一. 什么是Lambda *F!1xyg
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 pC #LQ
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, D$@2H>.-
u:mndTpB6x
(L yK o
(4Nj3x
o
class filler q;UGiB^(A
{ Ay PtbrO
public : $/|vbe,
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} jw`05rw:
} ; BMdZd5!p&
OzwJ 52
[ D.%v~j
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: pWq+`|l$
*,IK4F6>:
QZIzddwp
)(_NFpM
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); E
AZX
o8|qT)O@U
Z4rk$K'=1w
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 ,aa
4Kh
cpALs1j:
>^GV
#z
U| VL+9#hd
二. 战前分析 j--byk6PB
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 'nBP%
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 d4*SfzB
w52py7
O ;[Mi
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); &pjj
/* --------------------------------------------- */ C#^y{q
vector < int *> vp( 10 ); Em^~OM3U$q
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); (CY D]n
/* --------------------------------------------- */ t$wbwP
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); <U1T_fiBoc
/* --------------------------------------------- */ vSC1n8 /
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); +L`}(yLJ)9
/* --------------------------------------------- */ 3T0~k--
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); 'Grii,
/* --------------------------------------------- */ J-<_e??
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); C\~}ySQc.e
n6+h;+8;]
Wbei{3~$Y"
8V 4e\q
看了之后,我们可以思考一些问题: 2l+L96
1._1, _2是什么? iC/*d
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。 lwrh4<~\,*
2._1 = 1是在做什么? ybw\^t
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。 )E*f30
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。 Fa[^D~$l*
!'p<Kh[i
|Z{#DOT
三. 动工 Mms|jFoQ
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: \)r M C]
;Vs2e
ZY]$MZf5yo
OKlR`Vaty
template < typename T > \<*F#3U1
class assignment "nCK%w=
{ $rmxwxz&W:
T value; GdI,&|/
public : UMe?nAC
assignment( const T & v) : value(v) {} G3io!XM)D
template < typename T2 > q+9->D(6
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } wbAwmOiZ
} ; i .uyfV&F
cZ|*Zpk
4KtD
k
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 DxNob-Fr
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment i0K 2#}=^
-Pp{aFe
hmGlGc,lf
\-pwA j?
class holder #p>&|I
{ kC%H E
public : t!Cz;ajNi
template < typename T > eN.6l2-
assignment < T > operator = ( const T & t) const Ja:4EU$Lu
{ jmwN 1Se>
return assignment < T > (t); jq% <Z,rh
} Gg9s.]W
} ; qsW&kW~
<b,WxR`
U1y!R<qlp
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: )VkVZf | S
Q4-d|
static holder _1; >IrQhSF
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 .O1w-,=
m_oUl(pk
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); \O"H#gt
而不用手动写一个函数对象。 e8("G[P>
#1E4
R}B
j!i*&
}.)R#hG?
四. 问题分析 OU7OX]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。 z0/+P
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。 jFdgFKc)
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 .:}<4;Qz94
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 KPO w
下面我们可以对这几个问题进行分析。 NzyEsZ]$
VQH48{X
五. 问题1:一致性 =@M9S
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?| hbJy<e1W
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 ]^>Inh!
51|s2+GG
struct holder
gPB=Z!
{ mz.,j(Ks-
// I2CI9,0
template < typename T > 4bGvkxZo`$
T & operator ()( const T & r) const eC"e
v5v
{ {C8IYBm
return (T & )r; pnL[FMc
} 4OAR ["f
} ; +.rOqkxJ
]|K6Z>V
这样的话assignment也必须相应改动: q^ &r<i
c|k(_#\B
template < typename Left, typename Right > m9DTz$S.
