一. 什么是Lambda >A6lX)
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 is,_r(S
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, fu/v1~X
LY7'wONx
P<U{jkM\/
2KU[Yd
class filler 6w'^,V
{ K-/fq=z
public : MQ01!Y[q_7
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} 16AYB17
} ; h
c"n?
^#Shs^#
G'%mmA\
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: dS-l2 $n
%NKf@If)
m$3&r2vgi
u(P
D+Gz
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); Vki3D'.7N
H}d&>!\}F
TMbj]Mso
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 z7 }@8F
75a3H`
3SDw-k
,>)/ y
二. 战前分析 zg|]Ic
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。 1 #_R`(C{
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 |[0|j/V%O
B>Mk "WjQ
B?k75G
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); 4e* rBTl
/* --------------------------------------------- */ 74>.E^/x
vector < int *> vp( 10 ); J?V8uEly
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); )g)X~]*
/* --------------------------------------------- */ V5m4dQ>t
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); hC,EO&
/* --------------------------------------------- */ ">|fB&~A
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); hl8[A-d(R
/* --------------------------------------------- */ $Z
#
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); /S%{`F=
/* --------------------------------------------- */ >%t"VpvR
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); :\>@yCD
sdrALl;w|
C/!kMMh>vV
E`$d!7O
看了之后,我们可以思考一些问题: ftRf~5d2
1._1, _2是什么? |-bAzt
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。 *1|&uE&_R
2._1 = 1是在做什么? rF'q\tJDz
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。 y]+q mNw"+
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。 x ^&D8&4^
Enyx+]9
R!5j1hMN`
三. 动工 Zgd|
J T7
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: s"s^rC
(V5_q,2
N2WQrTA:S+
[WW3'= e^
template < typename T > Qt`}$]
class assignment *>I4X=
{ Yv\>\?865
T value; #!qa#.Yi
public : ')zdI]@M
assignment( const T & v) : value(v) {}
F$X"?fj
template < typename T2 > 0CX2dk"UB^
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } 7S|nn|\Kp
} ; jInI%
[,JUC<
>|IUjv2L
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment
XnR9/t
;W 16Hr Z
,ELbm
iEjUo,
Y[
class holder A0JlQE&U
{ ?>
)(;Ir9
public : G*` Y~SJp
template < typename T > v"-@'qN'
assignment < T > operator = ( const T & t) const @M=xdZNyJ
{ l1 Nr5PT
return assignment < T > (t); !X5n'1&
} @~1}n/
} ;
vf}.)
w\SfzJN
?9W2wqN>o
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: ?Pbh&!
lfTDpKz3D
static holder _1; n;QMiz:yY
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 BeFCt;
'z\$.L
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); 'Sk-L
5
而不用手动写一个函数对象。 3Q;XvrGA
;fiH=_{us
#ATV#/hW
Xlg0u.
四. 问题分析 |
6/ # H*
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。 ZF@T,i9
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。 s\/$`fuhx
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 J2Y
S+%K
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 }LYK:?_/
下面我们可以对这几个问题进行分析。 5,vw%F-m
4C]>{osv
五. 问题1:一致性 crvq]J5
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| n.L/Xp@gc
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 lJ>OuSd
K."%PdC
struct holder QP?eKW9 :
{ |g)/6jG<-
// 5oOF|IYi
template < typename T > 4s_|6{ANS
T & operator ()( const T & r) const d$f3Cre
{ 2WF7^$^:
return (T & )r; md
S`nhb
} vr2cDk{
} ; )Up'W
D:Rr|m0Tk
这样的话assignment也必须相应改动: QJ%[6S
#^i.[7p
template < typename Left, typename Right > =CqZ $
class assignment + $Yld{i
{ ,'}qLor
Left l; : *g3PhNE
Right r; ca6kqh"
public : Z23*`yR
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} %D_pTD\
template < typename T2 > MGbl-,]
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } f%gdFtJ &
} ; %G43g#pD
.5AyB9a%&
同时,holder的operator=也需要改动: d(t$riFX}
f#>ubmuI^
template < typename T > rf\A[)<:
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const }K3!ujvR
{ ZvVrbj&
return assignment < holder, T > ( * this , t); ?7k%4~H t
} $C^tZFq
v<u`wnt
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。 e6y,)W"WW2
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 `=QRC.b
FG@ ')N!g
return l(rhs) = r; vw5f|Q92
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。 V/,@hv`+
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: c7~>uNgJ
6jaol'{SuH
template < typename Tp > }@Dgr)*+
class constant_t *=
;M',nx
{ G9qN1q~
const Tp t; E9]\ I>v
public : hT
DFIYV
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} ~u^MRe|`
template < typename T > G\4*6iw:
const Tp & operator ()( const T & r) const {wq~+O
{ [gE_\=FSKu
return t; XI/LVP,.
