一. 什么是Lambda k_y@vW3
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 ^K;,,s;0
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, <89js87
TuX#;!p6
lSbAZ6
S:t7U%
class filler 0|NbU
{ jo"[$%0`
public : ]" )i~-|R
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} vKI,|UD&-
} ; "+7~C6[s
&[kwM395
qkR.{?x
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: +\}]`uS:
fEgZ/p!g
KH@M &
>=^
OCRx|
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); *emUQ/uvf
vK$T$SL
JBg",2w |C
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 %3kqBH!d
fTH?t_e
[#)$BXG~y
N"2@yaN
二. 战前分析 lffw7T~
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。
Pp26UWW
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 Omh(UHZBB
mX "z$
(6.0gB$aTu
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); (s"_NU j6
/* --------------------------------------------- */ E8?Q>%_
vector < int *> vp( 10 ); 0gt/JI($
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); H:0-.a^ZS
/* --------------------------------------------- */ 8LiRZ"
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); 43 |zjE
/* --------------------------------------------- */ snN1
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); g *^"x&
/* --------------------------------------------- */ !8P#t{2_|
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); ch< zpo:
/* --------------------------------------------- */ B4J^ rzK
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); VS 8|lgQ
{kmaMP
)"f>cYF
SYl:X
看了之后,我们可以思考一些问题: v
7Pv&|
1._1, _2是什么? ,Cx5(
~kU
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。 -/FCd(
2._1 = 1是在做什么? <Q szmE
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。 8n2*z
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。 LkNfcBa_
[KCh,'&
(:@qn+
a
三. 动工 2{{M{#}S.
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: C~6aX/:
[*50Ng>P`
b7"pm)6
]C]tLJ!M
template < typename T > )V9$ P)
class assignment 5*4P_q(AxD
{ TmO\!`
T value; 0w(<pNA
public : ~LkReQI
assignment( const T & v) : value(v) {} r^Gl~sX
template < typename T2 > lW7kBCsz#
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } @.MM-
} ; /i$&89yod
NO6. qWl
q9!5J2P
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 VEz&TPu
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment o5zth^p[
{!E<hQ2<$9
aeP4%h
~~kIA"U
class holder r:YAn^Lg
{ >.M
`Fz.
public : YBg\L$|n
template < typename T > ^hZwm8G
assignment < T > operator = ( const T & t) const YB)1dzU
{ vA+ RZ
return assignment < T > (t); `W|2Xi=^5
} "7gS*v,r
} ; ;'cv?3Y
Lu-owP7nB
r;S%BFMJS
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: #JTi]U6`
U:8^>_
static holder _1; 6G1Z"9<2*
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 @dcW0WQ\
qf7.Sh
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); C'mmo&Pd
而不用手动写一个函数对象。 s-k-|4
eW\_9E)cY
f'r/Q2{n
{feS-.Khv
四. 问题分析 - FE)
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。 x6F\|nb
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。 !.p!
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 @Z.Ne:*J
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 iiRK3m
下面我们可以对这几个问题进行分析。 ZZlR:D
[i&z_e)
五. 问题1:一致性 9E
(>mN
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?| cL=P((<K?
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 RV&2y=eb
G#lzB`i
struct holder J"[OH,/_
{ >)5rOU
// J-u,6c
template < typename T > U7:~@eYy
T & operator ()( const T & r) const )?4m}
{ F3 wRHq
return (T & )r; BRH:5h
} PQf FpmG
} ; rhL<JTS
.# M5L
这样的话assignment也必须相应改动: 9Z#37)
s"a*S\a;b
template < typename Left, typename Right > x<= ;=893
class assignment Oq! u `g9
{ HWe.|fH:
Left l; ;tKL/eI
Right r; vtvr{Uqo@
public : ]enqkiS
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} {5_*f)$[H
template < typename T2 > pX*mX]
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } iJsw:Nc
} ; J qU%$[w
OU{PVF={
同时,holder的operator=也需要改动: ` D4J9;|;]
[N$@nA-d
template < typename T > V=S`%1dLN
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const h]'fX
{ r
Ssv^W+
return assignment < holder, T > ( * this , t); J(l6(+8
} 2y<d@z:K
qi/%&)GZ
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。 fc!%W#-
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 T;FzKfT|
^_<pc|1
return l(rhs) = r; M)b`~|Wt
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。 1,pg:=N9
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: _IY)<'d
~" $9auQtC
template < typename Tp > tv;3~Y0i
class constant_t W C`1;(#G
{ :z"Uw*
const Tp t; ZW\h,8%
public : 3@}_ F<"*
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} )s^XVs.-
template < typename T > 5-&P4
const Tp & operator ()( const T & r) const Q!|71{5U
{ 7,O^c+
return t; _VM J q9.
