一. 什么是Lambda Y?4N%c_;
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 S^7u`-
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, swfjKBfw+g
/_V4gwb}|-
Is(ZVI
'EO"0,
class filler 2&0#'Tb
{ R,8460e7
public : =kBWY9:$,
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} ZJ%iiY
} ; 3a?dNwM@
.|/VD'xV"
[u;>b?[{
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: 1$nuh@-ys
]?k\ qS
=p \eh?^
6Zmzo,{
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); F
@uOXNz)
NI2-*G_M
M!O &\2Q
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 }UWi[UgA
'^`%
Og :aflS
r}|a*dh'R
二. 战前分析 Gf<%bQE
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。 y:VY8a 4
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[g.&*!
dG%{&W9
)dF`L
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); 0F%V+Y\R
/* --------------------------------------------- */ 0GcOI}
vector < int *> vp( 10 ); ?1]h5Uh[b
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); xF`O ehVA
/* --------------------------------------------- */ .tzQ
hd>
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); _{mG\*q
/* --------------------------------------------- */ 2T-3rC)
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); S<Uv/pn
/* --------------------------------------------- */ {TC_
4Y|8
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); hEfFMi=a`
/* --------------------------------------------- */ x-HR [{C
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); %!V =noo
T-.Bof(?w
^dRgYi"(A
wQrD(Dv(yA
看了之后,我们可以思考一些问题: : G0^t
1._1, _2是什么? FK,Jk04on
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。 dRXdV7-!
2._1 = 1是在做什么? ;s w3MRJ
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。 'ExTnv ~
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。 pTE.,~-J^j
ke5_lr(
%VGQ{:
三. 动工 T#=&oy7
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: Wq/0 }W.
($s%B
r95$( N
M6*8}\
template < typename T > rE4qPzL
class assignment -3Auo0
{ y9-}LET3j
T value; Wf9K+my
public : kg()C%#u
assignment( const T & v) : value(v) {} |&\cr\T\r
template < typename T2 > l1D"*J 2`
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } =>Dw,+"
} ; h 7*#;j
~.TKzh'eB
Ku;8Mx{
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 'Q4V(.
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment rtk1 8U-
j(`V&S
ZN-5W|' O
Yf[GpSej
class holder ul ag$ge
{ 'sN
(=CQ
public : 'H)l~L
template < typename T > KGsW*G4U=
assignment < T > operator = ( const T & t) const (#VF>;;L
{ d;LBV<Z?
return assignment < T > (t); Tsl0$(2W
} |p
@,]cz
} ; m;m4/z3U
o3xfif
P:tl)ob
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: bPo*L~xdk
H_+!.
static holder _1; 6ZwFU5)QE/
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 D3kx&AR
UZ3oc[#D=]
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); =]hPX
而不用手动写一个函数对象。 e(;nhU3a*,
I
DtGtkF
Zmr*$,v<y
sp&)1?!M
四. 问题分析 bx%P-r31
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 4tXLI;'
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 NrMse
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 H2D j`0
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 ^g*2jH+
下面我们可以对这几个问题进行分析。 #e(P~'A0
mp+lN:
五. 问题1:一致性 62z"cFN
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?| 2=ZZR8v
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 T0Zv.
]WP[hF
struct holder 'CC;=@J
{ $XO#qOW
// -~
5|_G2Y"
template < typename T > WMXk-?v4
T & operator ()( const T & r) const o 2sOf
{ Q.]RYv}\
return (T & )r; kpt0spp
} X4}Lg2ts
} ; 7s-ZRb[)1
]U,f}T"e
这样的话assignment也必须相应改动: K h;jiK !
