一. 什么是Lambda .2/W.z2
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 :2-!bLo}&
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, GtkZ%<KF9
H#B97IGT
P|;=dX#-
(z^987G
class filler J(k C
{ ZCDcf
public : e`;U9Z
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} &I?d(Z=:\
} ; kRB2J3Nt.
%-3wR@
y5N,~@$r
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: {
u1\M
MJG)fFl]O
nj7\vIR7
jT:kk
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); ]`\~(*;[W9
WxS$yUu
N>',[4pJ|
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 6adXE
rM)-$dZ
?#VkzT
=R0#WMf$@
二. 战前分析 b_-?ZmV^r
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。 dwmZ_m.
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 |"k+j_/+
8&++S> <
we2D!Ywr
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); 9pq-"?vHY0
/* --------------------------------------------- */ SAN/fnM
vector < int *> vp( 10 ); k>!A~gfP~
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); A IsXu"
/* --------------------------------------------- */ Q#sLIZ8=
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); u;=a=>05IR
/* --------------------------------------------- */ _A=Pr_kN
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); !KmSLr7xU
/* --------------------------------------------- */ g:fzf>oQ>p
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); H(ds
/* --------------------------------------------- */ ~19&s~
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); 9Xeg&Z|!
?V(h@T
$s!2D"wl n
>l(|c9OWM
看了之后,我们可以思考一些问题: 8aa`0X/6
1._1, _2是什么? #H&`wMZZ:
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。 j4!oBSp
2._1 = 1是在做什么? k{.`=j
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。 >kG: MJj
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。 zM++Z*
Ap9 %5:]
mE3M$2}
三. 动工 ec"+Il
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: p|VgtQ/)%
AOR(1Qyo
p$zj2W+sN
S '%!KGVe
template < typename T > R^tDL
class assignment hT[w" &3
{ TW~9<c
T value; D|X@aUp8}
public : (xlAS
assignment( const T & v) : value(v) {}
F!~o J
template < typename T2 > ljw>[wNv
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } GB`
G(a
} ; av4g/7=
ip2BvN&
{igVuZ(>en
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 E:S (v
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment kc}&\y
S$1dXXT
2j*o[kAE
Yp8GW1@
class holder Nk&$b
{ aW7)}"j4
public : O`Ge|4
template < typename T > KImazS^
assignment < T > operator = ( const T & t) const 8ZvozQE
{ t+m
ug
return assignment < T > (t); -KFozwr5/
} zIh`Vw ,t0
} ; m{C
Y+e a
FvV:$V|
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: rT{+ h}vO
Z{spo=
static holder _1; [{cMEV&
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 =#sr4T
Uh8c!CA8:\
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); "[p-Iy1
而不用手动写一个函数对象。 \1cJ?/$_Of
?(P3ZTk?.
:igURr
V
j"B/@
四. 问题分析 j SX VLyz
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。 KI~M.2pk
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。 n0<I
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 )%=oJ!)
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 >r~!'Pd!
下面我们可以对这几个问题进行分析。 gQ~X;'
:;u?TFCRx
五. 问题1:一致性 89X`U)Ws
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?| "L~qsFL
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 sQ>L3F;A`
~(/OB
w
struct holder F)^:WWVc#
{ ?Z[`sm
// >{huaN B
template < typename T > ew{(@p+$
T & operator ()( const T & r) const B0#JX
MX9
{ 6N {|;R@2
return (T & )r; 6
s1lf!
} c2d=dGP>~f
} ; Hj^_Cp]@*
y7WO:X&
这样的话assignment也必须相应改动: Aq:1
`UDB9Ca
template < typename Left, typename Right > D4e!A@LJ
class assignment tp3]?@0
{ f=/IwMpn
Left l; )Me$BK>
Right r; A6#5 z
public : 1Xj>kE:
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {}
*aT\V64
template < typename T2 > )mF;^3
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } vS_Ji<W~E
} ; v"N%w1`.e
qL?`l;+
同时,holder的operator=也需要改动: |H7f@b]Sk
uDXRw*rTv
template < typename T > y o
|"-
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const sAec*Q(R
{ LIZsDTU
return assignment < holder, T > ( * this , t); %
A8dO+W
} E+xC1U
3
HbXYinG%
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 ]E!b&
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 /a:sWmxMT
sp'f>F2]
return l(rhs) = r; d iG kwKj
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 jdWA)N}kDG
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: dZ"w2ho
1L\\](^
3
template < typename Tp > #2\
0#HN
class constant_t xpjv@P
{ aHdXlmL
const Tp t; 3(n+5~{e
public : <1(j&U
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} =@EX!]=x
template < typename T > (h3f$
const Tp & operator ()( const T & r) const Oj ?
