一. 什么是Lambda g{$F;qbkO
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 tGh!5EZ6`
在C++中,STL的很多算法都要求使用者提供一个函数对象。例如for_each函数,会要求用户提供一个表明“行为”的函数对象。以vector<bool>为例,如果想使用for_each对其中的各元素全部赋值为true,一般需要这么一个函数对象, @m(ja@YC
jM|-(Es.)
d"hW45L
jMB&(r
class filler !&8HA
{ xO` O$ie
public : Oxhc!9F
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} dQH9NsV7g
} ; P[bj{lo
XCU>b[Cj,
(cEjC`]
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: Q GQ}I
;chz};zY
k_%"#
d(8X?k.S
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); Y1h)0_0
x5)YZ~5
h`%}5})=
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 h oL"K
CYWL@<p,
2<' 1m{
BD (
二. 战前分析 @
wJ|vW_.
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。 j_2yTz"G-
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 zd+<1R;
| ?])]F
CHX- 4-84{
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); 982n G-"
/* --------------------------------------------- */ R#i{eE*WF
vector < int *> vp( 10 ); \z>L,U
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); ,"Nfo`7
/* --------------------------------------------- */ ag\xwS#i5H
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); NU?05sF
/* --------------------------------------------- */ b )mU9
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); 0($ O1j~$
/* --------------------------------------------- */ y&$v@]t1
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); :#=XT9
/* --------------------------------------------- */ h1`u-tc2x
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); iw==q:$
op]HF4
7`IoQvX
%uWq)D4r
看了之后,我们可以思考一些问题: !uJDhC
1._1, _2是什么? 2En^su$
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。 [ym
ynr3M
2._1 = 1是在做什么? b _#r_`
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。 !xz0zT.
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。 ]NrA2i?
u= u#6%
^dF?MQA<@
三. 动工 +vh 4I
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: o> i`Jq&
W~e/3#R\=
Z}Ld!Byz
9e*v&A2Y'
template < typename T > p%+uv\Ix
class assignment `swf~
{ =6N%;2`84
T value; N4JJA+
public : {BA1C
(
assignment( const T & v) : value(v) {} K4\# b}P!
template < typename T2 > aV9QIH~
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } ^k7`:@
z0U
} ; 8qY\T0
-U"h3Ye^
3h-C&C
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 '*6S0zt
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment <$]=Vaq
LyB &u()
AQH\ ;L
97%S{_2m/
class holder L6-zQztn
{ g_l=z`,8
public : ~jDG&L
template < typename T > `X06JTqf:
assignment < T > operator = ( const T & t) const Ur/+nL{
{ @{|vW
return assignment < T > (t); lSu\VCG
} B]o5HA<k
} ; (`
N@4w=
XpH]CF
=I}8-AS~V
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: Bi'qy]%
uGxh}'&
static holder _1; gh{Z=_
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 */ ~_ 3
vCB0x:/
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); Y%B:IeF}
而不用手动写一个函数对象。 W".: 1ov#B
[Pnk@jIk4
_4]GP3`
l,pI~A`w_
四. 问题分析 X_6h8n}i
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。 \LQ?s)~
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。 >8*J ;(:W
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 A+:X
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 !X5~!b^*
下面我们可以对这几个问题进行分析。 X{j`H\'L
t%`GXJb
五. 问题1:一致性 t[ Zoe+&
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?| {|;5P.,l
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 ,W!v0*uxp&
;6T>p
struct holder $Z!$E,@c
{ ve [*t `
// g=T
!fF=
template < typename T > <]jKpJ{3N
T & operator ()( const T & r) const #@*;Y(9Ol
{ X
\1grM
return (T & )r; EO<{Bj=2
} NZ}DbA+g;|
} ; =%O@%v
hd@ >p.
