一. 什么是Lambda TbLe6x
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 _>Pk8~m
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, /_V'DJV
6b?`:$Cw3)
<EMkD1e
=m}TU)4.
class filler ^m*3&x8
{ E4+b-?PB~
public : $$JIBf8
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} ll^DY
hx}
} ; XHxz @_rw
90~*dNk
-~
0] 7Cpl
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: ?g2zmI!U
{odA[H
0
y<k][
(w+%=z"M
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); I:#Ok+
S5N@\ x
3bH~';<
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 8xgJSk
'61i2\[lZQ
91up^
x;u ~NKy
二. 战前分析 4O!E|/`wO
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。 F>N+<Z
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 t5paYw-b
R"*R99
0q{[\51*
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); IAI(Ix
/* --------------------------------------------- */ Ikj=`,a2B
vector < int *> vp( 10 ); iZQ\
m0Zc
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); b,dr+RB
/* --------------------------------------------- */ ~%s}S
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); QY@u}&m%o
/* --------------------------------------------- */ LM:)j:gS6
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); +Hj/0pp
/* --------------------------------------------- */ jYWw.g<
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); xO7Yt
l
/* --------------------------------------------- */ {"m0)G,G
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); p1D()-
9?
2
lUv =7"
[
1}!L][(
看了之后,我们可以思考一些问题: lkA^\+Ct
1._1, _2是什么? Cxm6TO`-;
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。 xuUx4,Z
2._1 = 1是在做什么? S[mM4et|
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。 vZ@g@zB4o0
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。 |3;(~a)%
p<KIF>rf|
=_
y\Y@J
三. 动工 %c X"#+e
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: >,"sHm}l%
,=|4:F9
`
W4dx&
rjUBLY1(
template < typename T > V^n0GJNo
class assignment JrDHRIkgm
{ B3mS]
T value; \D?:J3H*]
public : ~*}$>@f{[X
assignment( const T & v) : value(v) {} #~k[ 6YR 0
template < typename T2 > \iru7'S
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } Ox qguT,
} ; A59gIp*>
}>}1oUCi
"MnSJ2
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 P~RhUKfd
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment -7%X]
^ve14mbF#.
ffE#^|
GK?4@<fY
class holder .9h)bf+
{ *Qkc[XHqy
public : =eBmBn
template < typename T > z/ 7$NxJH
assignment < T > operator = ( const T & t) const gnLn7?
{ >A}0Ho
return assignment < T > (t); LA4<#KP
} ;`(R7X
*3
} ; MBw-*K'?zB
CPviR<ms_
NTmi 2c
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: WUEHB
\Q&,ISO\
static holder _1; nY_?Jq
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 VWi2(@R^
!tNd\}@
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); T3N"CUk
而不用手动写一个函数对象。 zO~9zlik
>7b)y
por/^=e{Y
qX#MV>1
四. 问题分析 9+qOP>m
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。 >jx.R
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。 3fr ^ T
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 OgCy4_a[f
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 wLJ]&puwm
下面我们可以对这几个问题进行分析。 tous#(&pK
S8vV!xO
五. 问题1:一致性 UE :HMn6
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?| [}2Z/
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 2.lgT|p
5`-UMz<]
struct holder PaO-J&<
{ ]@
M5_%p
// Yr+23Ro
template < typename T > 7G93,dJ
T & operator ()( const T & r) const j9R6ta3\l
{ `tEo]p
return (T & )r; mdbp8,O
} +?m0Q;%b
} ; jz'<
6bO~/mpWT~
这样的话assignment也必须相应改动: a~]bD
'g)n1 {
template < typename Left, typename Right > U|@V
74
class assignment h7yqk4'Lq
{ Ev9> @~^
Left l; $uh z
Right r; OCV+h'
public : l7}g^\I
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} K@u&(}
template < typename T2 > m:+8J,jW
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } gfa[4
z
} ; `BY&>WY[
uQqWew8l+
同时,holder的operator=也需要改动: Pbu{'y3J
v?:: |{
template < typename T > kH948<fk3
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const 9X}I>
{ G"dS+,Q
return assignment < holder, T > ( * this , t); J
CGC
} Y&.UIosWb
GK*v{`
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 ZcE_f>KV
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 Vb|#MNf)
ZC0-wr\
return l(rhs) = r; g"_C,XN
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 <skajQQ
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: HMGB>
Shr,#wwM`B
template < typename Tp > FnFb[I@eu
class constant_t 'LE"#2Hu
{ ';B#Gx
const Tp t; 3ec`Wa
public : iw9Q18:I}
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} 5F"|E-;
template < typename T > B4Y(?JTx
const Tp & operator ()( const T & r) const #*%q'gyHT
{ tY|8s]{2
return t; ~x:DXEV,
} w.{&=WTr
} ; XMIbUbUk-
Z|lU8`'5
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 s1N?/>lmB
下面就可以修改holder的operator=了 t=
#&fSR
=EP13J
template < typename T > K=::)/{P
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const 6xK[34~6
{ <Zb/
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); H}}$V7]^),
} *e>]~Z,
7[#yu 2
同时也要修改assignment的operator() A^ \.Z4=d"
4u;9J*r4
template < typename T2 > */qtzt
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } 4,Ic}CvM
现在代码看起来就很一致了。 \nNXxTxX!
