一. 什么是Lambda M 3^p,[9r#
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 q.#aeqKBP
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, ;$Wa=wHb
y};qo'dlt
9,,1\0-T*
3#dUQ1qo6
class filler 'oo]oeJ-
{ Cu>pql<O
public : k(Ow.nkb
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} n32?GRp
} ; mv5!fp_*7
iud%X51
BWd?a6nU}
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: -cG?lEh<
<F&S
a"~W1|JC"
e{"d6pF=
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); $UKDXQF"
|>VHV} 4)<
qWo|LpxWt
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 DD;PmIW
"|f ;
m|p}Jf!
A=BpB}b
二. 战前分析 T%Z `:mf
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。 ~]N%
{;F}
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 2PRGwK/
?
[=P
Oyz=|[^,W
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); dNIY`u
/* --------------------------------------------- */ MECR0S9
vector < int *> vp( 10 ); 7 0KZXgBy_
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); ^E>}A
/* --------------------------------------------- */ O#9Q+BD
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); jk) U~KGcg
/* --------------------------------------------- */ xU)~)eK
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); P||u{]vU
/* --------------------------------------------- */ >GqIpfn
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); 9;.dNdg>
/* --------------------------------------------- */ x<imMJ
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); d+=;sJ
y![h
W&GDE
x'}{^'}/
看了之后,我们可以思考一些问题: \,~gA
1._1, _2是什么? 0\u_\%[
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。 WpRi+NC}ln
2._1 = 1是在做什么? |U12fuQ
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。 A*W QdY
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。 IhUuL0
@Yy=HV
[4"%NY
三. 动工 ^
.>)*P
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: 5JQq?e)n
cpf8f i
Z3 &8(vw
YAsvw\iseK
template < typename T > 9'O<d/xj/
class assignment J0^p\mG
{ AlGD .K
T value; Bf[D&O
public : GMd81@7
assignment( const T & v) : value(v) {} MiN68x9
template < typename T2 > Ro?yCy:L'
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } 76xgExOU?C
} ; =yk#z84<
tWD*uAb
V.;0F%zks5
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 `Q}.9s_ri
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment k?1cxY s
}i?P(
Au
POx~m
:Ruj;j
class holder 61CNEzQ
{ HnZrRHT0
public : B7va#'ne4{
template < typename T > PE+N5n2Tl
assignment < T > operator = ( const T & t) const eF!c<
Kcr
{ ;p1%KmK3
return assignment < T > (t); RDk{;VED{
} S =eP/
} ; *9*6n\~aI
>(*jL
<Eq^rh
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: (Z
sdj
l0Y(9(M@
static holder _1; 0G;RMR ':5
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 ai#0ZgO
[96|xe\s
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); 7?b'"X"
而不用手动写一个函数对象。 K@%. T#
6<FJ`l]U9
Ci=c"JdB
/\h&t6B1
四. 问题分析 ,NKDEcw]
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。 0p:n'P
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。 ^25$=0
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 NcRY
Ch
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 XA>@0E>1r
下面我们可以对这几个问题进行分析。 ZJ u\
'^}l|(
五. 问题1:一致性 5zfPh`U>1
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?| ExV>s* y
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 z_CBOJl#C!
c7'I'~
struct holder ln#Lx&r;|
{ )=ZWn,ZB
// xs+MvXTC
template < typename T > :!J!l u
T & operator ()( const T & r) const .,UpI|b
{ rEz=\yY^j'
return (T & )r; B4_0+K H
} X|@|ZRN
} ; *}A J7]
/k(0}g=\
这样的话assignment也必须相应改动: :1=mNrg
Jc:*X4-'
template < typename Left, typename Right > .Mdxbs6.C
class assignment og!Uq]U/y
{ \"5%w *vl
Left l; \<a(@#E*~
Right r; 67')nEQ9
public : sR
~1J4
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} =AGsW
template < typename T2 > K%$%9y
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } xsV(xk4
} ; $yHlkd`Y
s0qA8`Yu
同时,holder的operator=也需要改动: 2y v'DS
mf^(Tq[
template < typename T > p 8Ts5n
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const Azq,N@HO
{ ;Rt?&&W
return assignment < holder, T > ( * this , t); )!e-5O49r
} 2Cj?k.Zk
dEJ>8e8
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。 %dKUB4
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 ,=R->~ J
)9l5gZX'I
return l(rhs) = r; +^{yJp.H#
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。 mdtq-v
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: j ]F
Zy
/0\m;&
template < typename Tp > @ $4(!80-
class constant_t ^t?P32GJ
{ Ik(TII_
const Tp t; 5! NK
public : km4::'(6
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} f'TdYG
template < typename T > =uIu0_v
const Tp & operator ()( const T & r) const XW%!#S&;X
{ Cj31'
return t; Y_xPr%%A
} GadQ \>
} ; 4-lEo{IIM
d {T3
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 ;sS N
下面就可以修改holder的operator=了 YJ_LD6PL9
:(!il?
