一. 什么是Lambda f@!.mDm]
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 (sZ"iGn%
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, 6'f;-2
#H~64/
M\BRcz
0g8NHkM:2a
class filler y:uE3Apm
{ gB33?
public : +NUG
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} X&H"51
} ; 5{,<j\#L
W"{N Bi
8quaXVj^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: !4+<<(B=E
ox.F%)eQ
$XH^~i;
OjA,]Gv6
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); CqC`8fD1
9\(|
D#
Q3?F(ER@
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 p]c%f2E>d
Q"#J6@
fk-RV>yr
X:{!n({r=
二. 战前分析 A04U /;
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)
KKvO
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 !&E-}}<
vl)l'
jPkn[W#
6
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); aN3;`~{9
/* --------------------------------------------- */ e\/w'
vector < int *> vp( 10 ); )4 ;`^]F
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); +=)+'q]S
/* --------------------------------------------- */ jebx40TA3
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); qH_Dc=~la
/* --------------------------------------------- */ 1$ {SRU7l
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); u*9V&>o
/* --------------------------------------------- */ a 1*p*dM#
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); ,a?
oaPH
/* --------------------------------------------- */ veECfR;
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); Iq.*8Oc
tZo} ;|~'
u ^RxD^=L
BY*8ri^u
看了之后,我们可以思考一些问题: #g!.T g'
1._1, _2是什么? 2
yz _
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。 _q^E,P
2._1 = 1是在做什么? `Q,H|hp;k;
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。 <~=Vg
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。 a8Wwq?@
xgtR6E^k
yB6?`3A:
三. 动工 -UT}/:a
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: O#r%>;3*
;dhQN}7
&%Tj/ Qx
V(*(F7+
template < typename T > cB&:z)i4
class assignment zbPqYhJzA
{ 2:ylv<\$
T value; \73ch
public : apxph2yvS
assignment( const T & v) : value(v) {} 9gZ$
template < typename T2 > `r_/Wt{g
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } )!T/3|C
} ; Xn
;AZu^'R
>(RkZ}z
8dhUBJ0_
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 %8x#rohP
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment 3;Fhg!ZO
vvOV2n.WD
9nbLg5P
zx7{U8*`<
class holder &kw@,];4Z
{ 5kXYeP3:
public : ehY5!D1Q
template < typename T > F6dP,(
assignment < T > operator = ( const T & t) const :Ux_qB
{ HpnWoDM
return assignment < T > (t); 8~gLqh8^V
} "zy7C*)>r
} ; I<tm"?q0
8\gjST*
Y
nZiTe@
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: BsJC0I(
4X|zmr:A
static holder _1; ReeH@.74
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 :\U{_@?`%
W@!S%Y9
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); ;9g2?-svw
而不用手动写一个函数对象。 OZ!^ak
L8 @1THY
3f;>" P}
"
2Dngw
四. 问题分析 FxtI"g\0
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。 dcT80sOC
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
<RrLn_
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 _<2E"PrT
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 G*v,GR
下面我们可以对这几个问题进行分析。 }o{(S%%
c[Zje7 @
五. 问题1:一致性 KY]C6kh
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?| N,U8YO
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 dC4'{n|7
y* h<MQ
struct holder 6S\8$
{ {FTqu.