} .W*" C
} ; e{RhMjX<D
]ML(=7z"
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 PYhRP00}M
下面就可以修改holder的operator=了 </B<=tc
u301xc,N<z
template < typename T > lk/[xQ/
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const E/5/5'gBJO
{ j8[RDiJ
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); o1^Rx5
} zxhE9 [`*e
Nfo`Q0\[P
同时也要修改assignment的operator() "'@>cJ=
1Ax{Y#<
template < typename T2 > *74VrAo
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } _7=LSf,9
现在代码看起来就很一致了。 QRFBMq}'
7AouiL 2-W
六. 问题2:链式操作 !QXPn}q^0
现在让我们来看看如何处理链式操作。 !Sj0! \
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。 `"RT(` m
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。 -RKqbfmi=
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。 K
Ml>~r
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct )z=L^ot
7^<{aE:
template < typename T > k,GAHM"'
struct result_1 `~;`q
{ ve&"x Nz<
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; (Ee5Af,4
} ; Uw5AHq).
@{LD_>R
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: i8Xz'Sw07
n~Qo@%Jr
template < typename T > Zog&:]P'F
struct ref :ND e<6?u
{ )1iqM]~;B
typedef T & reference; e?yrx6
} ; J2avt
template < typename T > pr.+r?la]
struct ref < T &> %k=c9ll@:
{ >p?Vv0*
typedef T & reference; zbgH}6b
} ; ?&_u$Nn
}[mLtv%&
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: 4Gor*{
,qu7XFYrY
template < typename T > `JzP V/6
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const {NTMvJLm
{ +rWcfXOHM
return l(t) = r(t); /Dj-@7.C/
} +"GBuNh
可能大家已经注意到我定义assignment的operator()的返回类型的时候,是直接将其定义为Left的operator()返回类型的引用形式,如果实际上处理的对象的operator=并不是按照常理来声明的,那么这段代码可能就编译不过。这的确是一个很麻烦的事情。实际上,在gcc下,使用typeof关键字可以很容易的得到该类型的operator=的返回类型,就可以让这段代码变得更有通用性。然而为了实现可移植性,我不得不放弃这个诱人的想法。 o~`KOe
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 H63?Erh>a
?)V|L~/
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 1Rd2Xb
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: }/J<#}t
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 uWDWf5@
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 %}[/lIxaE
最后的布局是: FT[of(g^
Add b-?d(-
/ \ .
ytxe!O
Divide 5 =HHtLW.|,
/ \ x%`tWE|
_1 3 BK)3b6L=%
似乎一切都解决了?不。 /C6$B)w_*{
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。 5a%i%+;N
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。 ["0DXm%t
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: ,{Ga7rH*
XE($t2x,M
template < typename Right > r8,'LZI z
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const w:h([q4X
Right & rt) const q_86nvB<
{ ,buo&DT{L
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); s)~Wcp'+M:
} V\*J"ZP&
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 _jM+;=f
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。 [vn"r^P
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。 (Qd@Q,@(s
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。 auHP^O>4L
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。 7bL48W<QD
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? }iRRf_
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: gQ$0 |0O
U[G5<&Z^
template < class Action > ks7id[~&iY
class picker : public Action b&P2VqYgl
{ 2Q)pT$
public : R47tg&k6[
picker( const Action & act) : Action(act) {} H,Yrk(O-
// all the operator overloaded GsiT!OP]y
} ; 6yK"g7
[/Xc},HbMe
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。 qDPl( WXb
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: xG:7AGZ$[
T)mh
template < typename Right > M9Qx F
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const xV.UM8
{ UQnv#a>
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); Bxk2P<d
} o?><(A|
g-<[* nF
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > Xp~O?2:3l
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。 1?{w~cF}
_Kg"l5?B
template < typename T > struct picker_maker
fK NDl\SD
{ /vAA]n8
typedef picker < constant_t < T > > result; ESi-'R&
} ; S#l)|c_~
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > NT<}-^
{ Oee>d<
typedef picker < T > result; ~`<_xIvrq
} ; 0pA>w8 mh
Q+Ya\1$6A
下面总的结构就有了: W <M\b#
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 LEA^o"NW.