这样的话assignment也必须相应改动: BO3#*J5S\
|V 3AA
template < typename Left, typename Right > S8{S b>
class assignment Dp5hr 8bT
{ bP4<q?FKcN
Left l; wstH&^
Right r; O$2= Z
public : ]CFh0N|(L
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} nbVlP
template < typename T2 > 7 fE
QD?C
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } #fy#G}c
} ; ?-y!FD}m&
Ax9a5;5WM
同时,holder的operator=也需要改动: OqaVp/,
b*7:{FXg
template < typename T > .fQ/a`AsU
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const 4!%TY4bJ
{ HR/"Nwr
return assignment < holder, T > ( * this , t); "o=*f/M
} A1mxM5N
)@X
`B d
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 X/5\L.g2
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 Z`?Z1SBt
~(BvIzzD
return l(rhs) = r; ]7*Z'E
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 lO Rym:P
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: ^sWsP` DV
9q##)
template < typename Tp > !zd]6YL$
class constant_t {iyO96YI[^
{ M=mzl750M
const Tp t; &m>yY{be
public : TTJFF\$?
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} m_
|:tU(t
template < typename T > (#dwIBBFt
const Tp & operator ()( const T & r) const F|eKt/>e
{ A@-A_=a,
return t; YkPc&
} Ly?%RmHK
} ; *@XJ7G[
;Y&<psQeb
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 *bl*R';
下面就可以修改holder的operator=了 $*%ipD}f
@Gh?|d7bD
template < typename T > "|2|Vju%
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const f`8]4ms"
{ R::0.*FF
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); /``4!jU
} [>B`"nyNQ
DE{tpN
同时也要修改assignment的operator() Kc6p||<
2WP73:'t
template < typename T2 > 5$v,%~$Xds
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } @AXRKYQ{t
现在代码看起来就很一致了。 +YL9gNN>P
ZQZBap"
六. 问题2:链式操作 Po%+:0oX
现在让我们来看看如何处理链式操作。 @_gCGI>Q
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。 >O{U4_j@(
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 ^!={=No]
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 {Hv/|.),hu
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct M@G <I]\
^yO+-A2zC
template < typename T > wkO8
struct result_1 ,?OV39h
{ k/"^W.B aj
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; kIm)Um
} ; .pP{;:Avpn
mSw$?
>
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>KkK|!T^i
0@FZQ$-
template < typename T > ewo1^>
struct ref 1;; is
{ #~&SkIhBE
typedef T & reference; $.a4Og2
} ; y>:-6)pv
template < typename T > rmX'Ym9#
struct ref < T &> ]BY^.!Y
{ H nKO
typedef T & reference; ` ^rN"\
} ; X1A~#w>
9@nDXZPY&
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: QY]^^f
'T(7EL3$}
template < typename T > !+&Rn\e%7
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const 2D5S%27,
{ 9WXJz;
return l(t) = r(t); C q/936`O
} Q7 dXTS4H
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"@n+%
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 Ig9gGI,
SDdefB
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 ?w{ lC,
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是:
aOS:rC
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 + _=&7
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 $ekB+
t:cj
最后的布局是: Lo'P;Sb4<}
Add =}:9y6QR.
/ \ :8}iZ.
Divide 5 t0[H_
/ \ y7K&@Y
_1 3 hAPWEh^
似乎一切都解决了?不。 ^8,Y1r9`$
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。 K$S:V=y%r7
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。 }y<p_dZI
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: yPgDb[V+
7pB5o2CD0
template < typename Right > NWuJ&+gcO5
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const J&64tQl*
Right & rt) const iKy_DV;J
{ '$5.{o`s*1
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); a?LrSk`
} byj}36LN62
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 K`=O!;
XXX指的是原来的functor的类型,picker_maker<T>是一个类型变换的trait,如果T是一个常量,那么他会返回constant_t<T>,否则返回T本身。 VDCG
5QP6(
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 '=|2, H]
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 =B}a +0u!
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 #WBlEVx;Z
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? _JlbVe[<
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: taS2b#6\+
BPp`r_m8w}
template < class Action > k4|9'V&1*6
class picker : public Action vqq7IV)|
{ [dm&I#m=
public : <kQ
5sG
picker( const Action & act) : Action(act) {} rJ
LlDKP-(
// all the operator overloaded #cG7h(!