class assignment x wwL
{ =E(ed,gH8
Left l; 6p&uifY}tR
Right r; |-cXb.M[
public : Oi@|4mo
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} f|/ ,eP$
template < typename T2 > kf |J
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } s bR*[2
} ; LZ&I<ID`-
v:w^$]4
同时,holder的operator=也需要改动: N
K@6U_/W
)
jM-5}"
template < typename T > (4C)]
RHQ
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const n\BV*AH
{ WyM2h
return assignment < holder, T > ( * this , t); $S2
/*
} ^Q+z^zlC
\F+".X#jh
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。 ;K4uu<e\
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 -r~9'aEs
497 l2}0
return l(rhs) = r; '
eWG v
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。 ~,8#\]xR
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: m*i,|{UZ
w`M`F<_\:
template < typename Tp > cbzS7q<)
class constant_t 1>2
/1>
{ >f1fvv6
const Tp t; Znh;#%n|
public : M[-/ &;`f@
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} }6{00er
template < typename T > ~xws5n}F
const Tp & operator ()( const T & r) const ^\\9B-MvY
{ /_8nZVu
return t; *o(bB!q"c
} INCD5dihJ
} ; YzEOfHL,
VOg'_#I
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 *7L1SjZw
下面就可以修改holder的operator=了 ,&* BhUC
(VHPcoL
template < typename T > 4((p?jbC
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const A\E ))b9+
{ OKu~Nb*
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); )g]A
'A=
} qn}VW0!
h^14/L=|
同时也要修改assignment的operator() ^\yz`b(A0
I58$N+#
template < typename T2 > /{I-gjovy
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } iorQ/(
现在代码看起来就很一致了。 E7B?G3|z3
z|(<Co8#.
六. 问题2:链式操作 A#i[Us|
现在让我们来看看如何处理链式操作。 tk:G6Bkid
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。 <w?k<%( 4
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 @s,kx.S
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 A2P.5EN
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct p^ OHLT
3m$Qd#|
template < typename T > taO(\FOm
struct result_1 lJx5scN[
{ yDRi
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; ,*m|Lt%;R
} ; )?6%d
7$IR^
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: 8 ~Pdr]5
q; C6ID`
template < typename T > Y'+KU/H
struct ref j|XL$Q
{ }-9 c1&m
typedef T & reference; O+[s4]
} ; ~K(mt0T)
template < typename T > 3 `NSSS
struct ref < T &> z"FxKN~Z
{ Z4gn7
'V
typedef T & reference; g{kjd2
} ; K\mFb
LIyb+rH#yg
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: $IdU
f<'D?d)L^
template < typename T > ,TYFPulYcp
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const ^U,Dx
{ D^f;X.Qm
return l(t) = r(t); ]A1'+!1$
} &78lep
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。 \}YAQ'T
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 s; sr(34
gebL6oc%
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 \pP1k.~UnC
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: E#!.;AQ
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 w")m]LV
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 2~V"[26t
最后的布局是: ocpM6b.fK
Add b8Hzl!zO
/ \ P=s3&NDD
Divide 5 AWAJ*6Z
/ \ )XoMOz
_1 3 ^}J,;Zhu5
似乎一切都解决了?不。 :X}Ie 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。 ~w.y9)",
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。 JcfGe4
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: 7c6-
o"A
7=&+0@R#/d
template < typename Right > TJZar Nc$
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const RRl`;w?
Right & rt) const 4i<GqG
{ xP27j_*m>
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); !HeQMz
} SEE:v+3|
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 +k/=L9#e
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。 u('`.dwkc
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。 |C0!mU
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。 SQ'%a-Mct
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。 C]h_co2eI
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? D<WGau2H
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: 46B'Ec
m8+
EMBl
template < class Action > <Ynrw4[)t
class picker : public Action 0sCWIGUW
{ *nv^s
public : ^/xb-tuV
picker( const Action & act) : Action(act) {} ,F+,A].wG
// all the operator overloaded q%,y66pFr
} ; 64^l/D(
Zcg-i:@
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。 CBz=-Xr
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: k`s_31<
<q&i"[^M
template < typename Right > }%^ 3
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const 1Ve~P"w
{ j+>N&.zs
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); #F6M<V'
} 4H{$zMq8
sLSH`Xy?5
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > Vl'rO_?t
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。 Xo6zeLHO
st >%U9
template < typename T > struct picker_maker +6n\5+5
{ PWO5R]
typedef picker < constant_t < T > > result; FV/lBWiQQ
} ; x&$8;2&.
