一. 什么是Lambda 8
x|NR?
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 wvx
N6
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, F 3,hx
Ndx.SOj
M\e%GJ0
]*sXISg1
class filler sJt&`k Z
{ N%_-5Q)so
public : VP0wa>50!
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} JAmv 7GL'6
} ; 76zi)f1f
&q``CCOF&
.IYOtS
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: Z&JW}''n|F
SZ1+h TY7d
:g+R}TR[i
p,]Hs{R
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); /_o1b_1U
z=n"cE[KtB
\8{C$"F
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 <`H:Am`
S"5</*
!<((@*zU
mBQ6qmK
二. 战前分析 3AX /A+2
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 )q&uvfQ1(
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 4q~+K'Z
Ct$e`H!;
QOy+T6en
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); DH)@8)C
/* --------------------------------------------- */ l'B`f)
vector < int *> vp( 10 ); QmT]~4PqS
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); 5<,}^4wWZ
/* --------------------------------------------- */ :E@"4O?<Y)
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); 19bP0y
/* --------------------------------------------- */ /G G QO$'
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); oxH S7b
/* --------------------------------------------- */ > 9 i @W@M
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); w<-CKM3qe
/* --------------------------------------------- */ BU<A+Pe>
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); i^Ep[3
KosAc'/ M
vT\`0di~
-'5:Cq
看了之后,我们可以思考一些问题: f{^C+t{r
1._1, _2是什么? |1T2<ZT
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。 #^yw!~:{
2._1 = 1是在做什么? BT`D|<
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。 i7mT<w>?
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。 `<b 3e(A
q`"gT;3S
Ol{)U;,`
三. 动工 F2!_Z=
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: yZUB8erb.
) i.p[
r,L#JR w#-
`:-{8Vo7
template < typename T > L*D-RYW
class assignment wrac\.
{ UT==x<
T value; 6@ToPbj4
public : 1i$9x$4~E
assignment( const T & v) : value(v) {} qZ6P(5X
template < typename T2 > w[~$.FM/
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } v&xk?F?WU,
} ; v?-pAA)ht
m~(]\
K$R1x1lc2
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 #wk'&XsC#z
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment Z+(V'e;
zw7=:<z=
J0C,KU(
8`U5/!6fu
class holder `GqS.O}C
{ UfOF's_'<
public : B9>3xxp(by
template < typename T > z )a8
^]`
assignment < T > operator = ( const T & t) const ]y2(ZTNTs
{ R1 hb-
return assignment < T > (t); 7t0\}e
} VbKky1a@
} ; mxGa\{D#y
vd9l1"S
`~(KbH=]
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: x\*`i)su
Hh$x8ADf
static holder _1; g$EjIHb
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 5ok3q@1_]{
CsQ}eW8uEf
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); n;xtUw6\
而不用手动写一个函数对象。 s'tmak-}|
<,`=m|z9k
R1&(VK{
iNT 1lk
四. 问题分析 IT'~.!o7/
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 bJx{mq
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 NyeGa
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 %h4pIA
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 k$i76r
下面我们可以对这几个问题进行分析。 |9?67-
#T99p+O
五. 问题1:一致性 I}kx;!*b
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?| NMJ230?
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 j_o6+Rk
0^?3hK
struct holder '<^%>R2
{ \T/~"
w
// Q*^zphT
template < typename T > A@?2qX^4
T & operator ()( const T & r) const 0>)('Kv
{ ;B:'8$j$
return (T & )r; kC!7<%(
} B+`m
} ; KNic$:i
A%"mySW
这样的话assignment也必须相应改动: 38>8{Ma
f]h99T
template < typename Left, typename Right > \XCs(lNh
class assignment -9UQs.Nv
{ .o]vjNrd/
Left l; *QG>U [
Right r; cW/RH.N
public : 7 1z$a
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} zEl@jK,{$
template < typename T2 > "c\ZUx_i6
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } !BIq>pO%Ui
} ; F7E# x
=SRp
同时,holder的operator=也需要改动: Vv
B%,_\
fM]zD/ g
template < typename T > >dUnk)7
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const |z<E%`u%
{ _W@q %L>
return assignment < holder, T > ( * this , t); Gm}ecW
} LrX7WI
%i]q} M
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。 JcvWE
$
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 %t([
0vqXLFf
return l(rhs) = r; pfe9n[
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。 Co4QWyt:
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: _ncqd,&z
'&I.w p`^
template < typename Tp > t9Ht
54
class constant_t Sl/[9-a)
{ d(jd{L4d
const Tp t; [;7&E{,C
public : $A`D p{e"
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} Xjt/ G):L
template < typename T > O'Lgb9
const Tp & operator ()( const T & r) const Q0Y0Zt,h
{ V)mRG`L
return t; (%rO'X
} ;$ D*,W
*
} ; ]S[M]-I
6#MIt:#
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 6wYd)MDLL
下面就可以修改holder的operator=了 lM3UjR|@
q~^Jd=cB\
template < typename T > bJ*jJl x
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const L%# #U'e3
{ 2ro4{^(_
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); 1mz;4xb
} JQP7>W
+H,/W_/g
同时也要修改assignment的operator() fil'._
:EJ+#
template < typename T2 > Psij*%I4
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } *)gbKXb
现在代码看起来就很一致了。 p~Fc*g[!
