一. 什么是Lambda Wd'wL"6De
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 }YHoWYR
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, }0c
Ex35
Wbc*x
/X)fWO S6
class filler *Got
{ e$|g
public : )
'x4#5]
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} %7q,[g8
} ; AZ cWf8
T'2(sHk
3X,9K23T
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: CN0&uyu#4
/!,>P[Vx
S2/c2
B3uv>\
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); 4`uI)N(}*
| Euf:yWY
M
H }4F
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 GbG!vo
'Syq!=,
}~$zdgMT
O
[GG<Um
二. 战前分析 PNgj 8J4
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。 ZiodJ"r
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 X<J
NwjM%
FQSepUl
vsg"!y@v
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); 4;8
Z?.
/* --------------------------------------------- */ C#X|U2$
vector < int *> vp( 10 ); cMxTv4|wui
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); OL&ku &J_
/* --------------------------------------------- */ L2Uk/E
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); "Q]`~u':
/* --------------------------------------------- */ T:S+Pt~
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); g!5`R`7
/* --------------------------------------------- */ x]6OE]]8L
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); iO4YZ!
/* --------------------------------------------- */ t>><|~wp
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); tn201TDZ]=
?cf9q@eAH
YuXq
'cJHOd
看了之后,我们可以思考一些问题: [9NzvC 9I
1._1, _2是什么? C0;c'4(
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。 SN O'*?
2._1 = 1是在做什么? =xFw4D9
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。 62Yi1<kV@
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。 9r!psRA:`)
<<K G S
<m"Zk k
三. 动工 mu0ER 3o
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: /qA\|'~
<)+9PV<w
6!])\Ay
_c?&G`
template < typename T > J<BBM.^]
class assignment b_@MoL@A!
{ HYf&0LT<11
T value; 0t?:
public : lpLjfHr
assignment( const T & v) : value(v) {} $5T3JOFz
template < typename T2 > _!kL7qJ"
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } %{g<{\@4(;
} ; n#,|C`2r
1foy.3g-
U7(84k\j
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 C]K|;VQ
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment lO>w|=<
z/(^E8F
E9t[Mb %0
}N!I|<"/
class holder
ju`x
{
lAz.I
public : u{maE ,
template < typename T > 4~=/CaG~
assignment < T > operator = ( const T & t) const V9qA.NV2
{ ,[&@?
return assignment < T > (t); [f,; +Ze
} ZW
n j-
} ; JlJy3L8L
W>+\A"
>.N?y@
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: XhjH68S(
cLn&b}8'
static holder _1; IY2caXu
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 JSCe86a7<E
hDI_qZ
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); 0@[]l{N
而不用手动写一个函数对象。 #@Yw]@5M
uH S)
&u0JzK
HTuv_kE
四. 问题分析 @DG$
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。 6Pc3 ;X~
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。 aaW(S K
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 =n|n%N4Y
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 /9<zG}:B
下面我们可以对这几个问题进行分析。 C5GO?X2
;:NW
五. 问题1:一致性
`b 6j7
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?| ,,vl+Z<&
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 YNV4w{>FD
1:5jUUL8
struct holder #]pFE.o
{ -@f5d
// eSNi6RvE
template < typename T > v {E~R
T & operator ()( const T & r) const J P'|v"
{ &y"e|aE
return (T & )r; O+hN?/>v
} 6? u9hi
} ; ~ {OBRC
R,?7|x
这样的话assignment也必须相应改动: U1!6%x
s
8O"U%
template < typename Left, typename Right > ^F/gJ3_;
class assignment 4sOo>.<x
{ < ]#'6'
Left l; 7jP
C{W
Right r; >sk vg
public : YD1
:m3l!