|g_
{ IGC:zZ~z
return t; O${B)C,
} N,M[Opm
} ; LWp#i8,
0v/}W(
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 z1R_a=7
下面就可以修改holder的operator=了 PH]/*LEj
0M_~@E*&
template < typename T > jj$D6f/mOG
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const 7g&"clRGO
{ oP CtLz}z
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); [9U::
} y>YQx\mK
&W@#pG
同时也要修改assignment的operator() PUJkC
48 n5Y~YS
template < typename T2 > gcKXda(
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } >.X& v
现在代码看起来就很一致了。 ?\7$63gBH
^;@Q3~DpP%
六. 问题2:链式操作 Y)oF;ko:
现在让我们来看看如何处理链式操作。 ^vA"3Ixb!
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。 $>csm
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 }>
pNf
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 lujUEHzp
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct 7j22KQ|EX^
|k ]{WCD]
template < typename T > S(\<@S&
struct result_1 w#Di
{ R@[gkj
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; Q?uHdmY*X
} ; C@#KZ`c)
N!#0O.6
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: aI'MVKwMk
TyG;BF|rwk
template < typename T > UcI;(Va
struct ref b|'{f?
{ ,K>q{H^
typedef T & reference; 4[o/p8*/
} ; cU
template < typename T > c ?H@HoF
struct ref < T &>
e#/SFI0m
{ 5_\+8A*
typedef T & reference; V9%!B3Sb
} ; jM%8h$&E
-Y=o
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: Qf:#{~/
9iy3 dy^
template < typename T > Q`{2yU:r
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const c ?(X(FQ
{ 2iV/?.<Z&
return l(t) = r(t); b\9MM
} o NqIrYH'
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。 ]?3-;D.eG
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 J'H}e F`
n&N>$c,T27
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 !x@3U^${
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: V[RsSZx
=
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 dtDT^~
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 zHu w[
最后的布局是: \zMx~-2oN
Add _Q=h3(ZI
/ \ w$1B|7tX;2
Divide 5 Ht_7:5v&
/ \ |JVp(Kx
_1 3 #P)(/>nF
似乎一切都解决了?不。 u P&<
你可以想象一下一个完整的Lambda库,它必然能够重载C++几乎所有的操作符。假设其重载了10个操作符,那么至少会有10个代表这些操作符的functor类。大体上来讲,每一种操作符所对应的functor都应当能够由链式操作产生别的任意一种操作符所对应的functor。(例如:*_1 = 2既是由operator*的functor产生operator=的functor)。可想而知这样一共能产生10*10=100种产生方式。这是对编码的一个大挑战。 Mr6 q7
如何简化这个问题呢?我们不妨假定,任意一种操作符的functor,都能够产生任意一种操作符的functor,这样,每一种操作符的functor都拥有一样的产生方案。如果某种转换确实是不合法的(例如:A/B=C无论如何也不可能合法),那么在试图产生新functor的时候会出现编译错误。幸好C++的模版是如果不使用就不编译的,因此这种编译错误不会干扰到正常的使用,这正是我们所要的。 l?Qbwv}
OK,我们的方法呼之欲出了。既然所有的functor都具有一样的产生方案,那么不如大家都不要实现,等到最后统一的在所有的functor里面加上这么一系列的产生代码吧。例如,如果要添加从某functor XXX到operator=的functor的产生代码: ^|j
@' @L
*<"#1H/q
template < typename Right > GJo`9
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const oT}-i [=}
Right & rt) const wk[4Qsk<
{ }xG~a=,
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); p1`")$
} p.@_3^#|
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 > %B7/l$
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。 X7Z=@d(
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。 lVra&5
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。 :|PI_
$4H
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。 .wvgHi
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? $z[r(a^a
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: kX8Ey
L+N;mI8
template < class Action > 5`QN<4?%
class picker : public Action dc=~EG-_rM
{ >tQ$V<YB
public : 57`*5X
picker( const Action & act) : Action(act) {} YU6D;
// all the operator overloaded 9J4gDw4<
} ; 55K(]%t
l1uv]t <
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。 $_orxu0W
现在所有参与行动的functor都要套上一层picker, _1被声明为 picker<holder>, 并且holder中所重载的操作符除了operator()之外全部被移到了picker内。而picker中的操作符重载的返回的functor也必须套上一个picker: OZn40"`
l`(pV ;{W
template < typename Right > \F5d
p
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const 8=Aoj%l#
{ W%_Cda5,
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); >V|KS(}s
} y??^[ sB
q2}6lf,J
K
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > cOrFe;8-.