xL3-(K6e
六. 问题2:链式操作 [8EzyB>fH
现在让我们来看看如何处理链式操作。 P3jDx{F
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。 <Td4 o&JR
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。 R3`!Xj#&M
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。 h|$.`$
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct Kr3L~4>
YDE;mIW
template < typename T > M.O3QKU4
struct result_1 IGeXj%e
{ NRe{0U}nO
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; )mT{w9u
} ;
UIc )]k%
.>%(bH8S
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: Sc_#BD.
L=nyloz,0
template < typename T > Nih8(pbe
struct ref 6}ct{Q
{ QCIH1\`jW
typedef T & reference; %e.tAl"!$
} ; -.~Dhk
template < typename T > ?B3
struct ref < T &> `?+lM
{ Nb~.6bsL
typedef T & reference; oswS<t{Z
} ; I?}YS-2
V`sINX
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: uO8z .
DUUQz:?{J
template < typename T > _]E H~;
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const M@ILB-H
{ H3"90^|,@
return l(t) = r(t);
pbM~T(Y8
} 1|_jV7`Mz
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。 jHBzZ!<
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 r8x<-u4
$Zf hQ5bat
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 :_E=&4&g
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: Bj5_=oo+d
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 x8YuX*/I
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 {XAm3's
最后的布局是: `./$hh
Add XC"]/y
/ \ 2x%Xx3!
Divide 5 b2]1Dfw
/ \ g/e\EkT
_1 3 #\U;,r
似乎一切都解决了?不。 wN'Q\l+
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。 <2@V$$Qg.~
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。 <3i2(k
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: ;/T=ctIs
k`ulDQu
template < typename Right > n\Y{?x
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const r!A1Sfo4P
Right & rt) const ^GMM%
{ `IL''eJug_
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); \@8j&],dl
} Rg@W0Bc)
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 C{AVV<
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。 WfYu-TK*
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。 *F7ksLH|q
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~(|q2ib
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。 l>p S23
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?
naE;f)
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: sTeW4Hnp
#;,dk(URo
template < class Action > :=9?XzCC
class picker : public Action ^UTQcm
{ 7` AQn],
public : gbF^m`A>%+
picker( const Action & act) : Action(act) {} $KDH"J
// all the operator overloaded y!JZWq%=
} ; ^PHWUb+``
>~C*m `#
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。 )rX["=
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;D~
}&|S8:
template < typename Right > *Xm$w
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const {oQ.y
{ -:Up$6PR
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); "\0&1C(G
} h:%L% Y9z
Y)="of
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > U8Rko)
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。 rq=D[vX\N(
&,~0*&r0
template < typename T > struct picker_maker <*I%U]
{ ?}<4LK]
typedef picker < constant_t < T > > result; ipy1tXc
} ; Qry?h*p+`
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > yKSvg5lLy
{ ,|RS]I>X
typedef picker < T > result; )y8 u+5^
} ; ?8dd^iX/
;.Dm?J0
下面总的结构就有了: o\ss
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。 s'/b&Idf8
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。 |j3fS[.$
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 k4WUfL d
至此链式操作完美实现。 L{XNOf3
a
W1y0
L#)F00/`
七. 问题3 u!wR
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。 9a4Xf%!F>z
doeYc
template < typename T1, typename T2 > E=PmOw7b
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const -1^dOG6*
{ !=sM `(=~
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); YXeL7W
} }@VdtH
ue?e}hF
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: LRe2wT>I
cPQUR^!5
template < typename T1, typename T2 > 0A$x'pU)
struct result_2 _G9vsi
{ oUXi4lsSc
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; ++b1VBP
} ; +-8S,Rg@
b=Rw=K.