} ; XcoV27
mv7><C
Picker<T>继承自T,唯一的作用就是给T添加上了各种操作符的重载函数。 OnNWci|7
现在所有参与行动的functor都要套上一层picker, _1被声明为 picker<holder>, 并且holder中所重载的操作符除了operator()之外全部被移到了picker内。而picker中的操作符重载的返回的functor也必须套上一个picker: #~A (%a
m).S0
template < typename Right > QvM+]pdR6
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const k z|2PP
{ 8p4J7 -
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); p0 @,-
} `[hc{ynO|
X^!n'$^u
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > {1RI!#[\
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。 ff.(X!
T#;W5<"
template < typename T > struct picker_maker R,mOV8y"W[
{ Fai_v{&?
typedef picker < constant_t < T > > result; k
lLhi<*
} ; ` ZO#n
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > (w31W[V'#
{ Gp0H[-oF
typedef picker < T > result; bRSE"B
} ;
U 6((
k)Y}X)\36
下面总的结构就有了: t')47k\
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。 i$~2pr
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 N=1zhI:VaQ
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 AJk0jh\.j%
至此链式操作完美实现。 P5u
Y1(
dGxk
ql
)tH.P:
1~,
七. 问题3 mR3)$!
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。 l@ +lUx8
%4F
Q~
template < typename T1, typename T2 > 4CO"> :
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const hu?Q,[+o
{ z >EO Qe
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); tDWW
4H
} kq;1Ax0{
~vqVASUc,
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: |Ai/q6u
(0L7Ivg<
template < typename T1, typename T2 > gZa/?[+
struct result_2 \!!qzrq
{ QucDIZ
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; |Z]KF>S]
} ; l;*/F`>c
PI
KQ}aq=
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? C,*3a`/2M^
这个差事就留给了holder自己。 HGuU6@~hu
&|/@;EA$8
?hqHTH:PU
template < int Order > 1J`<'{*
class holder; #6t 4 vJ1
template <> 1u?h4wC
class holder < 1 > #w%d
{ )7$1Da|.
public : p`/"e<TP
template < typename T > 8Ld`$_E
struct result_1 j-l#n&M
{ #xUX1(
typedef T & result; L1'PQV
} ; gMN>`Z`fV
template < typename T1, typename T2 > gYeKeW3)
struct result_2 ?q^o|Y/
{ K|i:tHF]@
typedef T1 & result; V=$pXpro%
} ; 9CBKU4JQ
template < typename T > r7Vt,{4/
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const t>hoXn^-
{ #?x!:i$-
return (T & )r; Ck:RlF[6C
} 2TFb!?/RQ
template < typename T1, typename T2 > #&V7CYJ
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const k#eH
Q!
{ &zuPt5G|
return (T1 & )r1;
j,DF' h
} r 6.`9
} ; NCW<~
q=I8W}Zi
template <> l#%qF Db
class holder < 2 > \9HpbCHr
{ :G.u{cw
public : @nC][gNv
template < typename T > b 7XTOB_HO
struct result_1 ;jgk53lo
{ _Y{8FN(4
typedef T & result; Hw0S/ytY
} ; M~rN17S
template < typename T1, typename T2 > XmZs4~\K$G
struct result_2 Tu!2lHK;
{ Yfbo=yk
typedef T2 & result; fwF&V^Dy
} ; GHs,,J;
template < typename T > {yo{@pdX>
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const ;;4>vF#*
{ '99rXw
return (T & )r; Zz,j,w0 Z
} d}RU-uiW
template < typename T1, typename T2 > O]-)?y/
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const #EG
W76
f
{ dd+hX$,
return (T2 & )r2; H{)DI(,Y^P
} l|kGp~
} ; ftb .CPWI
T!f+H?6
VyMFALSe]h
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> >。 ?l> <?i
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: Vn=K5nm
首先 assignment::operator(int, int)被调用: }1xD*[W
Cs!z3QU
return l(i, j) = r(i, j); 009[`Z
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) XRl!~Y|
9QXBz=Fnf
return ( int & )i; +YJpVxYmZ
return ( int & )j; HXeX!