使用picker还带来一个额外的好处。之前提到picker_maker要区分functor和常量,有了picker,区分的方法就非常简单了:凡是属于picker<T>的都是functor,否则就是常量。 m&{%6
A=bBI>GEYP
template < typename T > struct picker_maker {O"N2W
{ oF {u
typedef picker < constant_t < T > > result; -(1GmU5v(
} ; hreG5g9{
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > V:*6R/Ft
{ w3E#v&"=Y
typedef picker < T > result; -![>aqWmj1
} ; </-aG[Fi
a"bael
下面总的结构就有了: #.W^7}H
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 ?f&O4H
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 gv}J"anD
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 }J m~b9j
至此链式操作完美实现。 D\-D~G]x
>#EOCo
+5xk6RP
七. 问题3 I6lWB(H!u
如何使用多参数的函数对象呢?考虑_1=_2,这个functor必须接受2个参数,因此所产生的assignment对象的operator()必须能接收2个参数。 n1r'Y;G
R!y`p:O
C
template < typename T1, typename T2 > ka?EXF:
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const K bM1b
{ o|bm=&f
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); FQqk+P!
} V PaW-o
rPXy(d1<`S
很明显,这个函数的返回类型会依赖于T1,T2,因此result_1已经无法适用,我们就只好再写一个result_2: ;JV(!8[
3\E G
template < typename T1, typename T2 > '8V>:dy>
struct result_2 -W'T3_
{ cZl/8?dj}
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; linvK.Lf
} ; }
3JOC!;;
'Fr"96C$
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? PCs`aVZ
这个差事就留给了holder自己。 l,@rB+u
#Zj3SfU~`
.ovG_O
template < int Order > "?r_A*U
class holder; \?~cJMN
template <> (Y:?qy
class holder < 1 > AZf$XHP2
{ +XoY@|Djd
public : =kDh: &u%
template < typename T > +Vw]DLWR
struct result_1 Y |'}VU
{ M=#'+CF}W
typedef T & result; CA]u3bf~
} ; 2kW*Z7@D
template < typename T1, typename T2 > A|
s\5"??
struct result_2 ;nbbKQ]u
{ G'0JK+=o
typedef T1 & result; s~g0VNu Y
} ; R@A"U[*
template < typename T > [|tlTk
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const #H-EOXy
{ kJk6lPSqi7
return (T & )r; b<8,'QgB
} E:ti]$$
template < typename T1, typename T2 > Ck>{7Gw
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const |?<^4U8
{ f`bRg8v
return (T1 & )r1; 4H_QQ6
} e=sV>z>
} ; Yc2dq e>
0}qnq"
template <> a2SXg A
class holder < 2 > :]uz0s`>
{ ?4H>1Wkb
public : JN> h:
template < typename T > h)pYV>!d
struct result_1 DW>|'w %
{ =cWg39$(I
typedef T & result; @@"abhT
} ; J L!:`#\
template < typename T1, typename T2 > (g3@3.Kk)
struct result_2 5j>olz=n}
{ f(E[jwy
typedef T2 & result; &@fW6},iW
} ; xFp?+a
template < typename T > 9^1li2z k{
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const @~C
C$Y$
{ ,&iZ*6=X?0
return (T & )r; 0P^&{ek+)
} Qv;q*4_
template < typename T1, typename T2 > M%v 6NxN
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const IXC2w*'m
{ a+,zXJQYq
return (T2 & )r2; :b"&Rc&s.