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? !{hC99q6
这个差事就留给了holder自己。 |/Q7 o1i
~CTe5PX c
zB,Vi-)vH
template < int Order > V)HX+D>
class holder; P[E:=p
template <> fcDiYJC*
class holder < 1 > j A/xe
{ (A@~]N,U/
public : Z+# =]Kw)
template < typename T > Na6z1&wS
struct result_1 <K6:"
{ Q[5j5vry
typedef T & result; TV^m1uC
} ; R1CoS6
template < typename T1, typename T2 > L?[NXLn+
struct result_2 #ZFedK0vv
{ 55aJ=T
typedef T1 & result; ZjCT * qx
} ; 4.>rd6BAN-
template < typename T > I.V?O}
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const 7bC1!x*qw
{ ?<_yW#x6
return (T & )r; 0Fd<@wQ0
} *RPdU.
template < typename T1, typename T2 > 5X8GR5P
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const Io8h 8N-
{ d#Hl3]wT
return (T1 & )r1; dS+/G9X^
} =1/d>kke
} ; 6.uyY@Yx
?zFeP6C
template <> "t[9EbFL
class holder < 2 > @jXdQY%{
{ jY: )W*TXt
public : uL.)+E
template < typename T > ]Tv0+ Ao
struct result_1 |Z), OW
{ $ NNd4d*
typedef T & result; -> $]`h"
} ; }(*eR F'
template < typename T1, typename T2 > gd#j{yI/Xf
struct result_2 0Yh Mwg?
{ 0[\^Y<ec
typedef T2 & result; H]^hEQ3DT
} ; k/U1
: 9
template < typename T > WAd5,RZ?
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const Ib8*rL0p<L
{ {=Z xF
return (T & )r; gL)l)}#
} MM+x}g.?
template < typename T1, typename T2 > 2N)siH
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const Rw
j4
{ tWT,U[
return (T2 & )r2; mgODJ
} SVJL|S 3k
} ; O
%x<
[:vH_(|
^(w%m#
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> >。 5uo?KSX%
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: V*}xlxSL
首先 assignment::operator(int, int)被调用: !]^,!7x,8j
F!N D
return l(i, j) = r(i, j); !+<OED=qe
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) E:_m6
m
D'Fj"&LK
return ( int & )i; 1KHFzx,
return ( int & )j; \3WF-!xe
最后执行i = j; .el&\Jt
可见,参数被正确的选择了。 ()Tl\
pm)kocG
Wqy\yS [
=sp5.-r
Ci?BJ,
八. 中期总结 _m?TEqB
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: `f|Gw5R
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 j=q*b Qr
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 t\GoUeH]
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor Fj_6jsDb
)U2cS\k'7n
H}ie D"T_
x/<eY<Vgm?
-2D/RE7|
GBh$nVn$
九. 简化 Lm!/iseGv
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。 -za+Wa`vH
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 <~d3L4h*<
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: B IW?/^
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 y Tb OBl
+-*/&|^等 KxA^?,t[
2. 返回引用。 [|5gw3y
=,各种复合赋值等 >'/KOK"
3. 返回固定类型。 o(gEyK
各种逻辑/比较操作符(返回bool) \#yKCA';
4. 原样返回。 s%6{X48vY^
operator, L
`\>_
5. 返回解引用的类型。 (=jztIZC
operator*(单目) \me'B {aa
6. 返回地址。 (yr<B_Y'MY
operator&(单目) O
,9,=2j
7. 下表访问返回类型。 )R+26wZ|n*
operator[] tCF,KP?