} cu""vtK
} ; "Dy&`
Bq2}nDP
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 vJcvyz#%1
下面就可以修改holder的operator=了 1w5p*U0 ;
$~9U-B\
template < typename T > d&U;rMEv
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const i>w>UA*t
{ KztF#[64W^
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); LB M:>d5
} OZv&{_b_
GvVuF S>y
同时也要修改assignment的operator() h2tzv~
f|apk,o_
template < typename T2 > $hN!DHz
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } ;j52a8uE'}
现在代码看起来就很一致了。 5N[Y2
M.l;!U!}
六. 问题2:链式操作 *'`-plS7
现在让我们来看看如何处理链式操作。 3Yr
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。 e~}+.B0
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。
\(A>~D8Fo
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。 'i@Y #F%D
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct Fm2t:,=
f.8L<<5 c
template < typename T > x,1&ml5
struct result_1 =Of#Ps)
{ {fS/ZG"5<t
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; lc/2!:g
} ; #:{u1sq;
&0o&!P8CB
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: w!xSYh')
j5RMS V
template < typename T > mqE&phF,
struct ref KT|$vw2b
{
t qER;L
typedef T & reference; UkGUxQ,GU
} ; G[wa,j^hu
template < typename T > E@N_~1
struct ref < T &> _x>u"w
{ 8,H
typedef T & reference; $AX!L+<!
} ; "OWq]q#
fY6&PuDf.
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: +XIN-8
Aimgfxag
template < typename T > '7xY,IY
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const
k&rl%P
{ a(<nk5
return l(t) = r(t); aFbA=6
} M9i u#6P
可能大家已经注意到我定义assignment的operator()的返回类型的时候,是直接将其定义为Left的operator()返回类型的引用形式,如果实际上处理的对象的operator=并不是按照常理来声明的,那么这段代码可能就编译不过。这的确是一个很麻烦的事情。实际上,在gcc下,使用typeof关键字可以很容易的得到该类型的operator=的返回类型,就可以让这段代码变得更有通用性。然而为了实现可移植性,我不得不放弃这个诱人的想法。 %RJW@~!
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 gfp#G,/B
C f<,\Aav
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 %f^TZ,q$
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: a{{([uZ
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 7.]xcJmt>'
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 >uI|S
最后的布局是: }$OQw'L[
Add kgA')]
/ \ he!e~5<@y
Divide 5 )!OEa]
/ \ L>xN7N3&m
_1 3 .lj\H
似乎一切都解决了?不。 K.1#cf
^'
你可以想象一下一个完整的Lambda库,它必然能够重载C++几乎所有的操作符。假设其重载了10个操作符,那么至少会有10个代表这些操作符的functor类。大体上来讲,每一种操作符所对应的functor都应当能够由链式操作产生别的任意一种操作符所对应的functor。(例如:*_1 = 2既是由operator*的functor产生operator=的functor)。可想而知这样一共能产生10*10=100种产生方式。这是对编码的一个大挑战。 |}#Rn`*2y
如何简化这个问题呢?我们不妨假定,任意一种操作符的functor,都能够产生任意一种操作符的functor,这样,每一种操作符的functor都拥有一样的产生方案。如果某种转换确实是不合法的(例如:A/B=C无论如何也不可能合法),那么在试图产生新functor的时候会出现编译错误。幸好C++的模版是如果不使用就不编译的,因此这种编译错误不会干扰到正常的使用,这正是我们所要的。 3ldOOQW%
OK,我们的方法呼之欲出了。既然所有的functor都具有一样的产生方案,那么不如大家都不要实现,等到最后统一的在所有的functor里面加上这么一系列的产生代码吧。例如,如果要添加从某functor XXX到operator=的functor的产生代码: -\r*D#aHBN
VpD9!;S
template < typename Right > "Z,'NL>&
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const iJ#sg+
Right & rt) const 2.CI^.5&
{ z*kn.sW
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); 92S<TAdPP
} CjD2FnjT
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 *}LYMrP
XXX指的是原来的functor的类型,picker_maker<T>是一个类型变换的trait,如果T是一个常量,那么他会返回constant_t<T>,否则返回T本身。 #LcF;1o%o2
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 rH & ^SNc
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 I*'QD)
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 =0O`VSb
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? (B[0BjU
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: i8EMjLBUR
]ul]L
R%.