template < typename T > AJI,>I,}}
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const 9=&LMjTQ
{ ZBB^?FF
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); yo#& >W
} LTm2B_+
.UU BAyjm
同时也要修改assignment的operator() oZA?}#DRl
'/Hx0]V
template < typename T2 > ix=HLF-0zC
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } @c9VCG D
现在代码看起来就很一致了。 ezY
_7
"'~'xaU!=a
六. 问题2:链式操作 JD^(L~ n]
现在让我们来看看如何处理链式操作。 '@3hU|jO!
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。 wh<+.Zp
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 ,9`sC8w|
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 e3yBB*@
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct w<lHY=z E
3BDAvdJ4.
template < typename T > {r#2X1
struct result_1 hp@giu7
{ NgaX&m`
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; tT ~}lW)Y
} ; .|NF8Fj
f.!)O@HzH
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: Rq%g5lK
Vp.($
template < typename T > fq~<^B
struct ref k^}8=,j}
{ mA|!IhM
typedef T & reference; .nJErC##
} ; loZJV M
template < typename T > ?H#]+SpOcv
struct ref < T &> }:5AB93(
{ sZ/~pk
typedef T & reference; eva-?+n\q
} ; s +gZnne
)Fe-C
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: F0t!k>
l 4I@6@
template < typename T > ZTfs&5
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const TyY[8J|
{ `7zz&f9dDX
return l(t) = r(t); 0Y,_
DU
} =toqEm~
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。 j{?,nJdQ
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 E5w.wx
K, ae-#wgb
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 0zCe|s.S&
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: "2o,XF
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 "gADHt=MIR
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 qPK3"fzH
最后的布局是: _%Sorr
Add C\Qor3];
/ \ AB'q!7NR
Divide 5
RLOB
/ \ L1D{LzlBti
_1 3 b*LEoQSl0V
似乎一切都解决了?不。 >:%i,K*AM
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。 M;V
(Tf
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。 *A':^vgk
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: 6q RZ#MC
I8;pMr6
template < typename Right > |kyxa2F{
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const wrv-"%u)
Right & rt) const ?vuM'UH-
{ WX&Man!f
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); WHk/Rg%<
} axW3#3#`
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 -yHVydu=
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。 RUC
V!L
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。 *lRP ZN
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。 oqH811
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。 8 !]$ljg
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? \Q7Nz2X
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: R,-y
9!zUv:;
template < class Action > 2siUpmX
class picker : public Action Gnop
{ !:PF |dZ
public : FVNxjMm,
picker( const Action & act) : Action(act) {} R|
[mp%Q
// all the operator overloaded S/Pffal
} ; HUiW#x%;
vi')-1Y
KM
Picker<T>继承自T,唯一的作用就是给T添加上了各种操作符的重载函数。 w'oP{=y[
现在所有参与行动的functor都要套上一层picker, _1被声明为 picker<holder>, 并且holder中所重载的操作符除了operator()之外全部被移到了picker内。而picker中的操作符重载的返回的functor也必须套上一个picker: ) E.KB6
/~)vma1<
template < typename Right > rs2G{a
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const +e+hIMur
{ u POmiF
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); XP~bmh,T,
} ;|Idg"2
/Aooh~
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > H
RJz
使用picker还带来一个额外的好处。之前提到picker_maker要区分functor和常量,有了picker,区分的方法就非常简单了:凡是属于picker<T>的都是functor,否则就是常量。 lp3 A B
7K>FCT
template < typename T > struct picker_maker &;S.1tg
{ t-*oVX3D
typedef picker < constant_t < T > > result; H6X]D"Y,
} ; Ve#VGlI
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > 2j&-3W$^
{ e@"1W
typedef picker < T > result; 6Ko[[?Lf[
} ; E5qh]z(
%
\p:S)R
下面总的结构就有了: ]CsF} wr'z
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。 ]`)50\pdw
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。 Mk9'
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 pt .0%3
至此链式操作完美实现。 UhQ [|c
XF(0>-
L/dG0a@1X
七. 问题3 H)S" `j
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。 sJo]$/?F
,Q!sns[T
template < typename T1, typename T2 > k0~mK7k
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const S e/VOzzg
{ U\'.rT[#
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); NKf][!bi
} 6KC.l}Y*
a<9gD,]P
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: Q= IA|rN
HTiqErD2_
template < typename T1, typename T2 > |!:ImX@
struct result_2 tn!z^W
{ n:d]Z2b
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; HEH Tj,T
} ; IH8^ fyQ`
u&Ts'j
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? |:Gz9u +
这个差事就留给了holder自己。 Hf!o6 o
Hv2t_QjKT
T^.;yU_B?