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 aSGZF w
operator<<和operator>> N I*x):bx
],W/IDv
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。 6T`F'Fk[
例如针对第一条,我们实现一个policy类: 6r]l8*34;
o/J2BZ<_<
template < typename Left > K6z)&<
struct value_return h1_9Xp~N
{ D#.N)@\
template < typename T >
|/YwMBi
struct result_1 "p"M9P'
{ e`7dRnx&0
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; *WQl#JAr
} ; ~MpcVI_K
?=FRnpU?
template < typename T1, typename T2 > ,UveH` n-
struct result_2 aAi"
{ U+4W9zhwo
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; M^6!{c=MIi
} ; ,B'n0AO/'
} ; pm4'2B|)g
F7"v}K]X
; *ZiH%q,
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait n N_Ylw
-50Nd=1
下面我们来剥离functor中的operator() fZ6-ap,u
首先operator里面的代码全是下面的形式: QnZ7e#@UP
l&2pUv=
return l(t) op r(t) yGs:3KI
return l(t1, t2) op r(t1, t2) |<aF)S4
return op l(t) g'pB<?'E'
return op l(t1, t2) GV"X) tGo
return l(t) op V,?BVt
return l(t1, t2) op aCZ7G
%Y
return l(t)[r(t)] ( +x!wX( x
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] (p1}i::Y8
ExW3LM9(
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: Vz\?a8qQ<
单目: return f(l(t), r(t)); +\ZaVi
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); P.t0o~hoK;
双目: return f(l(t)); o-ee3j.
return f(l(t1, t2)); hgU#2`fS
下面就是f的实现,以operator/为例 !xRboPg
U#mrbW
struct meta_divide &2Q0ii#Aa
{ Y@#rGV>
template < typename T1, typename T2 > >39\u&)
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) JA]qAr
{ wRCv?D`vV
return t1 / t2; M~O$,dof
} +8zCol?j
} ; <cUaIb;(4
qJZ:\u8oO
这个工作可以让宏来做: bkSI1m3
W*!u_]K>
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ `9vCl@"IV
template < typename T1, typename T2 > \ }|-Yd"$
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; (RM;T @`
以后可以直接用 CY?19Ak-xd
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) :&-j{8p-
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 p( 6!7t:
(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。。。) k0>]7t$L
Z&MfE0F/B
<],~V\m
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 bmd3fJb`r
;p] f5R^
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > :L&d>Ii|'
class unary_op : public Rettype rE5q
BEh
{ 6d#:v"^,
Left l; [}1+=Ub
public : ,enU`}9V*
unary_op( const Left & l) : l(l) {} =AVr<kP
XT<{J8
0z
template < typename T > 7eP3pg#
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const #-^y9B
{ l6y*SW5+
return FuncType::execute(l(t)); Uoqt
} wx*)7Y*
d~za%2{
template < typename T1, typename T2 > /q\{Os rX
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const a]%>7yr4
{ enw7?| (
return FuncType::execute(l(t1, t2)); 3w!,@=.q
} >ZjGs8&
} ; 8^U+P%
YgCSzW&(
cd-;?/
同样还可以申明一个binary_op 9?i~4&EY
"i1r9TLc
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > NkYU3[m$v
class binary_op : public Rettype >}|Vmy[/
{ ,K 1X/),
Left l; |.;LI=CT
Right r; IHaNg
K2
public : S1Ql%Yk-(
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} Wti?J.Csc
Au[H!J
template < typename T > ^Ss4<
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ry[NR$L/m
{ P+s-{vv{0
return FuncType::execute(l(t), r(t)); r_?i l]l
} f83Tl~
0X:
:<N@
template < typename T1, typename T2 > Vt;!FZ
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const D@
R>gqb
{ HLp9_Y{X.
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); /4_^'RB
} +:D90p$e
} ; q7-.-k<dQ
D$$,T.'u
l We1Q#
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 .C7;T'>!
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 25-5X3(>j=
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) |v?*}6:a
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。 pQ/
bIuq
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! #nS[]UbwZ
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。。。 _5l3e7YN
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 xZpGSlA
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) %^VQw!
下面是修改过的unary_op 9p '#a:
/:o (Ghc?