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} X,dOF=OJL
template < typename T2 > iX,|;J|]
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } V*HkFT
} ; w4w[qxV>
GqB]^snh
同时,holder的operator=也需要改动: R+Q..9P
!*#2~$:
template < typename T > I[u%kir
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const $2N)m:X0
{ AB92R/
return assignment < holder, T > ( * this , t); HAJK%zLc
} $A"C1)d;
t/xWJW2
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 w+c%Y\:
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 vU(2[
<pzCpF<
return l(rhs) = r; /~RY{ c@#L
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 HX\^ecZ#E
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: ##Jg>HL'
xfYDjf :<
template < typename Tp > Bo.< 4P
class constant_t znm3b8ns
{ RQ}0f5~t
const Tp t; 6Ap-J~4
public : kOi@QLdN
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} Hg<d%7.
template < typename T > (/6~*<ZGT
const Tp & operator ()( const T & r) const k$j4~C'$
{ Kxs_R#k
return t; >6xZF'4
} JRfG]u6GU
} ; CHxu%-g
!
*Snx
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 4H@:|
下面就可以修改holder的operator=了 #w_cos[I
7mG/f
template < typename T > 1yHlBeEC
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const {*!L[)
{ B.)!zv\{
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); 53>y<
} tS|gQUF17
DbDi n
同时也要修改assignment的operator() Z]U"i 1lA
k0[b4cr`
template < typename T2 > ECq(i(
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } _J' _9M?>
现在代码看起来就很一致了。 Vu6$84>-,
A{3VTe4TV
六. 问题2:链式操作 3.[ fTrzJ
现在让我们来看看如何处理链式操作。 #6w\r&R6
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。 %NH#8#';2
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 /Z':wu\
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 vRp#bScc
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct |"t)#BUtL
1>5l(zK!9
template < typename T > 1<
22,
struct result_1 IY$v%%2WZ
{ C%#%_
"N
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; :x85:pa
} ; `[.b>ztqgJ
|%p;4b
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: l;+nL[%`
M1UabqQ
template < typename T > b8Bf,&:ys
struct ref B4fMD]
{ (6b*JQ^^
typedef T & reference; uO=yQ&
} ; hn-+]Y:
template < typename T > zn!H&!8&
struct ref < T &> w +pK=R
{ &d5n_:^
typedef T & reference; K=S-p3\g
} ; J3
Y-d7=|
k
:KN32%
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: 3W&f^*
#Tm^$\*h\]
template < typename T > }q8|t3
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const "$@>n(w
{ Q&Q$;s3|Y
return l(t) = r(t); (T&rvE
} hDPZj#(c
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。 }K<% h
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 ^?-SMcUHB
0#$<2
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 qeM`z
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: l:' 0
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 ,q[aV 6kO
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 g4p-$WyT8>
最后的布局是: c4\Nuy
Add nw.,`M,N
/ \ I%4)%
Divide 5 nYA@t=t0
/ \ vIMLUL0
_1 3 |->P|1
P
似乎一切都解决了?不。 `Mg&s*
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。 3u&>r-V6Fn
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。 *?l-:bc]
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: $C&y-Hnar
H]zi>;D
template < typename Right > 6R`q{}.
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const DL*/hbG
Right & rt) const S9cAw5E(yN
{ )iKV"jsC
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); pv3SAO4
} /"Z6\T9
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 __B`0t
XXX指的是原来的functor的类型,picker_maker<T>是一个类型变换的trait,如果T是一个常量,那么他会返回constant_t<T>,否则返回T本身。 Rix|LKk{
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 2b&&3u8
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 9n\b!*x
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 u;@~P
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? s2IjZF {
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: dq6|m