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > 1O1MB&5%
{ Qtt3;5m
typedef picker < T > result; kovJ9
} ; qa4j>;
\VypkbE+
下面总的结构就有了: cE?p~fq<
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 jLw|F-v-l<
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 zQ(`pld
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 sHOBT,B
至此链式操作完美实现。 f=Oj01Ut*
IBW-[lr7
`1#Z9&bO
七. 问题3 :W+%jn
如何使用多参数的函数对象呢?考虑_1=_2,这个functor必须接受2个参数,因此所产生的assignment对象的operator()必须能接收2个参数。 AE Abny
q
162Dj$
template < typename T1, typename T2 > j!@,r^(
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const $8Z4jo
{ =%B}8$.|
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2);
E/gfX
} <y#@v G
iT+t
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: <)"2rxX&5
48{B} j%oU
template < typename T1, typename T2 > ViUx^e\
struct result_2 u]]mbER*t#
{ 4y$okn\}i
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; TxTxyYd
} ; 74hRG~
pi/&WMZ<
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? uX6rCokr
这个差事就留给了holder自己。 Ty*+?#`
Gq7\b({=
IiY%y:!g
template < int Order > t&IWKu#
class holder; .g.glQ_~=
template <> '"h}l`
class holder < 1 > Rk{vz|
{ +Q"XwxL<6
public : TZdJq
template < typename T > Eks<O
struct result_1 Zj0h0Vt
{ }s8xr>
typedef T & result; %~0]o@LW7
} ; !lp7}[k<y
template < typename T1, typename T2 > VS65SxHA
struct result_2 cVSns\QO
{ %Siw>
typedef T1 & result; V3/OKI\o
} ; \\Z?v,XsS
template < typename T > yz)Nco]
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const fS%B/h=
{ 8A'SMJi
return (T & )r; LwH+X:?i
} .mxc~
template < typename T1, typename T2 > ft!D2M
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const I}awembw g
{ eUD 5V
return (T1 & )r1; Wq<HsJd/
} Lv
*USN
} ; Z*.rv t
Us3zvpy)o
template <> f+2mX"Z[F
class holder < 2 > 0"iQHi
{ 0<nW
nD,z
public : |wuN`;gc"
template < typename T > 6df`]sc
struct result_1 q'%!qa+
{ (i-L:
typedef T & result; 7/dp_I}cO
} ; Iz&<rL;s
template < typename T1, typename T2 > i"n1E@
struct result_2 T;3B_lu]
{ Jjh=zxR>
typedef T2 & result; bs)Ro/7}
} ; M+7jJ?n
template < typename T > 1(jx.W3
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const |Rb8/WX
{ @ZtvpL}e
return (T & )r; j{HIdP
} _+ >V(,{G
template < typename T1, typename T2 > 'N/u<`)
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const f5'vjWJ30
{ Q>uJ:[x+
return (T2 & )r2; Q1x=@lXR
} T!>sL=uf
} ; 'fY29Xr^
_"82W^W i
"}:SXAZ5`
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> >。 {Vf].l:kn
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: LKst
QP!I
首先 assignment::operator(int, int)被调用: A9LVS&52
^C;ULUn3
return l(i, j) = r(i, j); >&Vz/0
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) qrcir-+
l)Mi?B~N
return ( int & )i; ?qbq\t
return ( int & )j; !~Kg_*IT
最后执行i = j; ~FnY'F<35
可见,参数被正确的选择了。 ]m#*4
{%6g6?=j
|^gnT`+
[f=Y*=u9,
*4c5b'u
八. 中期总结 c+:^0&l
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: )%HIC@MM6
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 {6>$w/+~
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 {}BAQ9|q
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor LB^xdMXi
fiLlOr%r
`{Fz
p+${_w>pl{
fRp(&%8E
~F>'+9?Sn
九. 简化 ~\ v"xV
很明显,要支持一个操作符所要做的工作太多了,而且在每个functor中申明result_1至result_n,可见如果n发生变化,维护的开销极大。 )oZ2,]us!
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 n39EKH rm%
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: 8I0G%hD
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 1tl qw
+-*/&|^等 l$m}aQ%h
2. 返回引用。 LXf|n
=,各种复合赋值等 &5hs
W1`
3. 返回固定类型。 }U|Vpgd!