<j$n7#qk
template < typename Left, typename Right > .j_YVYu1&
class assignment =a3qpPkx
{ iv]*HE
Left l; *C n `pfO
Right r; [MVG\6Up(
public : #.z`clK#
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} h>[][c(b
template < typename T2 > -jOCzp
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } ^qD@qJ
} ; |XdkJv]
.}zpvr8YP
同时,holder的operator=也需要改动: M,nLPHgK
e.:S BXZ
template < typename T > <xWBS/K
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const @fwk
{ 9x0Ao*D<t
return assignment < holder, T > ( * this , t); 60u}iiC@
} $VLCD
k4ijWo{:0
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。
S9Ka
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 h%T$m_
:~1p
return l(rhs) = r; -U/m
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。 ".R5K ?
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: rM?ox
V=g<3R&
template < typename Tp > C/L+:b&x~
class constant_t p|b&hgA
{ [$b\#{shtP
const Tp t; t6H9Q>*
public : !\%0O`b^4
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} E6NrBPm
template < typename T > >9v?p=
const Tp & operator ()( const T & r) const 7>Oa, \
{ \x_fP;ma=_
return t; G~\ SI.
} LVj62&,-
} ; 5%E.UjC
47c` ) *Hc
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 u LXV,
下面就可以修改holder的operator=了 k TLA["<m
w/(hEF '
template < typename T > ]8i2'x
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const j4B|ktf
{ ADa'(#+6
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); =_/,C
} Rr'^l]
/:j9#kj
同时也要修改assignment的operator() 8v)PDO~D}A
=5-|H;da
template < typename T2 > E'g2<k
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } ?/,sKF74i
现在代码看起来就很一致了。 dU~DlaEy(
H' [#x2
六. 问题2:链式操作 +|w-1&-
现在让我们来看看如何处理链式操作。 Z=vzF0
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。 *\i<+~I@l
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 /}Z0\,
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 -
:0{
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct 8'(|1
|H)WJ/`
template < typename T > :%?\Wj5HW
struct result_1 |$vhu`]Z@^
{ I=,u7w`m
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; cO#e
AQf7
} ; 96.A8o
W_zAAIY_Y
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: _/)?GXwLn
(!nhU
template < typename T > XVfp* `
struct ref {bUd"Tu
{ [We(0wF[`
typedef T & reference; kS$HIOt823
} ; *WQ}ucE^#
template < typename T > A~!3svJW
struct ref < T &> ;rj=hc
{ 90pk
typedef T & reference; I<I?ks
} ; YJO,"7+
]g/%w3G
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: a%-P^M;a2
psg}sl/
template < typename T > S|8O$9{x9q
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const S:UtmS+K
{ [p+h b
return l(t) = r(t); XMM@EN
} A|BvRZd
可能大家已经注意到我定义assignment的operator()的返回类型的时候,是直接将其定义为Left的operator()返回类型的引用形式,如果实际上处理的对象的operator=并不是按照常理来声明的,那么这段代码可能就编译不过。这的确是一个很麻烦的事情。实际上,在gcc下,使用typeof关键字可以很容易的得到该类型的operator=的返回类型,就可以让这段代码变得更有通用性。然而为了实现可移植性,我不得不放弃这个诱人的想法。 nx(O]R,Sw
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 LW;UL}av
E6-alBi%
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 wNuS'P_(:T
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: p1=sDsLL
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 mySm:ToT
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 1f 0"z1
最后的布局是: ms8PFu(f
Add r"a4;&mf
/ \ }31z
35
Divide 5 7^bO`
/ \ %NbhR(
_1 3 5@+8*Fdk
似乎一切都解决了?不。 UN&b]vg
你可以想象一下一个完整的Lambda库,它必然能够重载C++几乎所有的操作符。假设其重载了10个操作符,那么至少会有10个代表这些操作符的functor类。大体上来讲,每一种操作符所对应的functor都应当能够由链式操作产生别的任意一种操作符所对应的functor。(例如:*_1 = 2既是由operator*的functor产生operator=的functor)。可想而知这样一共能产生10*10=100种产生方式。这是对编码的一个大挑战。 f.gkGwNk
如何简化这个问题呢?我们不妨假定,任意一种操作符的functor,都能够产生任意一种操作符的functor,这样,每一种操作符的functor都拥有一样的产生方案。如果某种转换确实是不合法的(例如:A/B=C无论如何也不可能合法),那么在试图产生新functor的时候会出现编译错误。幸好C++的模版是如果不使用就不编译的,因此这种编译错误不会干扰到正常的使用,这正是我们所要的。 7/;Xt&
OK,我们的方法呼之欲出了。既然所有的functor都具有一样的产生方案,那么不如大家都不要实现,等到最后统一的在所有的functor里面加上这么一系列的产生代码吧。例如,如果要添加从某functor XXX到operator=的functor的产生代码: =W9;rQm
&/7AW(?