dihjpI_
六. 问题2:链式操作 Uz7oL8
现在让我们来看看如何处理链式操作。 %r\n%$@_
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。 21X`h3+=
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 Dim>
7Wbh
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 4BL;FO
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct #6v27:XK
'dG%oDHX]P
template < typename T > ]}="m2S3
struct result_1 `r"+644
{ JuR"J1MY
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; o G*5f
} ; G3P&{.v
6fo3:P*O
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: K)tQ]P
"p&Y^]
template < typename T > CqMhk
struct ref d[^KL;b?6
{ z4%uN|V
typedef T & reference; ipnV$!z
} ; HAz By\M{
template < typename T > |077Sf|
struct ref < T &> 3rW|kkn
{ 'NjzgZ~]P
typedef T & reference; 7,qYV}
} ; :$;Fhf<5
a]17qMl
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: 7w:ef0S
.~A*=
template < typename T > GYxM0~:$k
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const 8H,4kY?Z
{ ]B"'}%>ez
return l(t) = r(t); jdZ~z#`(!:
} !)"%),>}o
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。 RcG0 8p.)
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 -H^oXeN
mYN7kYR}<`
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 <#=N
m0S$
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: /@ !CKh`
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 :o-,SrORM
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 E:sz$\Ht)
最后的布局是: {N2g8W:
Add "I?Am&>'
/ \ GcIDG`RX
Divide 5 \6n!3FLl
/ \ ZX!r1*c
6
_1 3 $n^MD_1!
似乎一切都解决了?不。 @bM2{Rh:
你可以想象一下一个完整的Lambda库,它必然能够重载C++几乎所有的操作符。假设其重载了10个操作符,那么至少会有10个代表这些操作符的functor类。大体上来讲,每一种操作符所对应的functor都应当能够由链式操作产生别的任意一种操作符所对应的functor。(例如:*_1 = 2既是由operator*的functor产生operator=的functor)。可想而知这样一共能产生10*10=100种产生方式。这是对编码的一个大挑战。 &X@Bs-
如何简化这个问题呢?我们不妨假定,任意一种操作符的functor,都能够产生任意一种操作符的functor,这样,每一种操作符的functor都拥有一样的产生方案。如果某种转换确实是不合法的(例如:A/B=C无论如何也不可能合法),那么在试图产生新functor的时候会出现编译错误。幸好C++的模版是如果不使用就不编译的,因此这种编译错误不会干扰到正常的使用,这正是我们所要的。 sIG7S"k>p
OK,我们的方法呼之欲出了。既然所有的functor都具有一样的产生方案,那么不如大家都不要实现,等到最后统一的在所有的functor里面加上这么一系列的产生代码吧。例如,如果要添加从某functor XXX到operator=的functor的产生代码: 'FlJpA}
b5$JfjI
template < typename Right > [ylsz?
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const nkxzk$
Right & rt) const Hgeg@RP
Q
{ O RGD
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); >z;[2n'
} AqKz$
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 fx=Awba
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。 ,g-EW
jN
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。 rk+#GO{
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。 ~7~~S*EQ
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。 x";w%
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? {2/LRPT
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: <DKS+R
m }a|FS
template < class Action > Y$N)^=7
class picker : public Action ^4r73ak/):
{ #_lt~^6
public : C{sLz9
picker( const Action & act) : Action(act) {} S(S#
// all the operator overloaded /MY9
>
} ; 7^wc)E^H
~!s-o|N_\
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。 $vHU$lZ/W
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: =U8a ?0
/{wJEuE
template < typename Right > \!(
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const 'O5'i\uz
{
RZM"~ 0
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); }kw/W#)J
} 4h5g'!9-g
b'VV'+|
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > 5MFxo63
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。 ,jXM3?>B
O^/Maa/D1
template < typename T > struct picker_maker FMkOo2{
{ >fH=DOz$&
typedef picker < constant_t < T > > result; D:k3"
E"S
} ; `D9]*c
!mO
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > :4~g;2oag
{ ^TMJ8`e
typedef picker < T > result; `:P
} ; [SJ6@q
R@Gq)P9?