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > *LZ^0c: r
class unary_op vi-mn)L6#
{ %I>-_el
Left l; Or9`E(
;xMieqz
public : SWZA`JVK
tMQz'3,X
unary_op( const Left & l) : l(l) {} yccF#zU
\Tii
S
template < typename T > 4Bc<
struct result_1 B6hd*f
{ n>-"\cjV
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; ^+)q@{\8Y
} ; Gi*GFv%xB
wEp*j+Mmce
template < typename T1, typename T2 > mE+
struct result_2 1;$8=j2
{ <xpHlLc
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; .)Af&+KT
} ; g-cC&)0Q
irRe}
template < typename T1, typename T2 > e9e7_QG_-
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const $GcVI;a
{ JLZ=$ d
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); MG6y
} eKj'[2G@/
ctB(c`zcY
template < typename T > w\PCBY=
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const O"Ua|8
{ H*&ZXAKv
return OpClass::execute(lt(t));
.gS
x`|!
} lAcXi$pF
R:}u(N
} ; f} _d`?K
+&:?*(?Q
v!b
8_0~u6
该方法避免直接使用RetType的result_x,而自己申明一个对应的result_x做一次中转,虽然其实毫无意义,却恰好避开了vc的bug :(o6^%x
好啦,现在才真正完美了。 oy?>e1Sy*
现在在picker里面就可以这么添加了: )rP)-op|A
FJj #
template < typename Right > |loo^!I
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const x22:@Ot6
{ AT6:&5_`
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); Jfkdiyy"
} n$S`NNO{]
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。 *gxo!F}
pPX ~pPIj2
=e>#oPH
FYtf<C+
EDkxRfY2/
十. bind z%pD3J?>
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。 9^5D28y
先来分析一下一段例子 aTx*6;-PH
3>I
/j0zb&
int foo( int x, int y) { return x - y;} zJJ6"9sl
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 w`?Rd
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 i$Sq.NU
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 J/o$\8tiMw
我们来写个简单的。 w_ sA8B
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: ,@b7N[h
对于函数对象类的版本: #ErIot
5cza0CriJ
template < typename Func > RC']"jpW
struct functor_trait xn)eb#r
{ l`}Ag8Q
typedef typename Func::result_type result_type; EC6Q<&]Iw
} ; dT9ekNQB
对于无参数函数的版本: 5r$X
+z2+z
template < typename Ret > ;Q0WCm\5
struct functor_trait < Ret ( * )() > yQXHEB
{ RXj6L~vs5_
typedef Ret result_type; VZJ[h{ 6
} ; ^S'#)H-8C3
对于单参数函数的版本: C;3>q*Am4
=CE(M},d
template < typename Ret, typename V1 > fzVU9BU
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > ZPISclSA+
{ )E2^G)J$W
typedef Ret result_type; i{$h]D_fD
} ; ,z1fiq
对于双参数函数的版本: DG&[.dR+
kZ0|wML8
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > bxS+ R\
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > D3>;X= 1
{ j+_pF<$f:
typedef Ret result_type; 4&+;n[ D
} ; T|c9Swur
等等。。。 2+Tu"oG;rB
然后我们就可以仿照value_return写一个policy 0{O|o_
y<<:6OBj
template < typename Func > P2+Z^J`Y>
struct func_return A?q9(n|A"
{ +gQn,HX
template < typename T > [uh$\s7
struct result_1 | Ts0h?"a
{ ThLnp@
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; <Y(lRM{
} ; V|h/a\P
t1I` n(]n
template < typename T1, typename T2 > +6xEz67A<
struct result_2 dUTF0U
{ 06&:X^
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; *1Lkde@|{
} ; &m'ttUG?
} ; p$5+^x'(
JERWz~n}
3']yjj(gHr
最后一个单参数binder就很容易写出来了 _Vs\:tygs
J:YFy-[w(
template < typename Func, typename aPicker > \y-Lt!}
class binder_1 T|h/n\fx)a
{ ?}N@bsl08w
Func fn;
zai x_mR
aPicker pk; zlh}8Es
public : r`Qzn" H
`z=I}6){
template < typename T > ml|[xM8
struct result_1 AU@XpaPWh
{ 2#n4t2p
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; K,>D%mJ
} ; ?5%|YsJP_
_%)v9}D
template < typename T1, typename T2 > %#.HFK
struct result_2 4DL;/Z:
{ T4\F=iw4
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; ^XV=(k;~bX
} ; 1|L3} 2
9M)N2+hkZ
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} Fn8d;%C
Lmy ^/P%
template < typename T > CL^MIcq?
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const FuZ7xM,
{ (]|rxmycA
return fn(pk(t)); 2/9P&c-r