template < typename Right > "jVMk
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const ba?]eK
Right & rt) const 13]sZ([B%|
{ )>)_>[
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); K%<Z"2!+
} <!\J([NM8
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 ?Rl?Pp=>
XXX指的是原来的functor的类型,picker_maker<T>是一个类型变换的trait,如果T是一个常量,那么他会返回constant_t<T>,否则返回T本身。 %aX<p{EY
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 BPnZ"w_
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 ,=tVa])
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 `@{qnCNQ
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? A$RN7#
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: 9-+6Ed^2
x C'>W"pY
template < class Action > ;bd\XHwMUP
class picker : public Action 63QSYn,t
{ q_8qowu"
public : "[=Ee[/
picker( const Action & act) : Action(act) {} 2-| oN/FD
// all the operator overloaded #gOITXKs
} ; 0\AYUa?RM
GYiUne$
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。 31 |Vb
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: ;o\0:fzr
[IxZweK
template < typename Right > J=/|iW
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const j0sR]i
{ +fzZ\
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); u>(s.4]+
} &X^~%\F:2
!+cRtCaA::
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > ru)%0Cyx
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。 kTG}>I
n<7#?X7
template < typename T > struct picker_maker xH\'gli/
{ \O?#gW\tR
typedef picker < constant_t < T > > result; U %Aj~K^b
} ; il-v>GJU7{
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > T7n;Bf
{ KhZ'Ic[vw
typedef picker < T > result; KoQvC=+WI
} ; nF}]W14x
4;|&}Ij
下面总的结构就有了: }6eWdm!B
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。 n$}c+1
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 a2iaP
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 jHB,r^:'
至此链式操作完美实现。 f7XmVCz1
p`{9kH1m e
NS=puo
七. 问题3 9F kwtF
如何使用多参数的函数对象呢?考虑_1=_2,这个functor必须接受2个参数,因此所产生的assignment对象的operator()必须能接收2个参数。 0;e>kz3o
Cs%'Af
template < typename T1, typename T2 > LL-MZ~ZB
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const \J0gzi.
{ hvGb9
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); g{ l;v
} x!!:jL'L
H5/%"1Q
很明显,这个函数的返回类型会依赖于T1,T2,因此result_1已经无法适用,我们就只好再写一个result_2: O>w$
-BACdX
template < typename T1, typename T2 > H"I|dK :
struct result_2 sJ?Fque
{ 9ZG.%+l
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; L4SFu.J'
} ; z-(dT
Old5E&
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? M&@9B)|=
这个差事就留给了holder自己。 !e.@Xk.P6
j/wNPB/NM
Tb}`]Y`X
template < int Order > V# w$|B\
class holder; )R{4"&&2
template <> s<z{ (a
class holder < 1 > *BBP"_$
{ 6}Y^X
public : K*;=^PY
template < typename T > X"8Jk4y
struct result_1 E'Egc4Z2=l
{ x1+8f2[
typedef T & result; H*yX
Iq:
} ; RIl%p~
template < typename T1, typename T2 > )e9(&y*o
struct result_2 9+=U&*
{ sP5PYNspA
typedef T1 & result; sqac>v
} ; &^qD<eZ!Eq
template < typename T > 3j<]
W
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const &{y-}[~
{ u;~/B[
return (T & )r; sEe^:aSN
} ^N`ar9Db
template < typename T1, typename T2 > tB}&-U|t[~
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const $>5|TG
0i
{ %S.R@C[3
return (T1 & )r1; / $WEO[o
} +n^$4f
} ; Y'bDEdeT
"=9L7.E)
template <> -UPdgZ_Vxz
class holder < 2 > OyZgg(iN
{ R S;r
public : .\{GU9|nO
template < typename T > hXbb+j
struct result_1 N$>g)Ml?