// nt.y
!k
template < typename T > WOf 4o
T & operator ()( const T & r) const 4v|W-h"K
{ L&OwPd
return (T & )r; 61
~upQaR
} t&Og $@
} ; BL58] P84
RzusNS
这样的话assignment也必须相应改动: dAe')N:KPI
H 7
^/q7
template < typename Left, typename Right > uRe'%?W
class assignment da~],MN
{ &G$Ucc
`
Left l; KCDE{za
Right r; P
L+sR3bR
public : s&J]zb`
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} R_xRp&5
template < typename T2 > .w,q0<}
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } HE_8(Ms;8
} ; Vs{|xG7WD
e(8Ba X_
同时,holder的operator=也需要改动: /JU.?M35
Oz#{S:24M+
template < typename T > d*Fj3Wkx
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const Q)z8PQl O
{ sFTy(A/
return assignment < holder, T > ( * this , t); xi;`ecqS<
} RY*U"G0#w
$,fX: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。 EDs\,f}
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 _t}WsEQ+P
5 + MS^H
return l(rhs) = r; $
o#V#
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。 8SS|a
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: [;sRV<
HiJE}V;Vq
template < typename Tp > Y:)e(c"A
class constant_t B^jc3 VsR
{ t@+}8^M
const Tp t; S`m]f5u|
public : BJo*'US-Q
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} 5.J.RE"M
template < typename T > w^0nqh
const Tp & operator ()( const T & r) const K,:N
{ 63x?MY6
return t; t5IEQ2
} iMRwp+$
} ; Ok\7y-w^
1 I",L&S1
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 Ef13Q]9|
下面就可以修改holder的operator=了 %BB%pC
TrR8?-
template < typename T > g95`.V}
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const @2v_pJy^
{ =rX>1
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); IRqy%@)
} 9490o:s
)TM4R)r%)9
同时也要修改assignment的operator() i8HTzv"J
8Kk(8a&v
template < typename T2 > DrK{}uM
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } 8BNi1Qn$
现在代码看起来就很一致了。 I ?.^ho
LvYB7<zk>
六. 问题2:链式操作 m/EFHS49
现在让我们来看看如何处理链式操作。 4#hSJ(~7S
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。 cDkf qcC
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。 dzrio-QU~
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。 r^ ZEImjc
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct D=&Me=$
K8Y=S12Ti
template < typename T > uOdl*| T?
struct result_1 c<$OA=n
{ EI^C{$Y
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; 7EO_5/cY
} ; cq4Ipe
>Wg hn:^
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: (7=9++uU
%vi<Aseg
template < typename T > As<bL:>dE
struct ref 'K,:j 388
{ UU0,!?o4
typedef T & reference; 8E]F$.6U
} ; RhLVg~x
template < typename T > ZO c)
struct ref < T &> fPW@{~t
{ "OnGE$
typedef T & reference; -_eLf#3
} ; $5Ff1{
WaR`Kp+>
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: %FI E\9
<B8!.|19
template < typename T > 0b(N^$js'
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const fkNbS
{ e'D&8z_;
return l(t) = r(t); 3WIk
} O/(xj2~$J
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。 vTw>JNVI
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 GYUn6P
yd`mG{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 'u<juFr
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: y;@:ulv[
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 $[=%R`~w
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 ,]c
1A$Sr0
最后的布局是: 3
xp)a%=7
Add !H>R%g#28_
/ \ M?uC%x+S$_
Divide 5 xAMW-eF?d
/ \ AX/m25x
_1 3 w!clI8v/
似乎一切都解决了?不。 ZSd4z:/
你可以想象一下一个完整的Lambda库,它必然能够重载C++几乎所有的操作符。假设其重载了10个操作符,那么至少会有10个代表这些操作符的functor类。大体上来讲,每一种操作符所对应的functor都应当能够由链式操作产生别的任意一种操作符所对应的functor。(例如:*_1 = 2既是由operator*的functor产生operator=的functor)。可想而知这样一共能产生10*10=100种产生方式。这是对编码的一个大挑战。 PdtvU-(
如何简化这个问题呢?我们不妨假定,任意一种操作符的functor,都能够产生任意一种操作符的functor,这样,每一种操作符的functor都拥有一样的产生方案。如果某种转换确实是不合法的(例如:A/B=C无论如何也不可能合法),那么在试图产生新functor的时候会出现编译错误。幸好C++的模版是如果不使用就不编译的,因此这种编译错误不会干扰到正常的使用,这正是我们所要的。 i9][N5\$
OK,我们的方法呼之欲出了。既然所有的functor都具有一样的产生方案,那么不如大家都不要实现,等到最后统一的在所有的functor里面加上这么一系列的产生代码吧。例如,如果要添加从某functor XXX到operator=的functor的产生代码: JbQ) sp
>]5P
3\AQV
template < typename Right > pgZXJ
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const Whf.fK
Right & rt) const _X"N1,0
{ **gXvTqI
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); :y jKL^G>
} WWHoi{q
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 ?R.j^S^
XXX指的是原来的functor的类型,picker_maker<T>是一个类型变换的trait,如果T是一个常量,那么他会返回constant_t<T>,否则返回T本身。 @A^;jk
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 k-OPU,
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 =xx]@
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 'qX|jtdM
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? ..'_o~Ka
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: /,Re"!jh
j+v=Ul|l
template < class Action > FZE"7ec>m
class picker : public Action Bad:no\W
{ JQHvz9Yg
public : tc{sB\&-
picker( const Action & act) : Action(act) {} !6Mo]xh
// all the operator overloaded Z lzjVU/E
} ; ptxbDzOz
JKGe"
Picker<T>继承自T,唯一的作用就是给T添加上了各种操作符的重载函数。 d-r@E3
现在所有参与行动的functor都要套上一层picker, _1被声明为 picker<holder>, 并且holder中所重载的操作符除了operator()之外全部被移到了picker内。而picker中的操作符重载的返回的functor也必须套上一个picker: dP]\Jo=Yh
`W/>XZl+t
template < typename Right > s'J:f$flS
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const g:Xhw$x9
{ :\7X}n*&
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); 'AEE[
} 56-dD5{hxR
xCl1g4N
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > p hzKm9
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。 !Bq3Z?xA}
{w^+\]tC
template < typename T > struct picker_maker bsA-2*Q+
{ JKmIvZ)8
typedef picker < constant_t < T > > result; r{I%
\R!@
} ; x!58cS*
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > Y+u_IJ
{ } .y
1;.