各种逻辑/比较操作符(返回bool) imyfki $B
4. 原样返回。 ^[Y/ +Q.J
operator, =tl~@~pqI
5. 返回解引用的类型。 N\Ab0mDOV.
operator*(单目) T[2<_ nn=
6. 返回地址。 hbs /S
operator&(单目) /`j2%8^N
7. 下表访问返回类型。 o+Q2lO5
operator[] JI/iq
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 fP
llN8n
operator<<和operator>> {8,_[?H
NosOd*S
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 kkXe= f%
例如针对第一条,我们实现一个policy类: =]1g*~%
.p(r|5(b
template < typename Left > f,ql8q(|J
struct value_return (*\y
{ @@=,bO
template < typename T > h;~NA}>
struct result_1 -jVg{f!
{ @2TfW]6
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; <eZrb6a'
} ; )M8@|~~
3;R`_#t+
template < typename T1, typename T2 > ^cuH\&&7
struct result_2 qos/pm$&i
{ j?VHR$
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; Sp]ov:]%f
} ; ri4:w_/{,Y
} ; m<!CF3g
,I:[-|Q
&"Fz)}
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait 845\u&
*Zn,v-d
下面我们来剥离functor中的operator() ^BP4l_rO9
首先operator里面的代码全是下面的形式: >E
WK
cocM
2~hQ
return l(t) op r(t) .:tR*Kst`7
return l(t1, t2) op r(t1, t2) eQIS`T
return op l(t) jRxzZt4
return op l(t1, t2) epcvwM/A
return l(t) op #*3 vE& p
return l(t1, t2) op `R*!GHro
return l(t)[r(t)] id]}10
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] }{v0}-~@
:^]FpUY
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: @==
"$uRw
单目: return f(l(t), r(t)); ~O
4@b/!4
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); ~xc0Ky?8
双目: return f(l(t)); N<QLvZh
return f(l(t1, t2)); DXK\3vf Ot
下面就是f的实现,以operator/为例 Dc] J3r
x( rl|o
struct meta_divide _HkQv6fXpE
{ mOb@w/f
template < typename T1, typename T2 > u3HaWf3
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) Sf
t,$
{ (>dL
return t1 / t2; q\Z9.T+Qo
} zhU^~4F
} ; B*fBb.Z
=E&1e;_xlE
这个工作可以让宏来做: U)1hC^[!
cN)noGkp
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ 8,:lw3x1
template < typename T1, typename T2 > \ j0S[JpoF
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; F^Mt}`O
以后可以直接用 d)0 hAdh
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) @! jpJ}
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 N
Q}5'
(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。。。) W;8}`k
%3q7i`AZ
YV6w}b:
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 'A/f>W
!1P<A1K
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > V}Pv}j:;
class unary_op : public Rettype u)l[*";S
{ l{.
XhB
Left l; 9A}nZ1Y
public : ?)4c!3#
unary_op( const Left & l) : l(l) {} xic&m5j
m
Chtls;Ph[
template < typename T > Tg v]30F)
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const >n>gX/S<C
{ #F+b^WTR
return FuncType::execute(l(t)); OPDRV\
} z!^3%kJJ>
`_M&zN
template < typename T1, typename T2 > ^2mCF
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 8FBXdk?A
{ =7zvp,B
return FuncType::execute(l(t1, t2)); *w1R>
} _\AT_Zmy
} ; \p!mX|
1@Rl^ey
6CzN[R}
同样还可以申明一个binary_op Yd<q4VJR
$p.0[A(N
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > 1$uO%
class binary_op : public Rettype pg4jPuCM
{ ffh3okyW0
Left l; o&rNM5:
Right r; ,in"8aT}~
public : wTVd){q`.
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} /Y*6mQ:
)>WSuf
j
template < typename T > 8MCSU'uQ
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 9'h4QF+Y
{ 1.q
a//'RW
return FuncType::execute(l(t), r(t)); M!]g36h[
} hgF4PdO1e
hkR Jqta)
template < typename T1, typename T2 > _6MNEoy?
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const [214b=
{ LF_am*F
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); tfq; KR
} AO^c=^
} ; Z$ Mc{
m*H6\on:
H iDL:14
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 ,2^zX]dgM
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 h%(0|
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) MNsgD3
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。 tU(vt0~b
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! Z)H9D(Za
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&OdFX
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 aG/L'weR
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) /*)
=o+
下面是修改过的unary_op >PK\bLEo
rJ_fg$.<
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > wUbLw
class unary_op gjhWoZV
{ nXcOFU
Left l; P
:D6w){
PEHaH"|([=
public : CGN:=D<
vd!|k5t[d
unary_op( const Left & l) : l(l) {} rJ}k!}G
!)TO2?,^
template < typename T > }@S''AA\
struct result_1 ]R s
{ ^J$?[@qD
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; >\c"U1%E
} ; # ~T
KC|G
Um\_G@
template < typename T1, typename T2 > w0N8a%
struct result_2 dTW3mF4=
{ S`?cs^?