{ vlm&)DIt
typedef T & result; "-A@>*g
} ; RjSVa.x
template < typename T1, typename T2 > '(&.[Pk:"
struct result_2 6BLw 4m=h
{ XLg6?Nu
typedef T2 & result; _hA p@?
M
} ; t%q@W,2J
template < typename T > }LDDm/$^}
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const DDc?GY:
{ ,t5Ku)eNm
return (T & )r; J03yFT,dF
} E7oL{gU
template < typename T1, typename T2 > d1``}naNw
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const cm6cW(x6
{ EmVE<kY.
return (T2 & )r2; Y%|f<C)lx2
} )@\= pE.H
} ; #G$_\bt
(6>8Dt 9[
e6QUe.S
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> >。 B Lw ssr.
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: ,~JxYh
首先 assignment::operator(int, int)被调用: g"hm"m}i
a%7%NN*i
return l(i, j) = r(i, j); jzdK''CHi
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) dilRL,
qx5.LiF
return ( int & )i; *s S7^OZ*
return ( int & )j;
"^Tb8!
最后执行i = j; ;
R&wr_%
可见,参数被正确的选择了。 tO)mKN+
(
2^E.sf$f
)(_}60
x =5k74
V[5-A $ft
八. 中期总结 *(PGLYK
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: l}5@6;}
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 yO]Vex5)
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 GFYAg
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor k3}|^/bHJ
L#M9 !
0}PW<lU-
7^ITedW@
>|/NDF=\s
-s,^_p{H
九. 简化 !G90oW
很明显,要支持一个操作符所要做的工作太多了,而且在每个functor中申明result_1至result_n,可见如果n发生变化,维护的开销极大。 `QnKal )
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 KArR.o }
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: _K_!(]t
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 QDF1$,s4i
+-*/&|^等 (UAa
2. 返回引用。 i"r&CS)sT
=,各种复合赋值等 cX>
a>U
3. 返回固定类型。 |Eu_K`
各种逻辑/比较操作符(返回bool) bT|a]b:
4. 原样返回。 xw&[ 9}Y
operator, [YpSmEn}Y
5. 返回解引用的类型。 ?76Wg::
operator*(单目) *[wy-
fu
6. 返回地址。 cWA9 n}Z
operator&(单目) ]Vln5U
7. 下表访问返回类型。 ^}8(o
operator[] .a8N 5{`
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 J3Qv|w[3Y
operator<<和operator>> F@& R"-
'u@
)F`
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。 (vB aem9
例如针对第一条,我们实现一个policy类: q?nXhUD
S1E=E5
template < typename Left > ug.mY= n'
struct value_return 1y2D]h /'
{ {Uz@`QO3
template < typename T > 9gZMfP
struct result_1 C},;M@xV
{ w-C~
Ik
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; TUw^KSa
} ; u}\F9~W-{
}/nbv;)
template < typename T1, typename T2 > o8-BTq8
struct result_2 ] QGYEjW
{ wc*5s7_
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; j&6,%s-M`a
} ; GvF8S MO[x
} ; '_lyoVP
zH0%;
o}
puF'w:I(
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait 9z$]hl
Z3g6?2w6
下面我们来剥离functor中的operator() z\Rs?v"
首先operator里面的代码全是下面的形式: GpMKOjVm|
`MAee8u'
return l(t) op r(t) X/gIH/
return l(t1, t2) op r(t1, t2) gbsRf&4h
return op l(t) OL4I}^*,
return op l(t1, t2) !