下面总的结构就有了: &]
\X]p
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 u0P)7~%
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 .sQ=;w/ZA
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 R[49(>7H4
至此链式操作完美实现。 d,8mY/S>w
"ZTTg>r
|
8qBm
七. 问题3 bSVlk`
如何使用多参数的函数对象呢?考虑_1=_2,这个functor必须接受2个参数,因此所产生的assignment对象的operator()必须能接收2个参数。 :2njp%
e]jH+IR:>
template < typename T1, typename T2 > Bo<>e~6P
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const R!l:O=[<
{ u:aW 8
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); TCT57P#b
} I^oE4o
jV(6>BAI_
很明显,这个函数的返回类型会依赖于T1,T2,因此result_1已经无法适用,我们就只好再写一个result_2: C3G)'\yL
{R/C0-Q^^
template < typename T1, typename T2 > ix#epuN
struct result_2 nXjPx@
{ gN)c
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; ;raN
} ; B||;'
.VTy[|o
显然,各个functor似乎根本不理会各个参数那个是_1, 那个是_2, 那么最后是怎么选择的呢? K}6dg<
这个差事就留给了holder自己。 Cy*|&=>j
l>Ub!^;
LH:i| I
template < int Order > O?<&+(uMTT
class holder; _EF&A-kX|u
template <> Oy 2+b1{
class holder < 1 > j5
g# M
{ + >cBVx6
public : bzdb|I6Z
template < typename T > 0i8LWX_M
struct result_1 ^
wY[3"{
{ <>m }}^
typedef T & result; !QDQ_
} ; K}=|.sE9
template < typename T1, typename T2 > #2`D`>7456
struct result_2 1SrJ6W @j[
{ 4%1D}9hO6
typedef T1 & result; rQ=,y>-*
} ; U^qt6$bK
template < typename T > S1/`th
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const w[6J
`
{ : Sq?a0!S
return (T & )r; 0%)i<a!_Z
} ~4?9a(>3
template < typename T1, typename T2 > V138d?Mm
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const Z3!f^vAi&
{ bFA!=uvA
return (T1 & )r1; LN_xq&.
} 7Sz?S_N/j
} ; F @Te@n
iD= p\
template <> >Z1q j>
class holder < 2 > RZ1
/#;
{ Fu^^i&
public : t%530EB3
template < typename T > )P7)0c
struct result_1 E9V5$
{ ",{ibh)g$`
typedef T & result; o[E_Ge}g8
} ; <(vCiH9~P
template < typename T1, typename T2 > Q:ezifQ
struct result_2 6%Be36<
{ v=('{/^~>
typedef T2 & result; 8p-=&cuo\@
} ; 5wUUx#
template < typename T > &i!vd/*WlD
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const pIbdN/z
{ wO2_DyMm@
return (T & )r; nYbhy}y
} aTf`BG{kw
template < typename T1, typename T2 > 7OjR._@
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const +nQw?'9Z
{ ^!q?vo\j|
return (T2 & )r2; ;W>Y:NCrp
} ^( Rvk
} ; ]0L&v7[
xV%6k{_:G
_,</1~.
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> >。 nNXgW
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: *'"^NSJ
首先 assignment::operator(int, int)被调用: |AC1\)2tT
)Fb>8<%
return l(i, j) = r(i, j); 4[r/}/iGo
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) fr!Pj(Q1
Py{<bd
return ( int & )i; (MHAJ]Rx
return ( int & )j; d6i6hcQE
最后执行i = j; N?X~ w <
可见,参数被正确的选择了。 |pa$*/!NT
uytE^
Et_V,s<|
"[:iXRu
k<+0o))
八. 中期总结 S.!UPkW H
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: :$+-3_oLMQ
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 @|'5n
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 6=N`wi
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor :rP#I#,7w
.CSS}4
Ngg?@pG0y
hVUP4 A
`yF`x8
!z{-?o/
九. 简化 z4 E|Ai
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。 id?h >g
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 xooY'El*#
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: yUPIY:0
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 jjM{]
+-*/&|^等 aTBR|US
2. 返回引用。 ,C {*s$
=,各种复合赋值等 q64k7<C,
3. 返回固定类型。 16SOIT
各种逻辑/比较操作符(返回bool) /s];{m|>
4. 原样返回。 >&!RWH9*q
operator, vy,&N^P
5. 返回解引用的类型。 $)H@|<K
operator*(单目) dJ?XPo"Cm=
6. 返回地址。
y<C<_2
operator&(单目) /.M+fr S
7. 下表访问返回类型。 <W]g2>9o9
operator[] ];%0qb
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 KsrjdJx, '
operator<<和operator>> fm~kM
J
7RDDdF E!