template < int Order > Lsa&A+fru
class holder; Ht|No
template <> gjB36R
class holder < 1 > }Pd S?[R
{ 7 wS)'zR;
public : +M-x*;.
template < typename T > ZlD\)6 dZ
struct result_1 H1X3 8
{ K0$8t%Z.
typedef T & result; ; mnV)8:F
} ; ^Uss?)jN4
template < typename T1, typename T2 > ep`WYR|B
struct result_2 tj/X7|
{ rUvjc4O}
typedef T1 & result; 4#Wczk-b
} ; `(s&H8x#
template < typename T > P @N7g`u3}
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const >MD['=J[d
{ 0Y[LzLn
return (T & )r; WBT/;),}:
} R{Q*"sf
template < typename T1, typename T2 > U5Say3r
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const R&}"En`$s
{ F|p&v7T
return (T1 & )r1; 1sp>UBG
} j}R!'m(P'
} ; <y#-I%ed
H0<(j(JK
template <>
|>o]+ V
class holder < 2 > Tbv", b
{ h?E[28QB
public : 8OE=7PK
template < typename T > 3\_ae2GW
struct result_1 T(t@[U2^
{ kSx^Uu*
typedef T & result; L1=+x^WQ
} ; %xZYIYKf
template < typename T1, typename T2 > BUT{ }2+K
struct result_2 2@K D
'^(
{ _h|rH
typedef T2 & result; *ue-
x!"c
} ; /Y$UJt
template < typename T > eF+:w:\h
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const g-`HKoKe
{ C
"XvspJ
return (T & )r; G|eY$5!i
} rMRM*`Q2
template < typename T1, typename T2 > ^<X+t&!z
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const N~7xj?
{ !$&k@#v:
return (T2 & )r2; K=,nX7Z5
} )p*I(y
} ; VN!`@Ci/
S+(TRIjk
#'5|$ug[
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> >。 ):"Z7~j=
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: umPd+5i
首先 assignment::operator(int, int)被调用: Q;r9>E!
48;6C g
return l(i, j) = r(i, j); ct,B0(]
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) X"_,#3Ko!
gc``z9@Xg
return ( int & )i; }uWIF|h~
return ( int & )j; .B2?%2S
最后执行i = j; *J^l
r"%c
可见,参数被正确的选择了。 o5=1
Q9,H0r-%
lS"g[O+
69#mj*p@+
mS?.xu
八. 中期总结 K@av32{
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: Ln6\Iis
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 G.v zz-yG
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 q@K8,=/.#
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor !RX\">z
05=
$Dnv
/{Ff)<Q.Z
I5EKS0MQ!
j{k]8sI,H]
(
R2432R}J
九. 简化 UjCQ W:[
很明显,要支持一个操作符所要做的工作太多了,而且在每个functor中申明result_1至result_n,可见如果n发生变化,维护的开销极大。 6)<g%bH!
