一. 什么是Lambda $\/i t
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 .LAB8bg
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, jR\pYRK
~_BjcY
?uCL[
9@qkj
4w
class filler &CRgi488b
{ o0AT&<K
public : 7OLHY t9
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} AclK9+V
} ; e R[B0;c
N/>:})dav
~!ei]UP
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: AQ
FnS&Y
b~ )@e9
"}
:CM_
lDBAei3iB
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); YuuTLX%3
\e'Vsy>q
(Jb#'(~a
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 +Zi+
/9Z(H
g
mWwlkf9
= y^5PjN
r5[pT(XT]
二. 战前分析 8(ZQM01;
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。 !Th5x2
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 XFTqt]
XX-(>B0L
aid1eF
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); AyUw
/* --------------------------------------------- */ z}}P+P/
vector < int *> vp( 10 ); w\[l4|g`
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); ?9?A)?O<j~
/* --------------------------------------------- */ 7oZ Pb
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); /7#MJH5b6
/* --------------------------------------------- */ :}36;n<['
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); {1=|H$wKg
/* --------------------------------------------- */ %4`
U' j
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); AP z"k?D0
/* --------------------------------------------- */ tvno3"
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); 3AENY@*
PcbhylKd
+*Wlj8
jD<xpD
看了之后,我们可以思考一些问题: 6
o
1._1, _2是什么? W.s8!KH:
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。 erv94acq
2._1 = 1是在做什么? nN.Gn+Cl
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。 l(x0d
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。 Bi9Q8#lh
g/l:q&Q<
RFsUb:%V7-
三. 动工 x?A<X2
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: L!Tvz(_7f6
byP< !p*
vr"Pr4z4i
$XcH.z
template < typename T > AJ}m2EH
class assignment BT}l"
{ t+d7{&B
T value; 9:g]DIL
public : ho6hjhS|u
assignment( const T & v) : value(v) {} QSzht$8
template < typename T2 > 3st?6?7|
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } A*:|d~
} ; ,gpEXUp\
;`xCfOY(
2 Y9u9;ah
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 tz?3R#rM
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment 4V{&[ Z
"{+2Q
y(iq
->OVNmCB`+
class holder uDJ;GD[yc
{ A[@koLCL
public : ^AI02`c.
template < typename T > 2::YR?
assignment < T > operator = ( const T & t) const ,K@[+ R!
{ trjpq{,[U
return assignment < T > (t); I.Catm2
} GzaGTd.b
} ; Is6}VLbB
}^Sk.:;n3
MBjAe!,-
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: w*~s&7c2B
E_'H=QN c
static holder _1; 7jxx,#I:
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 AB3OG*C9
8kcMgCO
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); WZHw(BN{+
而不用手动写一个函数对象。 8JQ\eF$ma
B1FJAKI);
C6F7,v62
:J@3:+sr
四. 问题分析 "doiD=b
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。 dPpJDY0
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。 {A< 9 61
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 h|PC?@jp
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 KkTE -$-
下面我们可以对这几个问题进行分析。 T(Yp90'6
G0Z5 h
五. 问题1:一致性 vw:GNpg'R6
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?| bo DD?0.|
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 8PVjNS/
!U}2YM
J
struct holder \ `z%5/@f;
{ 9MO=f^f-
// S,5>/'fy0
template < typename T > 2[(~_VJ
T & operator ()( const T & r) const <@GO]vY
{ 2?6]Xbs{
return (T & )r; xR
kw+
} x'\C'zeF
} ; g yV>k=B
V'>P lb.A
这样的话assignment也必须相应改动: ig YYkt
SWhzcqp
template < typename Left, typename Right > i5Sya]FN
class assignment :
qK-Rku
{ |By[ev"Kh%
Left l; %,~\,+NP
Right r; WvArppANo
public : 5oCg&aT
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} f@Jrbg
template < typename T2 > RR:%"4M
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } mj9sX^$dE
} ; W 2[]m>;
k{vbi-^6rf
同时,holder的operator=也需要改动: Fx.Ly]L
g-UCvY
I
template < typename T > /
yBrlf
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const `V<jt5TS
{ gd7r9yV
return assignment < holder, T > ( * this , t); _#r00Ze
} @.i#uMWF`
OE0G*`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。 G{4s~Pco[Q
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 ilK*Xo
g=t7YQq_~
return l(rhs) = r; +'5I8FE-
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。 Q~0>GOq*
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: *k8?$(
6@8t>"}
template < typename Tp > O<V 4j,
class constant_t h/{1(c}
{ >P@VD"U
const Tp t; JttDRNZAU
public : R)*DkL!