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 eiJ2NwR\w
例如针对第一条,我们实现一个policy类: wM_c48|d
hXGwP4
template < typename Left > /*Qq[C
struct value_return XlI!{qj|
{ R}mn*h6
template < typename T > ^s.V;R
struct result_1 fSDi-I
{ n&MG7`]N
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; SE7W F18A
} ; ASPy
h d~$WV0#
template < typename T1, typename T2 > wv^rS^~
struct result_2 lnGq :-
{ jPnM>=
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; }3R13
} ; XYoIFv?'
} ; :fk2]{KTL
'8j$';&`
!EQ@#qW/
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait 3sCFHn#c
4em;+ >D6
下面我们来剥离functor中的operator() r6'UUu
首先operator里面的代码全是下面的形式: E2L(wt}^
q2:K4
return l(t) op r(t) *)]"27^
return l(t1, t2) op r(t1, t2) fFjH "2WD
return op l(t) Il.Ed-&62
return op l(t1, t2) /m _kn
return l(t) op ~el3I=KC}
return l(t1, t2) op P'MY[&|mM'
return l(t)[r(t)] ``ekR6[ 8c
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] *Ywpz^2?:
T!W~n
ZC
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: sS
TPMh
单目: return f(l(t), r(t)); aAu>Tn86D.
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); -yDs<
Xl
双目: return f(l(t)); .k4W_9
return f(l(t1, t2)); MzIq"3
下面就是f的实现,以operator/为例 e4OeoQ@ >
_ .i3,-l)
struct meta_divide >\ST-7[^L
{ B5X sGLV
template < typename T1, typename T2 > J/);"bg_O
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) $N2SfyX7
{ hC_Vts[v/
return t1 / t2; \n0Oez0z!B
} A~nf#(!^]
} ; 56hA]O29O
*]J dHO
这个工作可以让宏来做: 7t9c7HLuj/
gqib:q;r
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ W\f9jfD
template < typename T1, typename T2 > \ avp;*G}
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; dMx4ykrR
以后可以直接用 4;`Bj:.
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) j\RpO'+}
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 Pag63njg?
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) a'\By?V]
!2:3MbtR
iAMtejw
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 6{d6s#|%
U-wLt(Y<
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > t)oa pIeIe
class unary_op : public Rettype "x'),
{ h x6;YV
Left l; !S%6Uzsj
public : &p<(_|Af
unary_op( const Left & l) : l(l) {} :PbDU$x
Vv$HR
template < typename T > PZ8U6K'
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const xr(|*
{ hM@\RPsY
return FuncType::execute(l(t)); G)>W'yxQ
} }2)DPP:ic
1gO2C$
template < typename T1, typename T2 > ngulc v
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const iNCX:Y
{ *0Gz)'
return FuncType::execute(l(t1, t2)); 0h$GI"dR
} )_zlrX
} ; RANPi\]
z41_oG7
4"\yf
同样还可以申明一个binary_op =j0x.fSe
ANH4IYd3
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > P,gdnV
^
class binary_op : public Rettype 151tXSzLT
{ "fQRk
Left l; x2|6
Right r; c.H?4j7ga
public : PBks`
|+
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} RK9>dkW
i`%.
template < typename T > _baYn`tFw-
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const s_jBu
{ 4aZCFdc
return FuncType::execute(l(t), r(t)); c(-Mc6
} xSpC'"
k7_I$<YDj
template < typename T1, typename T2 > |c-LSs'\
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const Oi:JiD=
{ cTZ)"^z!