@{rkp
return l(t) op 1P.
W 34
return l(t1, t2) op ^VK-[Sz&
return l(t)[r(t)] Nwr.mtvh
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] :3^b>(W.
11glFe
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: \V
/s
单目: return f(l(t), r(t)); p(QB 5at
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); EgOAEv
双目: return f(l(t)); A[oLV"J6x5
return f(l(t1, t2)); W$B&asO
下面就是f的实现,以operator/为例 rbiNp6AdL
|s-q+q{|
struct meta_divide O$k;p<?M
{ G~1#kg
template < typename T1, typename T2 > P~Q5d&1SO
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) !
E`Tt[
{ vA2@Db}
return t1 / t2; \(Dq=UzQI
} l+Dl~o}
} ; (#Z2
,],"tzKtE
这个工作可以让宏来做: K QXw~g?
S~d_SU~>`
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ I+Qv $#S/
template < typename T1, typename T2 > \ w$n\`rQ
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; sOg@9-_Uh
以后可以直接用 (Z"QHfO'
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) [HI&>dm=$
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 ]wh8m1
(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。。。) I<e[/#5P\`
/d=i0E3
nF~</>
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 ,Xs%Cg_Ig
vo)pT
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > 4!p~Mr[E
class unary_op : public Rettype 7Fw`s@/%
{ sDT(3{)L7
Left l; 0,)B~|+
public : W{O:j
unary_op( const Left & l) : l(l) {} 8J{I6nPF
e48`cX\E
template < typename T > YLmzMD>
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const .281;] =
{ P*oKcq1R
return FuncType::execute(l(t)); #t:]a<3Y2
} `2c>M\c4U
-CfGWO#Gbx
template < typename T1, typename T2 > Zx,R6@l
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const E{kh)-
{ AWHB^}!}
return FuncType::execute(l(t1, t2)); e:hkWcV
} m(>_C~rGN
} ; Xt~`EN
4o8uWS{`
v+U(
#"
同样还可以申明一个binary_op Ev* b
^29w@*
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > u.*@lGVW
class binary_op : public Rettype j2# nCU54Z
{ :#0uy1h
Left l; }^Be^a<ub
Right r; Nr=ud QA{
public : ;v'7l>w3\w
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} hYMIe]kJ
;<`F[V
Zau
template < typename T > ?P@fV'Jo
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ztf
VXmi'
{ ^ j;HYs_
return FuncType::execute(l(t), r(t)); XIh2Y\33ys
} vn|u&}h
OLUQjvnU
template < typename T1, typename T2 > Yr5A,-s
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const +]uW|owxo
{ ?Y+xuY/t
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); a]'sby
} wNL!T6"G
} ; z!;n\CV @
4)BZ%1+
((^jyQ
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 !|_b}/
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 SQ|pH"
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) 9 +"D8J7
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。 QW#]i
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! r`XIn#o
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。。。 \s?OvqI:
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 V2sWcV?