最后执行i = j; +g9CklJ
可见,参数被正确的选择了。 `{oFdvL~)
>P9|?:c
s![Di
nF5\iV
HZawB25{
八. 中期总结 Y5ZBP?P
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: Qi= pP/Y
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 |j2$G~B6
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 7DZZdH$Fm
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor YHp]O+c
`o4%UkBpM
9#>t% IF~
ixvF`S9
W"
i3:r
`
t6|09e
九. 简化 [mcER4]}
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。 5y~Srb?2
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 @oNYMQ@)d
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: T5_/*`F
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 uFUVcWt
+-*/&|^等 a5k![sw\
2. 返回引用。 p
2>\
=,各种复合赋值等 W9rmAQjn
3. 返回固定类型。 !hugn6
各种逻辑/比较操作符(返回bool) J a7yq{j
4. 原样返回。 \Dx;AK s
operator, y$K[ArqX
5. 返回解引用的类型。 oHPh2b0
operator*(单目) O<`N0
6. 返回地址。 o)L)|
operator&(单目) uPVO!`N3
7. 下表访问返回类型。 0{'m":D9
operator[] J$^"cCMr
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 h( DmSW
operator<<和operator>> 3E-dhSz:i
xFScj0Y
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\U9n
例如针对第一条,我们实现一个policy类: v.6K;TY.
8U)*kmq
template < typename Left > .[:y`PCF
struct value_return 5v[2R.eT-
{ nIqNhJ+
template < typename T > ts/Ha*h
struct result_1 [gIvB<Uv
{ <{cf'"O7 )
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; nu `R(2/
} ; L2Fi/UWM
(:>Sh0.
template < typename T1, typename T2 > B%I<6E[D
struct result_2 z7s}-w,
{ veAdk9
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; E h+m|A
} ; [{q])P;
} ; tiPZ.a~k
{U)q)
yIu_DFq%
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait {Rz(0oD\
X?$"dqA
下面我们来剥离functor中的operator() 7S{yKS
首先operator里面的代码全是下面的形式: A~@x8
IP!`;?T=
return l(t) op r(t) W.(Q
u-AE(
return l(t1, t2) op r(t1, t2) > ofWHl[-
return op l(t) ATF>"Ux
return op l(t1, t2) LO;6g~(1
return l(t) op xz-?sD/xe
return l(t1, t2) op Sg<
B+u\\
return l(t)[r(t)] ^4C
djMF-E
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] f2?01PM,Q
he|.Ow
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: }2''}-Nc
单目: return f(l(t), r(t)); 0V+v)\4FE
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); !8*7 {7
双目: return f(l(t)); }_oQg_-7e
return f(l(t1, t2)); 5i-VnG
下面就是f的实现,以operator/为例 IOY<'t+
*&~(>gNF,
struct meta_divide ,0@QBr5P
{ 6f^IAa|
template < typename T1, typename T2 > M%bD7naBq
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) ?h:xO\h8
{ |~B` [p]5H
return t1 / t2; hz+c]K
} Z=beki]
} ; =J`M}BBx
`h~-
这个工作可以让宏来做: *{(tg~2'(
bAEwjZ
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ [JEf P/n|.
template < typename T1, typename T2 > \ AEd9H
+I
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; 9z+ZFIf7d
以后可以直接用 :pLaxWus!
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) EGzlRSgO
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 fLZ99?J
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) D%=j@
6J <.i
ZU;nXqjc
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 tu^C<MV
G%>{Z?!B
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType >
t;}`~B
class unary_op : public Rettype )T@?.J`
{ qb$M.-\ne
Left l; $U"pdf
public : GC[Ot~*_
unary_op( const Left & l) : l(l) {} &hJQHlyJM0
_q}^#-
template < typename T > -Np}<O`./
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const y?UB?2VN
{ RBpv40n0
return FuncType::execute(l(t)); zFr#j~L"
} v}. ~m)
Lb~'
I=9D
template < typename T1, typename T2 > %GGSd0
g
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ]]T,;|B
{ M63t4; 0A
return FuncType::execute(l(t1, t2)); [&)*jc16
} l6N"{iXU
} ; ;P^}2i[q>[
-YS9u[
:464~tHI[`
同样还可以申明一个binary_op 1]"S?