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} -L]-u6kC[
template < typename T > 1|"BpX~D
const Tp & operator ()( const T & r) const x$o^;2Z
{ x>##qYT
return t; _ {wP:dI "
} y2jw3R
} ; =+wd"Bu
!dGu0wE
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 NNbdP;=:u
下面就可以修改holder的operator=了
6(-s@{
gELG/6l
template < typename T > `?N0?;
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const ^Z;zA@[wt
{ ZfqN4
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); # >bj6<
} :EQ{7Op`
*n EkbI/
同时也要修改assignment的operator() 0'Ho'wDb
P$k*!j_W
template < typename T2 > J+E,Ui ZU
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } <nqv)g"u0
现在代码看起来就很一致了。 mrnPZf i
1F5KDWtE
六. 问题2:链式操作 e*lL.
现在让我们来看看如何处理链式操作。 M:}u|
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。 b=/'cQ
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。 Wpl/CO5z
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。 HW~-GcU-o
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct qT(6T P
P][jB
template < typename T > b \`S[
struct result_1
`a MU 2
{ oS..y($TI
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; [F-GaaM
} ; ;TWLo_
3rKJ<(-2/
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: ]'(D*4
n:`f.jG |
template < typename T > gHstdp_3
struct ref 9ZJ 8QH
{ \z0HHCn'"
typedef T & reference; zX&SnT1~
} ; ?BfE*I$\h
template < typename T > }H\I[5*
struct ref < T &> 1\&j)3mC
{ X@DW1<wEt
typedef T & reference; 2,q*[Kh1
} ; 9ET1Er{4
0(eaVi-%D
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: h5@GeYda
gd*Gn"
template < typename T > 4_=2|2Wz[
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const _#:/ ~Jp
{ h.PBe
return l(t) = r(t); k[ro[E
} ,.W7Z~z
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。 .M^[/!
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 tWIJ,_8l
ciS,
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 JaRsm'SIk~
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: n^T,R
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 kUgfFa#_
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 DaQl ip
最后的布局是: R);Hd1G
Add ~bhS$*t64
/ \ rtj`FH??11
Divide 5 \]u;NbC]
/ \ G*@!M%/
_1 3 _2!8,MX
似乎一切都解决了?不。 VWE>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。 Y/FPkH4
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。 h0rPMd(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: 8XB[CbO
^'V :T Y
template < typename Right > T[bC Y 6
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const ~_D.&-xUF
Right & rt) const ?@.v*'qR
{ @m#OhERv
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); =+!l8o&o,
} 3OZPy|".ax
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 ;ItH2Lw<&
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。 K"0IW A
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。 ;v:(
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。 {?H5Pw>{%h
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。 IFp%Ta
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? {6zNCO
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: g F*AS(9
hGz_F/
template < class Action > Kp`{-dUf
class picker : public Action \EySKQ=
{ C1k< P
public : =:^aBN#
picker( const Action & act) : Action(act) {} L"m^LyU
// all the operator overloaded QJVbt
} ; VLez<Id9(
!#c'|
*k
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。 X/,)KTo7
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: }4A] x`3
qSc-V`*
template < typename Right > ef7{D
P
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const x=oV!x
{ gJ
\6cZD
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); Qq<@;4
} hO=L|BJ?I
l_^SU8i57
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > 1[!v{F%]
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。 zw>L0gC
)XN_|zCk
template < typename T > struct picker_maker 4E39]vb
{ :RIz6Tz
typedef picker < constant_t < T > > result; b6N[t _,
} ;
p{g4`o
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > ??,[-Oi
{ }Kp!,
typedef picker < T > result; f+h\RE=BGt
} ; ,CfslhO{j
[IL*}M!
下面总的结构就有了: 0[MYQl`
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。 Jb QK$[z"
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。 ?b;2PH"
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 $Nu{c;7"
至此链式操作完美实现。 F8f}PV]b
h'y%TOob
cS;3,#$
七. 问题3 SVe]2ONd
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。 9TW[;P2> )
^65I,Z"
template < typename T1, typename T2 > O3} JOv_
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const v675C# l(
{ ?QOU9"@+B
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); g#J`7n
} PI9,*rOy
{&=+lr_h?