}g{
D]P_tJI
template < class Action > 7,^.h<@K
class picker : public Action O6
:GE'S
{ lMn1e6~K
public : h vC gd^M
picker( const Action & act) : Action(act) {} KR49Y>s<
// all the operator overloaded d9qA\ [
} ; a;GuFnfn,
VM.4w.})_E
Picker<T>继承自T,唯一的作用就是给T添加上了各种操作符的重载函数。 q3_ceXYU
现在所有参与行动的functor都要套上一层picker, _1被声明为 picker<holder>, 并且holder中所重载的操作符除了operator()之外全部被移到了picker内。而picker中的操作符重载的返回的functor也必须套上一个picker: uT\|jv,
w#-J ?/m
template < typename Right > @.D1_A
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const f3[/zcm;
{ d_ [l{
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); f+WN=-F\
} jPDk~|
g`n5-D@3
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > < 2mbR
使用picker还带来一个额外的好处。之前提到picker_maker要区分functor和常量,有了picker,区分的方法就非常简单了:凡是属于picker<T>的都是functor,否则就是常量。 w$`[C+L
],?$&
template < typename T > struct picker_maker t_Q\uo}
{ ~_XK<}SK
typedef picker < constant_t < T > > result; h?D>Dfeg%
} ; $vC}Fq
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > ^8z~`he=_J
{ p?6`mH
typedef picker < T > result; EFk9G2@_
} ; ,NA _pvH)
Z)Zc9SVC
下面总的结构就有了: $'I-z.G V
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。 Dr_ (u<[
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。 zJMm=Mw^
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 >QA;02
至此链式操作完美实现。 ^!FLi7X
.XZq6iF9
l`mNOQ@}'
七. 问题3 8Ry%HV9VE
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。 EE,57(
$~h\`vF&
template < typename T1, typename T2 > Vw@?t(l >
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const gfPR3%EXs
{ 'xG:v)(
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); CAJ]@P#Xj+
} Y3n6y+Uzk
Y}n$s/O:u8
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: DwNEqHi
S.! n35
template < typename T1, typename T2 > W }"n*
struct result_2 (+iOy/5#u
{ dEvjB"x
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; p7Xe[94d^
} ; >[qoNy;
qhQeQ
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? Zr#\>h 'c
这个差事就留给了holder自己。 S=^kR [O"
->u}b?aF
X:Iam#H
template < int Order > tDj/!L`
class holder; kc:>[ {9
template <> -~rZ| W~v
class holder < 1 > 5
A2u|UU
{ !5VT[w
1
public : IE0hC\C}
template < typename T > ~\yk{1S
struct result_1 vIQu"J&fE
{ )wb&kug-
typedef T & result; <l`xP)] X
} ; _@/nc:)H
template < typename T1, typename T2 > I #bta
struct result_2 {kdS t1
{ AEw~LF2w
typedef T1 & result; T4e-QEH
} ; IwZe2$f
template < typename T > vxt<}h5J/!
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const <fm<UO,%
{ D\LXjEme.
return (T & )r; P: QSr8K
} <?E~Qc t
template < typename T1, typename T2 > Oe_*(q&
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const R\MFh!6sn
{ gc[BP>tl\
return (T1 & )r1; =}xH6^It
} py':UQS*q
} ; T[\?fSP
Q^@z]Sc[
template <> VQ(l=k:}2
class holder < 2 > J;#7dRW{
{ n%&+yg
public : )Zbrg~-@
template < typename T > <ZXK}5SZ#
struct result_1 TJ`Jqnh
{ av:9kPKm
typedef T & result; `;v5o4.`
} ; T@?uA*J
template < typename T1, typename T2 > _@_w6Rh
struct result_2 'g#EBy
{ 7|Bg--G1
typedef T2 & result; 8;q2W
F{AX
} ; AD0pmD
template < typename T > NU/:jr.W#
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const ,5Nf9z!hk(
{ P7|x=Ew;`
return (T & )r; b!gvvg<
} )W0z
template < typename T1, typename T2 > w\{oOlE
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const 56l1&hp8In
{ %VsIg
return (T2 & )r2; NA-)7i*>J
} {[Z}<#n)
} ; 2J1YrHj3
G5hh$Nmpi
eW/sPQ-
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> >。 n/vKxtW
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: 6U?z
首先 assignment::operator(int, int)被调用: /^9K Zj
fb;y*-?#
return l(i, j) = r(i, j); K)_DaTmi)
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) j3_vh<U\
:@c\a99Kx
return ( int & )i; *L+)R*|:&
return ( int & )j; $PbwC6>8
最后执行i = j; KOYcT'J@vR
可见,参数被正确的选择了。 L>>Cx`ASi
tv\_&
({
>og-
jz
0hoi=W6AQ
q-5U,!!W/
八. 中期总结 G Z~W#*|V