} ^Fg!.X_
} ; oz&RNB.K
4b
1a?
"9O8#i<Nr
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> >。 DyM<aT
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: h{VdW}g
首先 assignment::operator(int, int)被调用: K8 Hj)$E61
#8r1<`']!
return l(i, j) = r(i, j); Rgb&EnVW
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) =i:,")W7=
{+jO/ZQu5
return ( int & )i; @Zw[LIQ*
return ( int & )j; "w{$d&+?ag
最后执行i = j; _WN\9<
可见,参数被正确的选择了。 0;tu}]jnN
>Y=qSg>Ik
sfzDE&>'
0`$fs.4c
Z=9gok\
八. 中期总结 &}!AjA)
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: SlI
wLv^
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 EpB3s{B"
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 DA^!aJ6iF
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor =?[:Nj636
(CrP6]=
?yKG\tPhM
`2hLs _
n*r Xj{Kt
VYnB&3%DF
九. 简化 x{9$4d
很明显,要支持一个操作符所要做的工作太多了,而且在每个functor中申明result_1至result_n,可见如果n发生变化,维护的开销极大。 ,jdTe?[*^
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 cQrXrij;!
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: l0=VE#rFl
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 NfND@m{/
+-*/&|^等 ', P_a,\
2. 返回引用。 9;fs'R
=,各种复合赋值等 TF~cDn
3. 返回固定类型。 "1%\Fi l
各种逻辑/比较操作符(返回bool) JQ9+kZ
4. 原样返回。 .$a|&P=S
operator, 'RZ0,SK'
5. 返回解引用的类型。 cS(=wC
operator*(单目) ?D['>Rzu
6. 返回地址。 Qb8Z+7
operator&(单目) o ]@'R<F(u
7. 下表访问返回类型。 ?G 'sb}.
operator[] 2?kVbF
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 D*t[5,~j
operator<<和operator>> 58t~? 2E
h(p cGE
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。 O:Wd
,3_
例如针对第一条,我们实现一个policy类: p<c1$O*
@T] G5|\ok
template < typename Left > S2:G#%EAa
struct value_return bK k7w#y
{ iz3Hoj
template < typename T > uLr-!T
struct result_1 8\rAx P}=
{ wowWq\euY
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; ? kCo/sW
} ; &(h@]F!
L~*nI d
template < typename T1, typename T2 > T@mYHKu
struct result_2 Mo]aB:a
{ >%A~ :
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; y(X^wC
} ; zICAV -&
} ; DaqlL
oF_
'<\ly=
?f:ND1jU
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait y=zs6HaS
y\Wp}}
下面我们来剥离functor中的operator() .t.4y.
97
首先operator里面的代码全是下面的形式: ='6@^6y
p~OX1RBI
return l(t) op r(t) ?dmwz4k0
return l(t1, t2) op r(t1, t2) n^` `)"
return op l(t) :PNhX2F
return op l(t1, t2) vHN/~k#
return l(t) op \m(>Q
return l(t1, t2) op MbeK{8~E%l
return l(t)[r(t)] Z/LYTo$Bz
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] 9Us'Q{CD
vdd>\r)v
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: [a7S?%>Bh
单目: return f(l(t), r(t)); ]L?WC
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); ;iz3Bf1o
双目: return f(l(t)); -qG7, t
return f(l(t1, t2)); 1;HL=F
下面就是f的实现,以operator/为例 2 ]}e4@{
mh35S!I3I^
struct meta_divide 5hfx2O)
{ J9P\D!
template < typename T1, typename T2 > GQ}R xu]
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) ;ZTh(_7
{ p1s|JI
return t1 / t2; [6)vD@
} dTqL[?wH?
} ; xP &@|Ag
W?0u_F
这个工作可以让宏来做: z8
K#G%,:
vH@$?b3VP
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ 5uU{!JuSa
template < typename T1, typename T2 > \ E//*bmww
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; 6>b'g
~I
以后可以直接用 :Yn{:%p
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) $x2G/5?