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); b'>8ZIY
} ;i#LIHJ
} ; \9)[#Ld
Mj0Cat=
p}]q d4j
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 >Pe:I
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 P#GD?FUc
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) AZFWuPJo
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 |U[y_Y\a
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! #_Ea[q7v
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 ^o<:;{
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 SA6hbcYk
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) ^[h2% c$
下面是修改过的unary_op 2xmk,&s
HOYq?40.R
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > b5ie <s
class unary_op UPCQs",
{ [ET6(_=b
Left l; (b/d0HCND
MM#cLw
public : &jts:^N>
#dJ 2Q_2
unary_op( const Left & l) : l(l) {} _=`x])mM
o0;7b>Tv
template < typename T > eFQQW`J
struct result_1 3_qdJ<,
{ 9n}A ^
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; }(i(Ar-
} ; Mps
*}9
H$!-f>Rxa
template < typename T1, typename T2 > 'ND36jHcRD
struct result_2 FuP}Kec
{ m% bE-#
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; jOv"<
} ; ;R1B9-,
l[n@/%2
template < typename T1, typename T2 > ^JhFI*
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const e&J3N
{ QJ4AL3
^6
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); HY;oy(
} 6c\DJD
:zL 393(
template < typename T > hjY0w
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const x72G^`Wv
{ ?M&4pO&Y
return OpClass::execute(lt(t)); nlfPg-78B+
} 4UCwT1
NM L|"R;
} ; DA <ynBQ
n85r^W
RebTg1vGu
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 N^$9;CKP=
好啦,现在才真正完美了。 !P|5#.eC
现在在picker里面就可以这么添加了: IhW7^(p\
D3?N<9g
template < typename Right > Qyj(L[K J
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const .w'vD/q;
{ R`He^
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); _@prmSc
} /_OOPt=G
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。 Zd<[=%d
R#0{Wg0O)
,+-? Zv 2
k/#M<z
aW`dFitpM
十. bind a>b8-j=J
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。 Qq0O0U
先来分析一下一段例子 E/"SU*Co
``-k{C#F
^g]xU1] *
int foo( int x, int y) { return x - y;} aY j%w
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 XM!M%.0WS
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 h*'d;_(,
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。 }J;~P
9Y
我们来写个简单的。 iBHw[X,b
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: [2H[5<tH
对于函数对象类的版本: ,Oi^ySn
$xcv >
template < typename Func > !QTPWA
struct functor_trait $I(}r3r
{ `cO|RhD@
typedef typename Func::result_type result_type; no3Z\@%
} ; cj^bh
对于无参数函数的版本: &|z|SY]DL
_?Ckq
template < typename Ret > HXP;0B%4
struct functor_trait < Ret ( * )() > $nFAu}%C
{ 6h@+?{F.
typedef Ret result_type; ;Id"n7W
} ; I7b i@t
对于单参数函数的版本: 7sguGwg) _
N(7u],(Om
template < typename Ret, typename V1 > 8bbVbP
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > `$Kes;[X
{ 'fl(N2t
typedef Ret result_type; RO$*G
jQd
} ; ]+lF=kkc%
对于双参数函数的版本: \4@a
'RQiLUF
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > EOQaY
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > w06gY
{ #W^_]Q=5R'
typedef Ret result_type; \d5}5J]a&n
} ; Bn_g-WrT
等等。。。 9@etg4#]
然后我们就可以仿照value_return写一个policy D8 wG!X
z"3H{ A
template < typename Func > hG~ Uz
struct func_return +WdL
{ 4L$};L
template < typename T > i]@c.QiFN
struct result_1 YR8QO-7
.)
{ pLJeajv)z
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; qu!<lW~c
} ; *cQz[S@F
'rh\CA/}D
template < typename T1, typename T2 > m>O2t-
struct result_2 ZZwBOGVU
{
T"B8;|
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; U-ULQ| 6U
} ; |QMT
A5
} ; Y}ky/?q
@QX4 \
5 Af?Yxv
最后一个单参数binder就很容易写出来了 v'$ykZ!Z
uAQg"j
template < typename Func, typename aPicker > sHF%=Vu
class binder_1 '1lx{UzD
{ G-sa
L*
Func fn; cY^Y!.,
aPicker pk; %WmZ ]@M
public : s1v{~xP
%27G 2^1
template < typename T > qWkx:-g]
struct result_1 W -3w7^
{ o=@ UXi
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; Hj1k-Bs&'w
} ; W >Kp\tD
s7AI:Zv
template < typename T1, typename T2 > " _mmR
M
struct result_2 w[|y0jtw
{ r*>QT:sB
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; iAg}pwU
} ; NrW [Q3E$
R,XD6' Q
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} bf{Ep=-
VgUvD1v?}
template < typename T > J (=4
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const z{AM2Z
{ "^!j5fZ
return fn(pk(t)); % ghJ*iHR
} td%Y4-+ -
template < typename T1, typename T2 > &