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: {OGv1\ol&
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 k]] e8>
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 j" ~gEGfK
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor Izr_]%
$*N)\>~X
)|Xi:Zd5>
U_l#lGA(H
}MCJ$=5
Lju)q6
九. 简化 x17K8De
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。 ]<g`rR7}
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 t/Y)% N
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: xa]e9u%
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 's7 (^1hH
+-*/&|^等 'rSP@
2. 返回引用。 /^^wHW:
=,各种复合赋值等 0k):OVfm=
3. 返回固定类型。 N2/t
各种逻辑/比较操作符(返回bool) `zjbyY
4. 原样返回。 -JwwD6D
operator, 2|:xb9#
5. 返回解引用的类型。 e0cVg
operator*(单目) T(4OPiKu
6. 返回地址。 A2{s?L,
operator&(单目) [)KLmL%
7. 下表访问返回类型。 ,3p$Z
operator[] o@j)clf
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 % >}{SS
operator<<和operator>> S3F8Chk5
C)v*L#{%
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 HHXm
4}!;<
例如针对第一条,我们实现一个policy类: MQ7Hn;`B
OK \F
template < typename Left > Nub)]S>_/t
struct value_return bUS"1Tg]*6
{ D
N#OLk
template < typename T > ZGZ+BOFL
struct result_1 #!RO,{FT
{ N}5'Hk4+
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; VyWPg7}e
} ; ie9,ye"
*C"-$WU3o
template < typename T1, typename T2 > 8sz|9~
struct result_2 BMxe)izT;
{ H){lXR/#u
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; +x_9IvaW&?
} ; 29~Bu5
} ; -ttH{SslM
9:1[4o)~
~
u',Way
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait DF`?D
+
|
l|7[
下面我们来剥离functor中的operator() #[ZNiaWT
首先operator里面的代码全是下面的形式: NpN-''B\
>2[nTfS
return l(t) op r(t) KV { J>J1
return l(t1, t2) op r(t1, t2) l0G sY.~,
return op l(t) :$5$H
return op l(t1, t2) 1$1[6
\3v
return l(t) op d&apu{
return l(t1, t2) op d ub%fs
return l(t)[r(t)] [44C`x[8M+
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] V9cKl[
=}^J6+TVL
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: 3X#)PX9b){
单目: return f(l(t), r(t)); 3wf&,4`EX
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); y L|'K}
双目: return f(l(t)); 9fQFsI
return f(l(t1, t2)); ~4'AnoD1w
下面就是f的实现,以operator/为例 0oiz V;B5%
1p }:K`#{
struct meta_divide zc#$hIi
{ b<1+q{0r
template < typename T1, typename T2 > IyJHKDFk
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) nlsif
{ C]'ru
return t1 / t2; I?Fv!5p
} yG..B
} ; V_p[mSKJv
g*%z{w
这个工作可以让宏来做: Kg>ehn4S@
5kbbeO|0G
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ W<sa6,$
template < typename T1, typename T2 > \ (W'.vEl
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; RjW<
H6a"K
以后可以直接用 ;(I')[R"
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) ,UE>@;]
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 m&!4*D
(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。。。) e|2@z-Sp-
RP|/rd]-k
\#O}K
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 guc[du
\Jy/
a-
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > }?KfL$@$
class unary_op : public Rettype ]sL)[o
{ &U7INUL
Left l; waRK$/b
(
public : ^P p2T
unary_op( const Left & l) : l(l) {} S%{^@L+V
o{r<=X ysM
template < typename T > CYFi_6MFl
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ) u
Sg;B4
{ Pua|Z
x
return FuncType::execute(l(t)); {>rGe#Vu
} 6G0Y,B7&
{$H-7-O$
template < typename T1, typename T2 > mA2L~=v#
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const OJ!=xTU%h
{ sfKu7p uc
return FuncType::execute(l(t1, t2)); (Xv'Te?
} 4SDUTRoa
} ; SSo7
U
9?J
3G,&
_`- trE.
同样还可以申明一个binary_op ckhU@C|=*
E8LA+dKN:
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > F(}~~EtPHo
class binary_op : public Rettype CaE1h9
{ RJhafUJ zH
Left l; OPe3p {]
Right r; )oAx t70
public : lNRGlTD%
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} SR8)4:aKW
Q!*}^W
template < typename T > -'%>Fon
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 1r?hRJ:'
{ 0+dc
return FuncType::execute(l(t), r(t)); wY'w'%A?