template < class Action > aP2
class picker : public Action VFRUiz/C
{ !K3
#4
public : +A/n<VH
picker( const Action & act) : Action(act) {} b}axw+
// all the operator overloaded (?$}Vp
} ; $n>.;CV
)5p0fw
Picker<T>继承自T,唯一的作用就是给T添加上了各种操作符的重载函数。 qy.Mi{=~:
现在所有参与行动的functor都要套上一层picker, _1被声明为 picker<holder>, 并且holder中所重载的操作符除了operator()之外全部被移到了picker内。而picker中的操作符重载的返回的functor也必须套上一个picker: s% I)+|
M$|^?U>cm
template < typename Right > #lF8"@)a-$
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const %e=BC^VW
{ m~%IHWO'
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); {PdyKgM
} 8 \%*4L'
bluhiiATd
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > :+en8^r%
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。 f%d7?<rw
U%"v7G-
template < typename T > struct picker_maker 3>c<E1
{ +Z/Pj_.o
typedef picker < constant_t < T > > result; Pij*?qmeQ
} ; : 3*(kb1)&
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > tP7l
;EX4
{ P>Pw;[b>O
typedef picker < T > result; ^!?W!k!:V
} ; B`9'COw
n:' Mpux
下面总的结构就有了: qVE6ROSh
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。 4IIe1
.{
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。 x2(hp
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 e=Kf<ZQt
至此链式操作完美实现。 sBB>O@4
\za 0?b
r+d%*Dx
七. 问题3 3~%9;.I3!
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。 0LN"azhz
Z!v)zH\
template < typename T1, typename T2 > gT?:zd=;
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const X\V1c$13CK
{ k0Rd:DxO
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); EcU}ErN
} yC(xi"!
Y{6y.F*Q#
很明显,这个函数的返回类型会依赖于T1,T2,因此result_1已经无法适用,我们就只好再写一个result_2: M9M~[[
R:fERj<s
template < typename T1, typename T2 > MB%yC]w8
struct result_2 j/ow8Jmc*
{ ,_F@9Up
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; ^FIpkhw
} ; #2^eGhwnI
2mRm.e9?
显然,各个functor似乎根本不理会各个参数那个是_1, 那个是_2, 那么最后是怎么选择的呢? bM+}j+0
这个差事就留给了holder自己。 <My4 )3
1-.6psE
au1uFu-
template < int Order > *@^9]$*$
class holder; L9W'TvTwo
template <> 4|ML#aRz
class holder < 1 > _H}8eU
{ ?:H4Xd7
public : e5W 8YNA
template < typename T > {mr!E
struct result_1 6F
!B;D -Q
{ :
M=0o<
typedef T & result; nc4KeEl
} ; #{-B`FAQ
template < typename T1, typename T2 > J!YB_6b
struct result_2 vz[oy |{F
{ mu@He&w"
typedef T1 & result; @Fvp~]jCb
} ; .!/w[Z]
template < typename T > DP_ ]\V<sT
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const $F2A
{ ?d&l_Pa0e
return (T & )r; q|r^)0W
} % 8u97f W
template < typename T1, typename T2 > oG{0{%*@
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const lC|`DG-B
{ ObnQ,x(
return (T1 & )r1; P'l'[Kz{'
} 4AW-'W
} ; rvfS[@>v
76epkiz;=
template <> %k3A`ClW
class holder < 2 > 5e1;m6
{ f=:ycd!