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: YB 38K(
s1:Wrz?4
template < typename T1, typename T2 > xyp{_ MZ
struct result_2 8xPt1Sotq[
{ oac)na:O#
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; *F\wWg'!B
} ; =;rLv7(a
SqM>xm
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? F]aoTy
这个差事就留给了holder自己。 h?mDtMCw2
:os8"
B9maz"lJ
template < int Order > XO+BZB`F
class holder; M/N8bIC! Q
template <> Q{l,4P
class holder < 1 > bA^uzE
{ _~<sb,W
public : D:z'`v0j
template < typename T > uvId],dQ5
struct result_1 A)f-r
{ 8q^}AT<C
typedef T & result; dli(ckr
} ; -?Cr&!*B
template < typename T1, typename T2 > G:AA>t
struct result_2 5\Q Tm;
{ p*;!5;OUR
typedef T1 & result; ${f<}
} ; d^ C@5Pd
<
template < typename T > 3s6obw$ki
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const TSB2]uH
{ |Y7SP]/`gB
return (T & )r; 9&lemz
} r48|C{je-
template < typename T1, typename T2 > Coi[cfg0
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const 0<,{poMM
{ mTZ/C#ir(
return (T1 & )r1; 6TP
/0o)
} O$ *lPA[
} ; h^Wb<O`S
zI`I
Q
template <> "#1 \ uoH
class holder < 2 > e?>
{ d_9 Cm@
public : 2bt>t[0ad
template < typename T > FZ"n6hWA
struct result_1 l_g$6\&|
{ q$:1Xkl
typedef T & result; :u>RyKu|&R
} ; j4$nr=d.6
template < typename T1, typename T2 > PLCm\Oh$l
struct result_2 Na0^csPm
{ +kL7"
typedef T2 & result; aI=p_+.h
} ; 'S`l[L:.8
template < typename T > uNyU]@R<W
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const AdDX_\V,*
{ I\l&'Q^0@
return (T & )r; V*vQNPey
} 5X{|*?>T
template < typename T1, typename T2 > htBA.eQ
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const &Hoc`u
{ >h7(kj:
return (T2 & )r2; yE:y[k0E
} |E8sw a
} ; y=Y k$:-y
Zxebv#4
.n8R%|C5
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> >。 (xfc_h*xA
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: *:%&z?<Fw
首先 assignment::operator(int, int)被调用: !0;AFv`\
Y{}
ub]i
return l(i, j) = r(i, j); 20c5U%
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) @:N8V[*u
PCT&d)}
return ( int & )i; Mu3G/|t(
return ( int & )j; , $ 7-SN
最后执行i = j; WVP?Ie8
可见,参数被正确的选择了。 "N+4TfXy
dxeiN#(XT
)D8op;Fn
C[7!pd
JwG(WLb:
八. 中期总结 0D5Z#iW>1
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: q5f QTV
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 ]#o;`5'
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 hek+zloB+
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor iOiFkka
6n9/`D!
kV'zAF
v
*zdD4I=
"f91YX_)
2S8;=x}/
九. 简化 }B0[S_mw
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。 .j4y0dh33
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 hK?GIbRZ
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: "r^RfZ;
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 wB)y@w4k
+-*/&|^等 ;[y( 14g
2. 返回引用。 gj^)T_E_
=,各种复合赋值等 F_@B ` ,
3. 返回固定类型。 EQyX!
各种逻辑/比较操作符(返回bool) nCYz];".
4. 原样返回。 =xk>yw!O)
operator, FGVw=G{r
5. 返回解引用的类型。 G&oD;NY@/
operator*(单目) m` 1dB%;?