} ?_V&~?r
1XXuFa&
template < typename T1, typename T2 > eg Xbe)ld
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const [Zxv&$SQ
{ 'L$}!H1y
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); c0aXOG^
} u/_TR;u=q
} ; ;U)xZ _Ew~
3Z%~WE;I
qEJ#ce]G
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 !!:mjq<0
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 19j"Zxdg Y
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) xm$-:N0q
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。 9Rd&Jq^
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! UI%Z`.&
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。。。 $s]vZ(H
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 ZULnS*V;5
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) iO@UzD#v
下面是修改过的unary_op \@!"7._=
#UesXv
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > ,7h0y
class unary_op j[Q9_0R~lR
{ `~k`m{4.a
Left l; 6Q*Zy[=
*YO^+]nmY
public : N5d)&a
7?
gzd<D}2F~
unary_op( const Left & l) : l(l) {} Kg6[
e%_J
O7
template < typename T > OaeX:r+&Q
struct result_1 AEd]nVV Q
{ ?RQ_LA;
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; |5TzRz
} ; NpLZ
,|H
G nPrwDB
template < typename T1, typename T2 > "K c/Cs2[
struct result_2 Ygq;jX
{ s
C>Oyh:%!
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; yQ!I`T>a
} ; <q.Q,_cW
?>/9ae^Bw
template < typename T1, typename T2 > 7SJR_G6,{
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const Z_;!f}X
{ 8}K^o>J&K
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); CuT50N;tk
} 38#Zlcf
{&ykpu090
template < typename T > \@B'f
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const G_]zymXQ
{ o]M1$)>b+
return OpClass::execute(lt(t)); lc[)O3,,B
} (L<qJd1Q
G
_-JR
} ; hN^,'O
.]w=+~h
K1$
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 Bwl@Muw
好啦,现在才真正完美了。 8+@j %l j
现在在picker里面就可以这么添加了: Ji4JP0
f]48-X,^6
template < typename Right > s[bQO1g;*
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const \IaUsx"#o{
{ ZM16 ~k
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); U#Wg"W{
} WZM
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。 UR~ s\m
$f?GD<}?7r
v>0I=ut
p""\uG'
J9-n3o
十. bind FBxg^g%PB@
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 MfZamu5+F
先来分析一下一段例子 bae;2| w
^Na3VP
M}e}3w
int foo( int x, int y) { return x - y;} A <_{7F9
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 <?>tjCg'
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 o~7D=d?R
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 H<") )EJI
我们来写个简单的。 v{SZ(;
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: uJ`:@Z^J
对于函数对象类的版本: xLSf
/8e
rf+Z0C0WYi
template < typename Func > zygH-3C7o
struct functor_trait f?$yxMw:@
{ 9ZNzC
i!
typedef typename Func::result_type result_type; &=]!8z=
} ; :nOI|\rC
对于无参数函数的版本: "5204I
-tIye{
template < typename Ret > ]nNn"_qh
struct functor_trait < Ret ( * )() > 21O@yNpS$
{ 2HO2
typedef Ret result_type; ,rV;T";r
} ; DwGRv:&HH
对于单参数函数的版本: vmg[/#
nC(Lr,(
template < typename Ret, typename V1 > 1-$+@Xl
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > 2wu\.{6Zp
{ dVg'v7G&V(
typedef Ret result_type; _(-i46x}
} ; R"j<C13;%
对于双参数函数的版本: A4g,)
K~4bT=
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > +
}$(j#h
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > )t((x
{ l9e=dV:pH
typedef Ret result_type; _6!iv
} ; lid0
YK-
等等。。。 *j(UAVp
然后我们就可以仿照value_return写一个policy $_3)m
6"?#E[ #[
template < typename Func > !jf!\Uu[U
struct func_return g&{CEfw&
{ SAiaC _
template < typename T > k[)/,1
struct result_1 AZf69z
{ BiDyr
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; |ZC'a!
} ; O`$\Plt|v
+koW3>
template < typename T1, typename T2 > Lr9E02
struct result_2 k<