A#gy[.Bb
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > eC@b-q
class binary_op : public Rettype xmejoOF
{ CUx-k|\
Left l; .ZupsS9l
Right r; Hq|{Nt%Q
public : }?*$AVs2q
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} L0*f(H
++BQ==@
template < typename T > 2p~G][
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const @2sr/gX^
{ 71Y3.1+
return FuncType::execute(l(t), r(t)); _
Gkb[H&RZ
} U.1&'U*
%>1C($^
template < typename T1, typename T2 > g6@^n$Y
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const *t`=1Ioj
{ k/i&e~! \
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); xu@+b~C\
} vBV_aB1{
} ; Ah;`0Hz;
@DKph!cr
x??H%'rP
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 ~BgNMO;|
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 \^dYmU
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) 0U!_ o2]
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。 TVK*l*
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! >0cg
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。。。 ]Aj5 K
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 ITZ}$=
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) {5(M
下面是修改过的unary_op vofBS
:H/Rhx=
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > $PMD $c
class unary_op bQHJ}aCi
{ sqO$ka{
Left l; ,vB nr_D#
8-9<r
public : vV>=Uvm
GmZ2a-M
unary_op( const Left & l) : l(l) {} JykN EMB#
< Q6
template < typename T > b<BkI""b
struct result_1 GD4+f|1.*
{ LAuaowE\v
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; %Lom#:L'
} ; (R!`Z%
,#hNHFa'JH
template < typename T1, typename T2 > )!5"\eys
struct result_2 HG3iK
{ #66u<FaG
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; nMOXy\&mI
} ; !3\(
d{
ySHio;g9
template < typename T1, typename T2 > ~I@ %ysR
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ~sTn?~
{ ootkf=
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); 1$ENNq#0
} -Zqw[2Q4
c@$W]o"A
template < typename T > L"}2Y3
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const \cQ+9e)
{ bLO^5` 6
return OpClass::execute(lt(t)); 3A3WD+[L
} pEY zB;
=91f26c!~
} ; *Tq7[v{0*|
`eKFs0M.
33NzQb
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 LG=_>:~t>
好啦,现在才真正完美了。 !X1
KOG
现在在picker里面就可以这么添加了: =g)SZK
jsq|K=x,
template < typename Right > lN7YU-ygz
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const }sM_^&e4X
{ >~uKkQ_p
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); ! ~+mf^D
} &7KX`%K"D
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。 LHs^Xo18
_!k\~4U
"MDy0Tj8EN
Se[>z(
=j8g6# 'u
十. bind 4TcW%
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。 tw<}7l_>Au
先来分析一下一段例子 Ca3
{e1
UM. Se(kS
@Z89cTO
int foo( int x, int y) { return x - y;} qR^+K@*|
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 !
;R}=
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 W1[C/dDc
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。 7/bF04~%
我们来写个简单的。 la{o<||Aq
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: lht :%Ts$
对于函数对象类的版本: `91?^T;\F
l(~NpT{=V
template < typename Func > z[0t%]7l
struct functor_trait ($[@'?Z1
{ _:G>bU/^
typedef typename Func::result_type result_type; Yz>8 Nn '_
} ; ZU5; w
对于无参数函数的版本: 8[IR;gZf
gO bP
template < typename Ret > 20 )8e!jP
struct functor_trait < Ret ( * )() > "Wy!,RH
{ K?=g
IC:
typedef Ret result_type; 1fV\84m^
} ; -\g@s@5
对于单参数函数的版本: {QIdeB[
]GzfU'fOn|
template < typename Ret, typename V1 > #wF6Wx iG
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > d4LH`@SUZ-
{ _p%@x:\
typedef Ret result_type; t#7owY$^
} ; ~\Udl
对于双参数函数的版本: mnM$#%q;%
=Ct$!uun
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > 2XV3f$, H
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > $lF\FC
{ /+f3jy:d
typedef Ret result_type; *m&(h@l
} ; jk5C2dy
等等。。。 \5F
{MBx !
然后我们就可以仿照value_return写一个policy U.J/ "}5`T
?DC;Hk<
template < typename Func > &FDWlrGg
struct func_return =2d h}8Mz
{ }1YQ?:@
template < typename T > 'l._00yu
struct result_1 _@sSVh$+
{ 27UnH: =
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; %kiPE<<x
} ; 6{2 9cX.
\C`2z]V%
template < typename T1, typename T2 > t,qz%J&a
struct result_2 4M>E QF&
{ Y^'mBM#j
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; XI5q>cd\Sz
} ; e;&f