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 uZ+vYF^
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 ]]/p.#oD,
至此链式操作完美实现。 :s#&nY
%kL]-Z
'
eH Fa
七. 问题3 \&4)['4,
如何使用多参数的函数对象呢?考虑_1=_2,这个functor必须接受2个参数,因此所产生的assignment对象的operator()必须能接收2个参数。 Z(hRwIOF
.`+N+B(4
template < typename T1, typename T2 > X@Yl<9|i
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const j]
{ ;c|G
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); #$v,. Yk
} 4H hQzVM{
L lVE5f?
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: P|;=dX#-
xcC^9BAj
template < typename T1, typename T2 > /^b=| +Do
struct result_2 AUPTtc`#Y
{ :{x
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; !\|L(Paf
} ; hA387?
nj7\vIR7
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? leO..M
这个差事就留给了holder自己。 NXdT"O=P
6adXE
[-w+ACV~
template < int Order > 5j#XNc)"
class holder; U\UlQp?
template <> ~jM!8]=
class holder < 1 > S3&lkN5
{ z[De?8=)
public :
ui1h M
template < typename T > T<~?7-O"
struct result_1 u;=a=>05IR
{ R;F z"J
typedef T & result; 3<ry/{#%
} ; =l1O9/\9
template < typename T1, typename T2 > 0 A6%!h
struct result_2 $s!2D"wl n
{ Lb%:u5X\D@
typedef T1 & result; zn/b\X/
} ; hV[=
template < typename T > b[ .pD3
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const $D~vuA7
{ Oh/2$72
return (T & )r; 8eZ^)9m
} Hy#<fKz`!
template < typename T1, typename T2 > p^9u8T4l1
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const SMbhJ}\O
{ uI+^8-HZ;
return (T1 & )r1; +4m~D`fqt[
} AJR`ohh
} ; pXq5|,aC
nZ~J&QK-
template <> {igVuZ(>en
class holder < 2 > 9xIz[`)i.
{ l]KxUkA+
public : (}&O)3)
template < typename T > Yb Dz{m
struct result_1 ew\ZF qA;
{ U8icP+Y
typedef T & result; $C~OV@I
} ; Q:sw*7"F
template < typename T1, typename T2 > }
2P,Z 6L
struct result_2 ?s5hckhh
{ iK <vr
typedef T2 & result; I,wgu:}P#
} ; w}
1~
template < typename T > sU 5/c|&
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const Qlgii_?#@
{ dsD!)$
return (T & )r; o@blvW<v7
} GV(@(bI*
template < typename T1, typename T2 > :;u?TFCRx
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const ELqpIXq#
{ TE t+At`]
return (T2 & )r2; Zh,{e/j
} i\z ,)xp
} ; ew{(@p+$
E4dN,^_ F!
O6Jn$'os1#
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 si.w1
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: y:+4-1
首先 assignment::operator(int, int)被调用: `UDB9Ca
UgjY
return l(i, j) = r(i, j); BA t0YE`-,
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) n#lZRwhq
^P
!}"
return ( int & )i; )mF;^3
return ( int & )j; YqSkz|o}m
最后执行i = j; x=~$ik++
可见,参数被正确的选择了。 uDXRw*rTv
I#U"DwM
.PJCBTe
k1)=xv#S
(c=.?{U
八. 中期总结 B6gn(w3
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: `$N()P
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 EvQMt0[?EW
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 m0zbG1OE
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor 8%W(",nd
{, `)
^a+H`RD
1so9w89
? <"H Io
Q"2J2211
九. 简化 krI@N}OU
很明显,要支持一个操作符所要做的工作太多了,而且在每个functor中申明result_1至result_n,可见如果n发生变化,维护的开销极大。 r[}5<S Q
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 /$NZj"#
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: c^ifHCt|
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 Td"_To@jd
+-*/&|^等 XFv) ]_G
2. 返回引用。 7g&"clRGO
=,各种复合赋值等 VA^yv1We
3. 返回固定类型。 pX~X{JTaL)
各种逻辑/比较操作符(返回bool) 3+>;$
4. 原样返回。 [x\?._>
operator, { *&Wc Os
5. 返回解引用的类型。 C0> Z<z
operator*(单目) i
SD?y#
6. 返回地址。 1x8zub B
operator&(单目) lI"~*"c`
7. 下表访问返回类型。 /+g9C(['
operator[] ft"t
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 q{:]D(
operator<<和operator>> w#Di
ZP}NFh%,u
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。 vl,Ff9
例如针对第一条,我们实现一个policy类: g&<3Kl
)=]u]7p}
template < typename Left > E[8R
)xC@
struct value_return Pv#>j\OR&
{ (SnrYO`#
template < typename T > ]8;2Oh
struct result_1 5_\+8A*
{ +IkL=/';#
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; lCAD $Ia~
} ; ,u&K(Z%
.WV5Gf)
template < typename T1, typename T2 > |_GESpoHH
struct result_2 31> $;"