typedef picker < T > result; 3H6lBF
} ; Bj-:#P@
_k~KZ;l
下面总的结构就有了: s %\-E9
T
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。 v"XGC i91L
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。 Ayw ;N
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 .Cl:eu,]
至此链式操作完美实现。 !1{e|p
7
q0R -7O(
EkNunCls
七. 问题3 @?
QoF#D
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。 nWYN Np?h
E`de7
template < typename T1, typename T2 > n'kG] Q
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const !1 8clL
{ aa#Y=%^
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); =sJ7=39
} H0`]V6+<f
-0{r>,&Mm
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: #S*/bao#
9V@V6TvW>&
template < typename T1, typename T2 > G5aieD.#
struct result_2 K<qk.~
S
{
+:!7L=N#
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; 27O|).yKX
} ; Q&=w_Wc
jun_QiU:2
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? 1A G<$d5U|
这个差事就留给了holder自己。 $ig0j`
D" rK(
T)TfB(
template < int Order > 8xV9.4S
class holder; |G,tlchprs
template <> "(z5{z?S
class holder < 1 > vyX\'r.~7
{ ADP%QTdqFJ
public : Et/\xL
template < typename T > D rHVG
struct result_1 *%fi/bimG
{ vMt/u?oB
typedef T & result; [~#WG/!:
} ; _R13f@NWB:
template < typename T1, typename T2 > Y^7$t^&
struct result_2 ]X5 9
{ Vjp1RWb
typedef T1 & result; *4+"Lh.KS
} ; ;HJLs2bP
template < typename T > W=Mb
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const B!_mC<*4`X
{ (#Gw1
return (T & )r; ?DQsc9y
} ke]Lw
template < typename T1, typename T2 > rrqR}}l
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const 4Thn])%I
{ dx&'fe*?
return (T1 & )r1; `YLD`(\
} D=m9fFz
} ; f~y%%+{p
>x+6{^}Q >
template <> o` ZQ d,3
class holder < 2 > Avd
^
{ )d1_Wm#B
public : 2w_W Adi
template < typename T > 8I8
F/47x
struct result_1
$.PuK~}
{ 'y2nN=CN
typedef T & result; PQnF
} ; !^=*Jq>
template < typename T1, typename T2 > 6[LM_eP
struct result_2 vCxD~+zf
{ 1[qLA!+
typedef T2 & result; QnXA*6DJ
} ; G!W[8UG
template < typename T > t.&Od;\[/
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const Hl/
QnI!
{ P'*)\faw
return (T & )r; V=qwwYz~
} K[Kh&`T
template < typename T1, typename T2 > cc&axc7I
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const Xg
SxN!I
{ !\i\}feb
return (T2 & )r2; {7;8#.S72
} UXugRk%d
} ; V_RTI.3p
dC$Em@Nb
2FF4W54I
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 8:>1F,
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: OjF_ %5
首先 assignment::operator(int, int)被调用: Ib\iT:AJ
YN2sdG
return l(i, j) = r(i, j); wztA3ZL*W1
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) H!nr^l'+
-/cZeQDPb
return ( int & )i; ##;Er47@^
return ( int & )j; 65p?Igb
最后执行i = j; #H{<gjs]
可见,参数被正确的选择了。 (
Qcp{q
~ !