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) ;ZXP*M9
下面是修改过的unary_op tW 53&q\=
_=E))Kp{z
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > 6eE%x?#
class unary_op g\)+
LX
{ \}xK$$f2,
Left l; 2K<rK(
i)f3\?,,
public : ]'V8{l
)tR5JK} AV
unary_op( const Left & l) : l(l) {} dQ ?4@
qKt8sxg
template < typename T > V&vU her0
struct result_1 R~8gw^w![
{ (Z5=GJM?$
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; tagkklJ~
} ; t+Kxww58
<HM\ZDo@P
template < typename T1, typename T2 > yjs5=\@
struct result_2 O-Hu:KuIf
{ %])-+T
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; y[[f?rxz>
} ; 'EU{%\qM
Z
l.}=
template < typename T1, typename T2 > DLcfOOn1I
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const JPfNf3<@My
{ %<$CH],%
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); +Q_(wR"FS
} L,!?'.*/]
# m?GBr%k
template < typename T > W[PZQCL}K)
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const @Tb
T
{ 9|WBJ6
return OpClass::execute(lt(t)); E9pKR+P
} O$u;]cg
-
{<`Z
} ; !O
F#4N
\DBoe:0~
'`?\CXX
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 _d6mf4M]5
好啦,现在才真正完美了。 -B:Z(]3#\
现在在picker里面就可以这么添加了: !Sr^4R +Z
"
]
0ER
template < typename Right > 9+@"DuYc6
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const xal,j*
{ ov: h4
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); b\NWDH7}
} xb\(>7M6Y
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。 d,[.=Jqv[
^-{ 1]G:
hPr*<2mp
Sxf|gDC
nL!h hseH
十. bind RrKAgw
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。 a
OR}
先来分析一下一段例子 k|0Fa}Z[
cw.Uy(ks|$
?GqFtNz
int foo( int x, int y) { return x - y;} & tQHxiDX
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 y?O{J!U
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 2+"=i/8
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。 EquNg@25W
我们来写个简单的。 {%D!~,4Ht
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: `%AFKmc^;
对于函数对象类的版本: _?<Y>B, E
t+}@J}b
template < typename Func > UT[nzbG
struct functor_trait ^y'xcq
{ q)gZo[]~
typedef typename Func::result_type result_type; W>
.O"Ri
} ; idnn%iO
对于无参数函数的版本: &:=
Gp9>R~$
template < typename Ret > {YZ)IaqZ
struct functor_trait < Ret ( * )() > C.L5\"%
{ ,{ CgOz+Ul
typedef Ret result_type; ac>}$Uw)
} ; b0X*+q
对于单参数函数的版本: y2>v'%]2
mXlXB#N
template < typename Ret, typename V1 > P]!$MOt
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > @iB**zR/
{ L]B]~Tw
typedef Ret result_type; GJWC}$#TY
} ; ^.Q{Aqu#.H
对于双参数函数的版本: V\ch0i
1
eHK}U+"\
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > A}C&WT~
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > )<G>]IP<
{ d|TRP,y
typedef Ret result_type; rMxst
} ; ?"+'OOqik
等等。。。 8F($RnP3
然后我们就可以仿照value_return写一个policy +P|$T:b
7c!oFwM
template < typename Func > ~6U@*Svk
struct func_return 3Zg=ZnF
{ S;NChu?8
template < typename T > Rg)\o(J
struct result_1 yGgHd=?
{ `}k!SqG
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; ^T'+dGU`
} ; M_MiY|%V/K
mmY~V:,Kd
template < typename T1, typename T2 > JiZ9ly(G
struct result_2 ;nLQ?eS\
{ Z]$yuM
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; :eS7"EG{3
} ; Xn.zN>mB
} ; ^*C6]*C}te
SZg+5MD;X
"V~U{(Z
最后一个单参数binder就很容易写出来了 6_;3
_jH1Mcq
template < typename Func, typename aPicker > g-mK(kY4p
class binder_1 mDipP
{ C JiMg'K
Func fn; @SPmb o
aPicker pk; <<(~'$~,L
public : }llzO
yHQ.EZ~%
template < typename T > T7m rOp
struct result_1 ^]'p927
{ *-Lnsi^7v
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; E1 *\)q
} ; &gF{<$$
S)VuT0
template < typename T1, typename T2 > 5gF}7D@
struct result_2 9rB^)eV
{ Y~=5umNSX
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; h1fJ`WT6,
} ; r-]R4#z>
@`}'P115@
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} {xEX_$nv
DBCL+QHA
template < typename T > 9foQ0#R
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const |Y(].G,
{ _<