{ ]?3-;D.eG
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; *@(j'0hj
} ; xb22:
} ; Fk*C8
2k]Jkd,E
FIEA'kUy
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait |[B JZ
|JVp(Kx
下面我们来剥离functor中的operator() $FM:8^
首先operator里面的代码全是下面的形式: C>gC99
(S)jV0
return l(t) op r(t) YM<F7tp4
return l(t1, t2) op r(t1, t2) XKQ\Ts2<k
return op l(t) MLk%U 4
return op l(t1, t2) `vc?*"
return l(t) op Y-fDYMm
return l(t1, t2) op id:6O+\
return l(t)[r(t)] .wvgHi
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] RJ0:O
z\zqmW6
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: :|TQi9L$rj
单目: return f(l(t), r(t)); 3@8Zy:[8<
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); h(MNH6B1
双目: return f(l(t)); JuM4Njz|
return f(l(t1, t2)); f C_H0h3
下面就是f的实现,以operator/为例 <C{uodFll
<#>{7" }
struct meta_divide ,he1WjL
{ ]rMHO
template < typename T1, typename T2 > 'eDV-cB
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) 5q 95.rw
{ :9Mqwgk,;3
return t1 / t2; ~;D5j ) 9I
} oF {u
} ; <4,LTB]9-
mh"9V5T
这个工作可以让宏来做: qx2M"uFJ
</-aG[Fi
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ ''3b[<
template < typename T1, typename T2 > \ _sX@BE
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; K1_#Jhz
以后可以直接用 ^\3r}kJ0Lp
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) 7j~}M(s"
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 u81@vEK:_
(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。。。) ||^+(
kpLx?zW--q
Ro:)N:C
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 3 Xl!Z^W
uB>OS1=
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > 3\E G
class unary_op : public Rettype fZ[uNe[|
{ }y&tF'qG
Left l; rJw
Ws
public : E9~}%&
unary_op( const Left & l) : l(l) {} w7`09oJm
Dg'BlrwbR
template < typename T > cTu"Tu\Qw
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ;:Q&Rf"@%
{ 'H8;(Rw
return FuncType::execute(l(t)); ~d"9?K^#
} qi=v}bp&
rPUk%S
template < typename T1, typename T2 > -APbN(Vi
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const b<\aJb{2
{ nk.j7tu
return FuncType::execute(l(t1, t2)); ,ocAB;K
} +Z1y1%a
} ; H*E4+3y
<}('w/
v18OUPPX
同样还可以申明一个binary_op x't@Mc
aU?HIIA
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > %[WOQ.Sh
class binary_op : public Rettype 0+ 3{fD/
{ -n~%v0D8c
Left l; ':#DROe!
Right r; 1g>>{ y
public : 6S&OE k
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} 3F?_{A
@@"abhT
template < typename T > n#"N"6s
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const G6q*U,
{ vu|-}v?:
return FuncType::execute(l(t), r(t)); *_H^]wNJG
} O\q-Ai
MwTouEGGgA
template < typename T1, typename T2 > y7U?nP ')+
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const |oX1J<LM
{ `9mc+
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); w"
,ab j
} P 9?I]a)G
} ; 1BOv|xPjZ
Rv Uw,=
KSQ*HO)5
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 9O|k|FD
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 Uc( z|
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) 6wH:jd9,
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。 CS\8ej}y
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! 0`$fs.4c
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 &x)n K
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 FE3uNfQs|
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) 4azqH;i
下面是修改过的unary_op q_z ;kCHM
UY^TTRrH
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > Svt%*j
class unary_op j026CVL
{ &EJ/Rl
Left l; EL(BXJrx{
&?Z<"+B8S
public : C@!bd+'
[E)&dl_k
unary_op( const Left & l) : l(l) {} :4[_&]H
FXh*!%"*
template < typename T > 0y3C
/>a
struct result_1 He1~27+99
{ _V(FHjY
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; <z8z\4Hz
} ; K)GpQ|4:<
)0zg1z
template < typename T1, typename T2 > vQ8$C 3
struct result_2 =55V<VI
{ ;jh.\a_\
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; JfRqOEP4Y
} ; +do*C=z
8\rAx P}=
template < typename T1, typename T2 > 8^!ib/@v"
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const &(h@]F!