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 (-k`|X"
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: 1, 5"sQ$
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 tQ!p<Q=
$)
+-*/&|^等 ee7#PE]}
2. 返回引用。 |'@c ~yc
=,各种复合赋值等 #rZF4>c
3. 返回固定类型。 -+vA9,pI
各种逻辑/比较操作符(返回bool) W(jXOgs+_
4. 原样返回。 B~S"1EE[
operator, _X
?W)]:
5. 返回解引用的类型。 Td!@i[6%H
operator*(单目) kb"g
6. 返回地址。 b{T". @b
operator&(单目) "},0Cs
7. 下表访问返回类型。 ODS8bD0!i
operator[] X|o;*J](
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 :r5DR`Rfm
operator<<和operator>> K)NB{8 _
B[XVTok
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 =W+ h.?
例如针对第一条,我们实现一个policy类: /u
hA\m(
uu08q<B5b)
template < typename Left > TL^af-
struct value_return nR%ASUx:Y
{ 06hzCWm#
template < typename T > zj~(CNE
struct result_1 =&Dt+f&
{ "ecG\}R=
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; ]J<2a`IK!
} ; bbGSh|u+P
luA k$Es
template < typename T1, typename T2 > [!^Q_O
struct result_2 8sMDe'
{ +7yirp~`K
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; y2"PKBK\_
} ; Xx.4K>j+j
} ; 3O{*~D&n
?&qa3y)wX:
1oD1ia#
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait _8*}S=
~!PAs_O
下面我们来剥离functor中的operator() SZ/}2_;
首先operator里面的代码全是下面的形式: Xr?(w(3
2oY.MQD7iW
return l(t) op r(t) 4J #F;#iA
return l(t1, t2) op r(t1, t2) +y%"[6c|
return op l(t) lrn3yDkR?
return op l(t1, t2) CcF$?07 i
return l(t) op f?KHp|
return l(t1, t2) op aQ@9(j>
F
return l(t)[r(t)] 5U%J,W
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] n^} -k'l
cJ CKxj
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: +sN'Y/-
单目: return f(l(t), r(t)); Yd}Jz
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); XUI9)Ne
双目: return f(l(t)); $-HP5Kj(k-
return f(l(t1, t2)); F0yvV6;
下面就是f的实现,以operator/为例 g43j-[j)
,tt
.oF|
struct meta_divide 5m.{ayE
{ N^G
$:GC
template < typename T1, typename T2 > _(#HQd,i
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) uc.dtq!
{ U[4Xo&`
return t1 / t2; ll]MBq
} KKrLF?rc
} ; A&HN7C%X
+[LG>
这个工作可以让宏来做: U;o$=,_p
bn$('
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ z%lu%
template < typename T1, typename T2 > \ YY!Lv:.7>
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; [r[IWy(}
以后可以直接用 .f1
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) }OQaQf9V{
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 U9?fUS
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) % oPt],>
{P'_s]B)
5y
9(<}z
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 @W4tnM,#
.G ^-.p
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > #hp7@ Tu
class unary_op : public Rettype 'H19@b5rx
{ *En29N#a{
Left l; 7H$I9e
public : [uJfmr EH
unary_op( const Left & l) : l(l) {} 6MewQ{h i
fGeDygV^`
template < typename T > y4@zi "G
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const E{LLxGAEZ
{ oFO)28Btv
return FuncType::execute(l(t)); r JvtE}x1
} OouIV3
u[{j;l(
template < typename T1, typename T2 > "aU)
[
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const q=EHB5!q
{ A`'k5uG
return FuncType::execute(l(t1, t2)); $#ve^.VHv
} -Kas9\VWEw
} ; :4Gc'bR
qjcPJ
@r.w+E=
同样还可以申明一个binary_op n7|8`?R^
p)u?x)w=
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > Po)!vL"
class binary_op : public Rettype j&(Yk"j+
{ I pp#{'Do
Left l; P{bRRn4Z
Right r; GiZv0>*x
public : Mr0<b?I
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} <W>T!;4!
8vp*U
template < typename T > |w{}h6a
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 2bs={p$}a
{ 3jI
rB%
return FuncType::execute(l(t), r(t)); jkQ%b.a
} y[D8r Fw
f:\)oIW9Kk
template < typename T1, typename T2 >
46^9O
5J
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const >U~{WM$"Y
{ `{Jo>L.