3I2
`m?c;,\
qT"Q1xU[
Bck7\
八. 中期总结 m~Bl*`~M
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: }L3 oR
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 ]Nl=wZ#`
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 2viM)+
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor 9C[ywp
lR[qqFR
2?,EzBeal
"D'B3; uWK
I8/DR z$A
#hf
ak
九. 简化 \2}bi:e6
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。 te
!S09(
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 <]4i`6{v
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: ;F#7Px(q
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 ?)[EO(D
+-*/&|^等 }!/$M\w
2. 返回引用。 k.^coI5
=,各种复合赋值等 BV(8y.H
3. 返回固定类型。 a,+@|TJ,i
各种逻辑/比较操作符(返回bool) r'uGWW"w
4. 原样返回。 $dzy%lle
operator, 0B&Y]*
5. 返回解引用的类型。 F;[T#N:~
operator*(单目) 7.@TK&
6. 返回地址。 x{,q]u /
operator&(单目) m-DsY
7. 下表访问返回类型。 >O?U=OeD
operator[] J?}WQLVP'
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 2@~M4YJf
operator<<和operator>> Z]WnG'3N
C,NxE5?h
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 d&u]WVU
例如针对第一条,我们实现一个policy类: o{EC&-
iMFgmM|
template < typename Left > E%v?t1>/
struct value_return E}_[QEY;Y
{ vRxM4O~"
template < typename T > (_*5oj-
struct result_1 X*Dj[TD]
{ W4U@%b do
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; ^Q ps>A(
} ; nF4a-H&Fo
.OqSch|
template < typename T1, typename T2 > Qb; d:@9
struct result_2 J}@z_^|"mJ
{ VY"9?2?/
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; Ra/Ukv_ v
} ; RJH,
} ; .8uz 6~
bY2 C]r(n
xD /9F18
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait aKlUX
;?~$h-9)
下面我们来剥离functor中的operator() |*Yf.-
首先operator里面的代码全是下面的形式: L IVU^Os.
wwoweztER
return l(t) op r(t) ,i6RE
return l(t1, t2) op r(t1, t2) `^Eae
return op l(t) N2$I}q%
return op l(t1, t2) 3ZZV<SS
return l(t) op 6XJ[h
return l(t1, t2) op }^*F59>H
return l(t)[r(t)] .R8 HZ}3
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] $DC*i-}qFg
iy\nio`
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: st&
单目: return f(l(t), r(t)); 2Nm>5l
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); kctzNGF|
双目: return f(l(t)); 1s*.A6EP"
return f(l(t1, t2)); je4 w=]JV
下面就是f的实现,以operator/为例 tpEI(9>
5P+t^\
struct meta_divide :@xm-.D
{ IU]^&e9u
template < typename T1, typename T2 > TtDg*kZ
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) 1w0OKaF5
{ )wtaKF.-
return t1 / t2; ;.Ie#Vr1N
} Af5D>/
} ; {[t`j+J
:!f(F9
这个工作可以让宏来做: q$.{j"cZV
J.+BD\pa
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ 8; R|
template < typename T1, typename T2 > \ V~yAE@9
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; %tt%`0
以后可以直接用 J3b4cxm
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) .E~(h*NW
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 nGf);U#K
(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。。。) u@P[Vb
>Aq870n
EIbXmkHl<
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 Btd Xv4V
sz):oea@f@
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > 7"*|2Xq
class unary_op : public Rettype F;!2(sPS
{ Q U
F$@)A
Left l; G02m/8g3
public : }o,z!_^PLQ
unary_op( const Left & l) : l(l) {} +P`(Rf"luu
\#x}q'BC4
template < typename T > E%TpJl'U
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 9>#:/g/
{ rf9_eP
return FuncType::execute(l(t)); pA#}-S%
} (|fm6$
<n\`d
template < typename T1, typename T2 > )g@S%Yu
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const l0Ti Z
{ a!c[!