{ &"DD&87N%
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); <jqL4!<
} P5__[aTD
J3hhh(
template < typename T > A`1-c
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const sNZOm $
{ H/l,;/q]b
return OpClass::execute(lt(t)); Lw`}o` D
} 3j2d&*0
\qJ cs'D
} ; :PNhX2F
(dP9`Na]
ro8C^d]
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 c=aVYQ"2
好啦,现在才真正完美了。 rges`&0
现在在picker里面就可以这么添加了: _ME?o
^ #3,*(S
template < typename Right > c=<^pCa9t1
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const |nY+Nen7
{ |-xKH.'n
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); .}Hs'co
} wsgT`M'J[
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。 l"%WXi"X
0aGAF ]
W?0u_F
J]|S0JC`
5uU{!JuSa
十. bind |;R-q8
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。 )2J#pz?.
先来分析一下一段例子 ~R7{gCqdr
- XB[2h
Kir|in)r0
int foo( int x, int y) { return x - y;} ^+Njz{rpG
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 1pT/`x
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 lr$,=P`
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 7eG@)5Uy
我们来写个简单的。 4Y d$RP
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: 0gr#<(
对于函数对象类的版本: |`Be(
soqnr"
1
template < typename Func > Y{L|ja%9?
struct functor_trait j&0t!f.Rv
{ ^?T,>ZI
typedef typename Func::result_type result_type; ~TjTd
} ; mWuhXY^Q
对于无参数函数的版本: Yy_mX}\x
s"l ^v5
template < typename Ret > 9 'IDbe{
struct functor_trait < Ret ( * )() > ar@ysBy
{ $'b b)@_
typedef Ret result_type; 94.M8
} ; WiFZY*iu5
对于单参数函数的版本: Rr>""
=A;79@bY
template < typename Ret, typename V1 > %Z(lTvqG
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > #M92=IH
{ XNkQ0o0
typedef Ret result_type;
DIh[%
} ; {>l`P{{y
对于双参数函数的版本: g")pvK[e
op|x~Thf
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > (ce"ED`1
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > x2+M0 }g
{ < !]7Gt
typedef Ret result_type; k)JwCt.%
} ; [?#-JIZ3T
等等。。。 5fK<DkB$>:
然后我们就可以仿照value_return写一个policy ni3A+Y0
U66oe3W
template < typename Func > *1_A$14l
struct func_return Zy >W2(<
{ ]yA_N>k2K
template < typename T > eXMl3Lxf
struct result_1 ,YmTx
{ kk3G~o+
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; 9_pOV%Qs
} ; }C&kzJBEF
Q |^c5
template < typename T1, typename T2 > i- r y5x
struct result_2 1PT0<C-
{ Mhg_z.Z
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; S|ADu]H(
} ; - Tr*G4
} ; sxQMfbN
5K?%Eo72!=
>"+bL6#
最后一个单参数binder就很容易写出来了 Sc&p*G
-j"2rIl4#
template < typename Func, typename aPicker > kM/;R)3t4/
class binder_1 (Y]G6>
Oa
{ }4"T#
[n#
Func fn; t~FOaSt
aPicker pk; -AU!c^-o
public : OAtn.LU
JD$;6Jv3P
template < typename T > a]_eSU@
struct result_1 -pm^k-%v
{ 7 {#^zr
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; J2~oIe2!+
} ; Zw"K69A)
3L(vZ2&
template < typename T1, typename T2 > Ndr4e?Xa,
struct result_2 m;KD@E!
{ 4PAuEM/z
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; Nb@zn0A(;
} ; B>W!RyH8o
t@\op}Z-M
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} _m|Tr*i8
DG"Z: ^`*
template < typename T > [boB4>.
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ,,[pc
{ _-/<