public : (qo
?e2K
template < typename T > x
*:v]6y
struct result_1 ]L)l5@5^
{ ? DJ/Yw>>3
typedef T & result; OYW:I1K<5
} ; &UrPb%=2H
template < typename T1, typename T2 > \Hb"bv
struct result_2 :O)\+s-
{ q#D-}R_RN
typedef T2 & result; 5NGQWg
} ; X/Sp!W-H
template < typename T > {+Zj}3o
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const ^`iqa-1
{ ^jhc(ZW"
return (T & )r; GW{e"b/x
} g&&-
template < typename T1, typename T2 > `O,^oD4
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const f(S9>c2
{ 94.|l
return (T2 & )r2; K4U_sCh#f
} KEPNe(H
} ; *3@ =XY7
(sDZ&R
OKi}aQ2R*
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> >。 y$$|_
l@
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: S(2_s,J^
首先 assignment::operator(int, int)被调用: fbg:rH\_
Dm{9;Abs%
return l(i, j) = r(i, j); p ;]Qxh
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) xB:]{9r
pf% yEz
return ( int & )i; /qaWUUf
return ( int & )j; /M2U7^9``"
最后执行i = j; 3R>"X c
可见,参数被正确的选择了。 #M ;j*IBl*
>bRoQ8
`_"loPu
"50c<sZSB
(4f]<Qt
八. 中期总结 {e!3|&AX
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: u7nTk'#r
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 W*;r}!ro
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 mswAao<y&x
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor 7?@ -|{
X*w7q7\8-:
K0A[xkX6
tqD=)0Uzs
ls({{34NF
slnvrel
九. 简化 (&i
c3/-
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。 B=}s7$^
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 J.(mg
D
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: <s=i5t
My5
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 DFMf"_p
+-*/&|^等
%w#z
2. 返回引用。 [Smqe>U1
=,各种复合赋值等 {zIcEN$ ~
3. 返回固定类型。 NG5k9pJ
各种逻辑/比较操作符(返回bool) s|vx2-Cu]
4. 原样返回。 tP1znJh>y
operator, }IRD!
5. 返回解引用的类型。 .QW@rV:T
operator*(单目) 7}L.(Jp9
6. 返回地址。 * ,Le--t
operator&(单目) PR3i}y>
7. 下表访问返回类型。 A'aY H`j
operator[] O03N$Jq
A
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 Nt,:`o |
operator<<和operator>> 50e
vWD
uCHM
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 a! 3e Z,
例如针对第一条,我们实现一个policy类: LGh#
qTz5P
template < typename Left > SFjR SMi
struct value_return f"-3'kqo
{ K BlJJH`z{
template < typename T > /$d#9Uv
struct result_1 Y)68
{ GY rUB59
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; ly`\TnC
} ; R$x(3eyx
(c
S'Nm5
template < typename T1, typename T2 > *X!+wK-+
struct result_2 Gvl,M\c9-
{ Mw`S.M. B
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; ]tNB^
} ; G0u
H6x?
} ; *|OUd7P:hU
mKJO?7tj
*+%$OH,
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait ^|%N _ s
XMF#l]P
下面我们来剥离functor中的operator() CG
,H
首先operator里面的代码全是下面的形式: BPSie0
+3J5j+
return l(t) op r(t) uHuL9Q^
return l(t1, t2) op r(t1, t2) JMfv|>=
return op l(t) oXQI"?^+
return op l(t1, t2) l!<(}?u9
return l(t) op \I7&F82e
return l(t1, t2) op *QT7\ht3
return l(t)[r(t)] t(99m=9>
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] p'kB1)~|
Jq:Wt+a
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: qFp]jbU
单目: return f(l(t), r(t)); GPrq(
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); a+B3`6
双目: return f(l(t)); 2;7n0LOs}
return f(l(t1, t2)); =)f.Yf|A*
下面就是f的实现,以operator/为例 l'1_Fb
*-3*51 jW
struct meta_divide G[+{[W
{ WeIi{<u8R
template < typename T1, typename T2 > H on,-<
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) GG(}#Z5h
{ b?-KC\}v
return t1 / t2; NftR2
} %~\I*v04
} ; <Q8d{--o
bwK1XlfD.s
这个工作可以让宏来做: &r!jjT
]V,#>'
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ ft$
'UJ%j
template < typename T1, typename T2 > \ @=?#nB&
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; 7WHq'R{@
以后可以直接用 !]MGIh#u
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) &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 z
J V>;
(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。。。) G)gPL]C0
BSY7un+`:
/BrbP7
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 |~+bbN|b
`pXPF}T
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > /~+j[oB
class unary_op : public Rettype KkSv23In
{ h`D+NZtWm
Left l; d z\yP
v~
public : +
7nA; C
unary_op( const Left & l) : l(l) {} ,o\~d?4
-K4 uqUp
template < typename T > Lw6}bB`}