return FuncType::execute(l(t1, t2)); W~B5>;y
} b~C$R[S
} ; rspayO<]3
&~f3 psA
FM5e+$>@
同样还可以申明一个binary_op ql&*6KZ"
i_LF`JhEQT
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > W:VP1 :
class binary_op : public Rettype 8{Fm[
%"
{ 8?Y['
Left l; Vjm_F!S
Right r; M}"r#Plq
public : yISD/
g
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} w*w?S
E}Xka1 Bn
template < typename T > N(3R|Ii
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const =vh8T\
{ =FBpo2^QB;
return FuncType::execute(l(t), r(t)); qkP/Nl. u
} /WnE:3G
]y)Q!J )Q
template < typename T1, typename T2 > baoD(0d
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ]`w}+B'/
{ dd7 =)XT+
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); 2#/p|$;Ec'
} 2$zU&p7sV
} ; Q\J,}1<`6
}yEoEI`
w.+Eyu_I\
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 :Px\qh}K
比如要支持操作符operator+,则需要写一行
oeL5}U6>g
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) w3D]~&]
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。 ;ggy5?>Qu
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! x@cN3O
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。。。 K,}w]b
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 ~%|G+m>
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) xQlT%X;'
下面是修改过的unary_op H.J5i~s
?&h3P8
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > r7!J&8;{K
class unary_op )3muPMaY
{ $
A-b vL
Left l; F}rPY:
HrqF![_
public : XqR{.jF.
T"E( F
unary_op( const Left & l) : l(l) {} 02]xJo
JF qf;3R
template < typename T > ,i++fOnQ
struct result_1 L,-u.vV
{ JAn1{<Ky
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; ]s|lxqP
} ; G\Q9IcJ0dY
^^$vR[7
template < typename T1, typename T2 > #Y,A[Y5jX
struct result_2 .Tm- g#
{ bv\ A,+
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; Zy wK/D
} ; IB7tAG8
T }uE0Z,
template < typename T1, typename T2 > ]u&dJL
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const {=At#*=A
{ G79C {|c\
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); J/4y|8T/y
} a|N0(C
u5gZxO1J5
template < typename T > 2A$0CUMb
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ~2N-k1'-'
{ 2%]hYr;
return OpClass::execute(lt(t)); coB 6 rW
} x|apQ6
3GmK3uM
} ; }?O[N}>,m
Yn[x #DS
`5"/dC
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 CT5Y/E?}
好啦,现在才真正完美了。 y-`I) w%
现在在picker里面就可以这么添加了: /.Wc_/
Io+IRK
template < typename Right > REx[`x,GUh
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const mMxHR$2
{ (4)3W^/kk?
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); $ WFhBak8
} eECj_eH-
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。 !5;t#4=
I>m;G
`
PbUI!Xqe`
#DaP=k"XV
712=rUI%!
十. bind c57b f
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。 S_!R^^ySG9
先来分析一下一段例子 s}b*5@8|tA
-g2{681`r
[n<.fw8$b
int foo( int x, int y) { return x - y;} )b9I@)C
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 '{D%\w5{
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 @c"yAy^t
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 h2}am:%mC
我们来写个简单的。 *Ypq q
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: ~iT{8
对于函数对象类的版本: .xv^G?GG
byj[u!{
template < typename Func > z`9l<Q/
struct functor_trait {dZ8;Fy4
{ 9XN~Ln@}
typedef typename Func::result_type result_type; 2<.Vv\
=
} ; 2?*1~ 5~I
对于无参数函数的版本: `t\z
2wOy}:
template < typename Ret > I;iR(Hf)?q
struct functor_trait < Ret ( * )() > lWl-@*'
{ w})NmaT;YF
typedef Ret result_type; `hF;$
} ; g Np-f
对于单参数函数的版本: l_sg)Vr/b
v =bv@c
template < typename Ret, typename V1 > ZmO'IT=Ye
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > }Ch[|D=Wd6
{ 3&'R1~Vh
typedef Ret result_type; hd=j56P5P
} ; = P8~n2V
对于双参数函数的版本: IgiqFV{
w\v&3T
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > @{de$ODu
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > lvig>0:M
{ G\IocZ3Gz
typedef Ret result_type; EreAn
} ; iDvpXn
等等。。。 <lX:eR1
然后我们就可以仿照value_return写一个policy W)
<VgE39 [
template < typename Func > c( 8W8R
struct func_return k%a?SU<f
{ x_pMG!2
template < typename T > ;op'V6iG
struct result_1 _PdAN= C3
{ 1uj05aZh}
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; c; d"XiA
} ; zrTY1Asw;4
n
K0hTQ
template < typename T1, typename T2 > X!?wL0n
struct result_2 yL4 -4
{ kOzt"t&