Left & l) : l(l) {} +F=j1*'&
*p0n{F9
template < typename T > 00X~/'!
struct result_1 gVO<W.?
{ #usi1UWB#Q
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; Y3KKskhLx
} ; 1Tz5tU9kR
.-2i9Bh6
template < typename T1, typename T2 >
_+73Y'
struct result_2 \wwY?lOe
{ xF![3~~3[
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; \Jq$!foYx
} ; I-<U u2
d~n|F|`:
template < typename T1, typename T2 > rG)K? B~
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const /D2
cY>
{ jYE<d&Cq
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); v0Ww~4|],
} *Y'nDv6_P
{6d)|';%
template < typename T > Jm0o[4
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const l-4+{6lz
{ /<ODP6Yy;
return OpClass::execute(lt(t)); WxO2
} ]'+PJdA
QCjC|T9
} ; \[u7y. b
O_-Lm4g?4
2UqLV^ZY
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 www#.D%'U
好啦,现在才真正完美了。
Ne>yFl"u
现在在picker里面就可以这么添加了: {-?^j{O0.
i~1bfl
template < typename Right > W\f u0^
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const phk fPvL{
{ ;J<K/YdI
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); W%$sA}O
} 21k^MZ
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。 !Miw.UmPm
]nmVT~lBe"
KYe@2 6
qRk<1.
O>FE-0rW}e
十. bind UqsJ44QEZ
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。 :&59N^So|
先来分析一下一段例子 E(%_aFx>/
(tY0 /s
M^C|svm
int foo( int x, int y) { return x - y;} $eqwn&$n
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 v2ab
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 [yFf(>B
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。 }wY6^JF
我们来写个简单的。 J%9)&aW
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: l:Hm|9UZ
对于函数对象类的版本: Jw-?7O
^}VAH#c
template < typename Func > x~;1CB
struct functor_trait Uxll<z,
{ +c+i~5B4
typedef typename Func::result_type result_type; ;^yR,32F
} ; 6!& DH#M
对于无参数函数的版本: JSf \ApX
)P|&o%E
template < typename Ret > q`u ^ sc
struct functor_trait < Ret ( * )() > } ={TVs^
{ _zuX6DO
typedef Ret result_type; ?q lpi(
} ; OQ=0>;>
对于单参数函数的版本: j
o +-
n^xB_DJ~
template < typename Ret, typename V1 > qcWY8sYf
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > GE S_|[Q
{ W08rGY
typedef Ret result_type; iCZuE:I1K,
} ; VMZUJ2Yj/&
对于双参数函数的版本: ORdS|y;:
O3*}L2j@
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > `<oNEr+#
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > OZSM2 ~
{ _G62E$=
typedef Ret result_type; 1x'H#
} ; *mVQN1
等等。。。 ?C`&*+
然后我们就可以仿照value_return写一个policy UPGS/Xs]1
8}.V[,]6
template < typename Func > W6!o=()
struct func_return bqcwZ6r<
{ E(miQ
template < typename T > r=Od%
struct result_1 D0*+7n3
{ %uQOAe55
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; 5}|bDJ$% _
} ; R^Y>v5jAe
z`2Ais@ao
template < typename T1, typename T2 > kj]m@mS[
struct result_2 2=`}:&0l
{ )Pj4_$uM
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; D`hg+64}
} ; n^2'O:Vs
} ; -40s
()ZP=\L
?!;i/h*{
最后一个单参数binder就很容易写出来了 [t+qYe8
[{-5
template < typename Func, typename aPicker > Q4B(NYEu(
class binder_1 HbMD5(
{ xW+XN`77
Func fn; 9ohO-t$XkY
aPicker pk; 0RGqpJxk
public : 5.U4P<