6. 返回地址。 z^9oaoTl
operator&(单目) [N,+mX
7. 下表访问返回类型。 8m0*89HEu
operator[] j2G^sj"|
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 ]]|#+$ ~
operator<<和operator>> SdnnXEB7
y[7M(K
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。 ,
z\Qd07u
例如针对第一条,我们实现一个policy类: ]L3U2H`7
WJ8i=MO67
template < typename Left > JD*HG]
struct value_return k$$SbStD
{ L?ZSfm2<
template < typename T > kFjv'[Y1N
struct result_1 T@1;Nbz]
{ e66Ag}Sw|
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; 4Sh8w%s
} ; ip?]&5s
"`M~=RiI
template < typename T1, typename T2 > Zh8\B)0unn
struct result_2 H9WYt#
{ P00G*iY~\
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; :Wbp|:N0
} ; ,7V?Kj
} ; Do4hg $:40
kn:hxdZ
NfDS6i.Fqp
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait Ou[`)|>
&$s:h5HoX
下面我们来剥离functor中的operator() lw3H
8[
首先operator里面的代码全是下面的形式: zY/Oh9`=v
pCt2-aam
return l(t) op r(t) i ;B^I8
return l(t1, t2) op r(t1, t2) 5WI
bnV@
return op l(t) d>[i*u,]/
return op l(t1, t2) O
_9r-Zt^
return l(t) op "rMfe>;FJ
return l(t1, t2) op 1gK|n
return l(t)[r(t)] q{h,}[U=
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] SY
Bp-o
QtfL'su:
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: k
-G9'c~
单目: return f(l(t), r(t)); )2c]Z|
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); /)[-5n{
双目: return f(l(t)); Z"c-Ly{vEj
return f(l(t1, t2)); g#(+:^3'
下面就是f的实现,以operator/为例 '/`O*KD]
@vq)Y2)r\
struct meta_divide T;DKDga
{ XW aa`q
template < typename T1, typename T2 > YWU@e[
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) ]#NfH-T
{ k2eKs*WLC
return t1 / t2; _N;@jq\q
} EY]H*WJJ
} ; *
1}dk`-
=x+1A)Q
这个工作可以让宏来做: YC;@ ^
\JPMGcL
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ a=$ZM4Bn
template < typename T1, typename T2 > \ xDeM7L'
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; }V]*FCpQ
以后可以直接用 L4^/O29
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) i\lvxbp
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 ~6=6YP
(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。。。) !{*yWpZ:
qt.4dTd:_
cEf"m?w
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 ;G`]`=s#Lq
H,
3Bf
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > X.{xHD&_
class unary_op : public Rettype 2XL^A[?
{ z:S:[X0
Left l; `IlhLv
public : +76'(@(1Y
unary_op( const Left & l) : l(l) {} {
1~]}K2
1D[V{)#
template < typename T > 'bRf>=
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const DI)"FOM6
{ 64b AWHv
return FuncType::execute(l(t)); 1PxRj
} .@x.
Z42q}Fhm*R
template < typename T1, typename T2 > YKUAI+ks
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 1<~n2}
{ <mP_K^9c
return FuncType::execute(l(t1, t2)); 0Gj/yra9MO
} a1_ N~4r`
} ; N5l`Rq^K
,X|FyO(p
rmBzLZ}
同样还可以申明一个binary_op 47Vt8oyh%
'`k
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > G8]{pbX
class binary_op : public Rettype !^Ay!
{ t ^>07#z
Left l; u gRyUny
Right r; Q~"Lyy8
public : /Q W^v;^
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} DNj<:Pdd)
$'}| /D
template < typename T > Q65M(x+oy
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 7h(
{ )+v5H
return FuncType::execute(l(t), r(t)); %o/@0.w
} O.#Rr/+)
KUPQ6v }
template < typename T1, typename T2 > |H=5Am
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const n[y=DdiKGS
{ ?lqqu#;8
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); Q,9KLi3
} T-n>+G{
} ; %;]/Z%!
rc:UG "[
zt]8F)l@
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 9'Z{uHi%
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 )(YJ6l
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) vR#MUKfh
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。 CBdr1
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! K~]Xx~F
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。。。 9*JxP%8T~X
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 fFC9:9<
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) !<h9XccN
下面是修改过的unary_op L})fYVX
T+0z.E!~I
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > I_Z?'M
class unary_op P\[K)N/ 1
{ gzK/ l:
Left l; 41B.ZE+*qd
,]qc#KDq-1
public : ?l[#d7IB
[$$R>ELYQ
unary_op( const Left & l) : l(l) {} ;E{@)X..|
'M?pg$ta_V
template < typename T > 8DD1wK\U~
struct result_1 >f9Q&c$R
{ CXu$0DQ(
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; Ac*)z#H
} ; Grw[h
2fayQY
xD
template < typename T1, typename T2 > %26HB
w=JF
struct result_2 <b4}
B
{ _;x` 6LM
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; aFnyhu&W'
} ; ?=?*W7
\2f?)id~
template < typename T1, typename T2 > dhg($m
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const B\|^$z2
{ Tz:,l$
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); .1h\r,
#
} 4y.'O
Z 5wDf+
template < typename T > @d5t%V\
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const b*Hk}
!qH
{ b!QRD'31'j
return OpClass::execute(lt(t)); 7
mA3&<&q
} ~s?y[yy6i
DjZTr}%q
} ; %"E!E1_Sv
qbD_
H93ug1,
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 N1>M<N03
好啦,现在才真正完美了。 z{NK(oW
现在在picker里面就可以这么添加了: ca,JQrm
-)"\?+T
template < typename Right > SoCN.J30
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const Efd@\m:~>
{ RT%{M1tkS
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); J1r\Cp+h0
} ev7A;;
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。 Nb0T3\3W
RY,L'GtO
FD8
't\sXN+1
tOj5b7'ui
十. bind :-2sKD y
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。 a[=B?Bd
先来分析一下一段例子 5P('SFq'=
w(Mi?