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; $f]dL};
} ; orzy&4
b".e6zev
template < typename T1, typename T2 > gzDNMM
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const >,. x'{
{ #'jd.'>
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); =jN9PzLk
} EzDQoN7Em
t)/:VImY
template < typename T > ~)&im.Q4
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const |ydOi&
{ )dgooq
return OpClass::execute(lt(t)); 5U+a{oA
} YjM_8@<
IrZ!.5%tV
} ; J|A:C[7 2
zU$S#4/C
nY[]k p@
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 o1(?j}:c|
好啦,现在才真正完美了。 D-IXO@x
现在在picker里面就可以这么添加了: %+,7=Wt-
1-M\K^F
template < typename Right > };=44E'7
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const UF ]g6u
{ DhL]\
4
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); ,KMt9<
} _Co*"hl>2
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。 BN?OvQ
)9L:^i6
0pSqk/
2^}E!(<
g)<t=+a
十. bind ItZqLUJm
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。 .5',w"R
先来分析一下一段例子 J 1?)z+t9~
AQ>8] `e`
gsqpQq7
int foo( int x, int y) { return x - y;} jORU+g
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 1Fado$#
7
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 nH#|]gVI
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。 RN0@Q~oTI
我们来写个简单的。 Hq{i-z+
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: ZR~ *Yofy
对于函数对象类的版本: bN6FhKg|
!18M!8Xea
template < typename Func > /mb?C/ CI
struct functor_trait ;'.[h*u~<
{ a)+;<GZ~
typedef typename Func::result_type result_type; 'nOc_b0
} ; Ix;9D'^}
对于无参数函数的版本: >i> %@
Ut;,Z
template < typename Ret > 8\+Q*7~@i
struct functor_trait < Ret ( * )() > [>IAS>
{ ):@XMECa
typedef Ret result_type; $nB4Ie!WcR
} ; 73kF=*m
对于单参数函数的版本: Pd99vq/
}{J5)\s9
template < typename Ret, typename V1 > zFy0SzF
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > KaJCfu yp
{ #S57SD
typedef Ret result_type; Oy:;v7
} ; Y <'T;@
对于双参数函数的版本: |U*wMYC
XwKB+Yj0
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > &{):x
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > l2)) StEm
{ ,)u\G(N
typedef Ret result_type; kKU,|>3h
} ; rZ0+mS'/G
等等。。。 %!5[3b'h
然后我们就可以仿照value_return写一个policy aKkG[qN
1m*fkM#
template < typename Func > #{]X<et
struct func_return k_p4 f %9
{ ('q u#.'
template < typename T > p`@7hf|hm
struct result_1
iw!kV
{ YQb43Sh`
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; |Co ?uv
i
} ; kW"6Gc&HUN
$F|3VQ~
template < typename T1, typename T2 > yQA6w%
struct result_2 C]ev"Am_)
{ 3g!tk9InG
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; mM| 313
} ; 7^}np^[HB
} ; & 5!.!Z3
/&g5f4[|p
w)A@
最后一个单参数binder就很容易写出来了 3<ikMUq&
{H
FF|Dx
template < typename Func, typename aPicker > E1(2wJ-3"
class binder_1 xh$1Rwa
{ C5Fk>[fS
Func fn; YGRv` `(
aPicker pk; vs3px1Xe#
public : 5l"/lGw
xz1jRI$
template < typename T > R5i v]8X4W
struct result_1 ''+6qH-.|]
{ 2b|$z"97jj
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; `Zn2Vx
} ; RcQo1
)<w`E{q
template < typename T1, typename T2 > CRK%%;=>
struct result_2 `~zY!sK
{ q9GSUkb
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; Vo@[
} ; ~*WSH&ip
mTG v*=l
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} o)_;cCr)q
*82f{t]
template < typename T > 4a'GWzUtS
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const xHs8']*\
{ Ne^md
return fn(pk(t)); %i!&Fr
} f0S&