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 0OBwe6*
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) RQ,X0pS
qWJap-hb
{'cdi`
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 :<uCi\9(
LG'1^W{a
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > :|Bzbn=N2
class unary_op : public Rettype t![972.&
{ n6{nx[%7N7
Left l; B RtT 7
public : Tx(=4ALY
unary_op( const Left & l) : l(l) {} 7eG@)5Uy
,.V=y%
template < typename T > aZCxyoh +
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const D!D}mPi[
{ 1~[GGl
return FuncType::execute(l(t)); ~e=KBYDBu
} 'Me(qpsq
8xHjdQr
template < typename T1, typename T2 > }R`}Ey|{
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const '8b=4mrbH
{ hroRDD
return FuncType::execute(l(t1, t2)); F8B:P7I
} 8},fu3Z
} ; JB HnJm
r6L
!%QbE[Kl>
同样还可以申明一个binary_op Tx/KL%X
!={QL :
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > ]%UAN_T
class binary_op : public Rettype n yNHjn
|W
{ :U-yO 9!j
Left l; W |+&K0M
Right r; \p\rPfY{>
public : dq3"L!0u
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} aWb5w
"~T06!F45
template < typename T > <"`P;,S
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const !&o>zU.
{ =A;79@bY
return FuncType::execute(l(t), r(t)); j4h?"
} K\$z,}0
)`zfDio-1V
template < typename T1, typename T2 > ||.Ve,<:
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const #e6x_o|
{ nG"Ae8r
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); }:+P{
} a!:R_P}7
} ; Ls NJ3oy
/7C%m:
cQ/T:E7$`
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 s=n_(}{ q
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 <@=w4\5j9
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) ,tuZ_"?M
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。 ; T WYO
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! 1JN/oq;
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。。。 %`:+A?zL
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 KQ.cd]6
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) YHr<`Q</
下面是修改过的unary_op 5fK<DkB$>:
vo2 T P:
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > PSa"u5 O
class unary_op U66oe3W
{ K|.!)L
Left l; .,SWa;[iB
\K(#
r=
public : dH0wVI<z
x[2eA!NC
unary_op( const Left & l) : l(l) {} &qZ:"k
YQ5d!a.
template < typename T > [RHji47
struct result_1 #NWc<Dd
{ XwdehyPhT2
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; H/O v8|
} ; <(caY37o6)
#:/-8Z(0
template < typename T1, typename T2 > Xr pnc7
struct result_2 ,U'E!?=:VS
{ x<{)xP+|
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; `d:cq.OO
} ; BmFs6{>~c
n\H.NL)
template < typename T1, typename T2 > 6-uB[$ko
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const Di #E m[
{ o<%s\n
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); sxQMfbN
} S31+ j:"
G-sA)WOF
template < typename T > y&+Sp/6BYA
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 44cy_
{ ]}dAm S/
return OpClass::execute(lt(t)); NeY,Of|
} woR }=\K
T13Jn o
} ; .R{P%r
B!z5P"C(~
I ?i,21:5
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 CT#N9
好啦,现在才真正完美了。 ~UV$(5&-
现在在picker里面就可以这么添加了: ,Mw;kevw
yS(tF`H[
template < typename Right > 00@y,V_]
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const Tta+qjr
{ @60/IE{-v
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); -m>ng
E~q
} qW:\6aEG
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 &sJ%ur+G
/|{~GD +A&
9`sIE _%+
]Q0+1'yuK
p*]nCUs}n
十. bind w.\#!@kZ!
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 4vRIJ}nQ
先来分析一下一段例子 _D?`'zN
dzZ75
fQOh%i9n5
int foo( int x, int y) { return x - y;} :i:M7 }r
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 IEW[VU)
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 | WMq&-$D
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。 >pn5nn1a
我们来写个简单的。 tXnD>H YV
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: j#)K/`
对于函数对象类的版本: 6@o *"4~Q
h ?%]uFJC
template < typename Func > xiG_l-2l
struct functor_trait DG"Z: ^`*
{ \Lu] %}
typedef typename Func::result_type result_type; 3F6=/
} ; C!}9[X!7@:
对于无参数函数的版本: u|]`gsFZ\
%t\~3pw=
template < typename Ret > p8Wik<'^
struct functor_trait < Ret ( * )() > MUd
9R
{ _-/<