6!U~dt#a
int foo( int x, int y) { return x - y;} E_z,%aD[
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 ! OVi\v
'm
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 je:J`4k$
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。 |<8g 2A{X
我们来写个简单的。 2fm6G).m
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: ZTGsZ}{5
对于函数对象类的版本: tQMz1$
A,#z_2~
template < typename Func > vMXn#eR
struct functor_trait 2{ hG",JL
{ d)%l-jj9,
typedef typename Func::result_type result_type; Me+)2S 9
} ; $reQdN=~
对于无参数函数的版本: o}D7 $6
Ko0T[TNkh
template < typename Ret > Ej@N}r>X
struct functor_trait < Ret ( * )() > C0>)WVCK
{ Z 2uU'T
typedef Ret result_type; Hw#yw g
} ; Yk7^?W
对于单参数函数的版本: =lh&oPc1
} f!wQxb
template < typename Ret, typename V1 > @nj`T{*.
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > (elkk#
{ ?G5,x
typedef Ret result_type; T< <N U"n
} ; YL4yT`*
对于双参数函数的版本: ?I.bC
57N<OQWf
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > !uKuO
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > :r_/mzR#
{ rsK
b9G
typedef Ret result_type; Bo*Wm
w
} ; *ul-D42!U
等等。。。 UXS+GAWU
然后我们就可以仿照value_return写一个policy K!G/iz9SB
Kku@!lv
template < typename Func > wD<W'K
struct func_return f./j%R@
{ m?)F@4]
template < typename T > ns[h_g!j;
struct result_1 *^%ohCUi
{ %G] W Oq=q
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; `]2y=f<{X
} ; N1]P3
Wc/B_F?2
template < typename T1, typename T2 > LC/%AbM
struct result_2 C:}"?tri
{ .18MMzdN
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; ];Bk|xJ/>
} ; qS[nf>"
} ; ,5|@vW2@u
8rjiW#
|=Pw-uk
最后一个单参数binder就很容易写出来了 ^+dL7g?+
eG5xJA^
template < typename Func, typename aPicker > KlRIJOS
class binder_1 4Cf.%f9@
{ f:A1j\A?
Func fn; 5bprhq-7
aPicker pk; k?Iq 6
public : 0~nub
0 !F!Y_
template < typename T > 14Jkr)N
struct result_1 n\4sNoFI
{ xNxSgvco,
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; Z
uO
7N
} ; $,7Yo
nc
/.@"wAw:
template < typename T1, typename T2 > TC._kAm
struct result_2 ;[j)g,7{
{ %t,Fxj4F
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; AhSN'gWpbF
} ; &;%LTF@I,
E"Y[k8-:2/
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} Ivc/g,
zO)3MC7l*
template < typename T > )L7h:%h#
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ~0gHh
{ k iY1
return fn(pk(t)); Ne2eBmY}(
} s `
+cQ
template < typename T1, typename T2 > Q2xzux~T
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const <825?W|
{ )ocr.wU@
return fn(pk(t1, t2)); _2S(
*
} ft4(^|~
} ; 32,Y3!%
)Es|EPCx!
sxU
0Fg
一目了然不是么? kR;Hb3hb
最后实现bind QpMi+q
Y
5*Y(%I<
,CQg6-[
template < typename Func, typename aPicker > -|&&lxrwh
picker < binder_1 < Func, aPicker > > bind( const Func fn, const aPicker & pk) i~EFRI@
{ MJI`1*(
return binder_1 < Func, aPicker > (fn, pk); :0j_I\L
} rIWQD%Afm
%8g1h)F"S
2个以上参数的bind可以同理实现。 7F wot&