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); a-cLy*W,~
} Lhts4D/V7
} ; rIh"MQvi[
g3Xa b
l.@v@T(/
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 #`HY"-7m_
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 9a6ij*#
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) y6hb-:
#1
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 qxQuXF>:#
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! <Jf[N=
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 |3bCq(ZR\P
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 s3/iG37K
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) nF)b4`Nd
下面是修改过的unary_op f@j )t%mh
_.{I1*6Y2
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > >1$vG
class unary_op :Rroz]*
{ N|rB~
Left l; baO'FyCs9&
HM]mOmL90N
public : R PB%6z$
t:O"t
G
unary_op( const Left & l) : l(l) {} KLBX2H2^0
(
kKQs")
template < typename T > ^.pd'
struct result_1 +_T`tmQ
{ W=S<DtG2
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; *U mWcFoF
} ; zR!p-7_w
jU9\BYUg
template < typename T1, typename T2 > )Jaq5OMA/
struct result_2 iLbf:DXK(
{ n/6qc3\5i
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; r$cq2pkX
} ; ~PtIq.BY
@2;/-,4O
template < typename T1, typename T2 > fP KFU
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const z[sP/{~z
{ k9_c<TSzu
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); Ncr*F^J4
} YAsE,M+
=j~vL`d2]
template < typename T > TF%MO\!
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ;{Nc9d
{ |[W7&@hF
return OpClass::execute(lt(t)); ccY! OSae
}
UOa
n
:pCv!g2
} ; P#l"`C
/
k^#+Wma7
{g]Mx|5Q
该方法避免直接使用RetType的result_x,而自己申明一个对应的result_x做一次中转,虽然其实毫无意义,却恰好避开了vc的bug XQPlhpcv
好啦,现在才真正完美了。 U~GQ JR
现在在picker里面就可以这么添加了: )gHfbUYS
)?MUUI :
template < typename Right > 0a}a
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const @~CXnc0
{ ^1-Vd5g
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); )Y &RMYy
} I /z`)
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 GO]5~4k
5Ly Wg2
UJiy]y
i@L_[d^|j`
C0}@0c
十. bind 60#eTo?}o
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 !T"jvDYH
先来分析一下一段例子 IwVdx^9
045_0+r"@
`LOW)|6r`
int foo( int x, int y) { return x - y;} sXwa`_{
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 F#)@ c
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 E<[Y KY
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 fZavZ\qU
我们来写个简单的。 Q;?rqi
,
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: Ih<.2
对于函数对象类的版本: _$P1N^}Zs
n+57# pS7
template < typename Func > NHQi_U
struct functor_trait
rK[;wD<
{ tUk)S
typedef typename Func::result_type result_type; Bp-e< :
} ; dT7!+)s5-
对于无参数函数的版本: ;R([w4[~
3_ ZlZ_Tq
template < typename Ret > [tk6Kx8a
struct functor_trait < Ret ( * )() > M.9w_bW]#D
{ WRp0.
typedef Ret result_type; dUH+7.\
} ; Yy'CBIq#f
对于单参数函数的版本: =`ECM7
|@BX*r
template < typename Ret, typename V1 > [=TD)o>W(p
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > vMzBp#MT
{ i :|e#$x
typedef Ret result_type; _>E=.$
} ; @y2cC6+'t
对于双参数函数的版本: >0JCu^9
;R]~9Aan
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > z#B(1uI
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > d*_rJE}B
{ l?B=5*0
typedef Ret result_type; joBS{]
} ; E1s~ +
等等。。。 vP%}XEF
然后我们就可以仿照value_return写一个policy 'Pe;Tp>`
no(or5UJ
template < typename Func > @~bP| a
struct func_return LT#EYnG
{ 3<>DDY2bl
template < typename T > cHC4Y&&uZ
struct result_1 mLfY^&2Pr
{ @=6oB3tQA
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; bT^(D^
} ; ^B!()39R?
<+Gf!0i
template < typename T1, typename T2 > jJD*s/o
struct result_2 iu.Jp92
{ 7/K L<T9@
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; lS]6SkZ6
} ; 2(f-0or(
} ; <;*w97n
[)?yH3
ft1V1 c
最后一个单参数binder就很容易写出来了 aVZ/e^kk-
S3s6
template < typename Func, typename aPicker > X>%li$9J.
class binder_1 TZhYgV
{ 48Jt1^
Func fn;
=fJ /6
aPicker pk; J7HY(7Nx
public : pV O{7I
Y+h
?HS
template < typename T > &