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const HHZrovA#
{ Ku8qn\2"
return FuncType::execute(l(t)); }q)dXFL=I#
} DuRC1@e
{;= {abj
template < typename T1, typename T2 > 85{@&T
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const V7?Pv
Q
{ 2SYV2
return FuncType::execute(l(t1, t2)); nC\LDeKc
} N#^o,/
} ; 1ifPc5j}
w_#5Na}>d
?V})2wwP
同样还可以申明一个binary_op m$bNQ7
%`j2?rn
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > WE&"W$0
class binary_op : public Rettype m</nOf+C
{ Zv8G[(
Left l; 9U!#Y%*T
Right r; +?Y(6$o
public : #rx@
2zi
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} Bz6Zy)&sAL
B0!W=T\
template < typename T > 6S?*z
`v
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ;CA7\&L>
{ A
w)P%r
return FuncType::execute(l(t), r(t));
Lu~M=Fh
} SA.,Q~_T7
G=>LW1E|
template < typename T1, typename T2 > h|.*V$3
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 0GnbE2&
{ BoXGoFn
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); Jek)`D
} @W!cC#u
} ; D?P1\<A~
-;U3$[T,J7
XD|vB+j\O
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 6E.64+PJw
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 ipJnNy;
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) 6n'XRfQp)&
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。 vLh,dzuo
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! D4ud|$s1
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。
!\_li+
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 1 =9 Kwd
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) d=:&tOCg2
下面是修改过的unary_op OEs! H]v
g}'(V>(
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > l}mzCIw%
class unary_op N2`u
]*"0
{ D(Yq<%Q
Left l; 3,{tGNl|
/yL:_6c-
public : -W XZOdUjs
]73BJ
unary_op( const Left & l) : l(l) {} VTxLBFK;
hG.~[#[&6
template < typename T > FrD,)Ad8Q
struct result_1 ahm@ +/2
{ 2~SjRIp Uw
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; j!QP>AM|`
} ; Ov9kD0S
Zkn1@a
template < typename T1, typename T2 > 1R"ymWg"
struct result_2 9-N*Jhg
{ yX;v
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; s~Od(,K
} ; 7I<] ;j
F#$[jh$
template < typename T1, typename T2 > ejC== Fkc
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const X8=sk
{ i3 n0W1~
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); 2j7e@pr
} 6GtXM3qtS
XxEKv=_bc
template < typename T > LVp*YOq7
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ]Vgl
{ IMay`us]:8
return OpClass::execute(lt(t)); 8k`rj;
} ok7yFm1\
@}@J$ g
} ; I!sB$=n
OA3* "d*
&GH,is
该方法避免直接使用RetType的result_x,而自己申明一个对应的result_x做一次中转,虽然其实毫无意义,却恰好避开了vc的bug R2$;f?;:
好啦,现在才真正完美了。 f6Io|CZWJ
现在在picker里面就可以这么添加了: 9K5[a^q|My
@( H
template < typename Right > ');QmN%J
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const G\:^9!nwY~
{ FUj4y 9X
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); {^VvL'n
} z`[q$H7?
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 ?Em*yc@WD
GP\Pk/E
-w:F8k ~
7J@D})si
Ii9@ j1-g
十. bind *PjW,
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 Q1?G7g]N
先来分析一下一段例子 9@."Y>1G
+aWI"d--h
4_w+NI,;
int foo( int x, int y) { return x - y;} &18CCp\3)c
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 __,1;=
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 1k}U+
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 HrZ\=1RB
我们来写个简单的。 @fWmz,Ngl
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: UR&Uwa&.
对于函数对象类的版本: c~+;P(>
U,4:yc,)s
template < typename Func > v8xNtUxN
struct functor_trait 6T5nr
{ Cq,ox'kGl
typedef typename Func::result_type result_type; YdK]%%
} ; PDnwaK
对于无参数函数的版本: 3./4] _p
RrDNEwAr
template < typename Ret > OyG$ ]C
struct functor_trait < Ret ( * )() > !`G7X
{ (&G4@V d
typedef Ret result_type; ^"h`U'YC
} ; D{aN_0mT
对于单参数函数的版本: IP` ;hC
N +9`'n^x
template < typename Ret, typename V1 > 1cyX9X
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > /M-%]sayj
{ Jy x6{Oj
typedef Ret result_type; / ` 7p'i
} ; ;@@1$mzK
对于双参数函数的版本: IZ;%lV7t
: qKxm(
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > +Zx+DW cq
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > O&!tW^ih
{ U.
1Vpfy
typedef Ret result_type; ':fq
} ; &Oq&ikw
等等。。。 MT,LO<.
然后我们就可以仿照value_return写一个policy /2&