一. 什么是Lambda ><5tnBP|+L
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 7 zK%CJ
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, S_aml
03[(dRK>=
eZT923tD
+ImPNwrY
class filler u9QvcD^'z
{ umK~K!i
public : u Q. m[y
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} 7zT]\AnO
} ; %6HDLG6@^}
6 C;??Y>b
]Z2;sA
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: $!ka8)
~
z`5d,M
X5'foFE'
V6Z2!Ht
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); -@e9!/GP,
AF>!:
mRFcZ.7
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 g.zJ[-
I[G<aI!
D8qZh1w%A|
5&\Q0SX(~
二. 战前分析 #8QQZdC8`
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 +.NopI3:
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 1\TXb!OtL
-BgzAxa
-(ABQgSO]
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); Gr}Lp
/* --------------------------------------------- */ s=#3f3
vector < int *> vp( 10 ); CUaI 66
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); 7xz|u\?_2
/* --------------------------------------------- */ ?(n|ykXwc
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); la[xbv
/* --------------------------------------------- */ [0w@0?[
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); `c ^2
/* --------------------------------------------- */ }L3k pw
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); N{ @B@]
/* --------------------------------------------- */ D<]z.33
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); -P^ 6b(
nPD5/xW
rB~x]5TH
Yu>VW\Fb
看了之后,我们可以思考一些问题: 8S "vRR
1._1, _2是什么? :"#EQq]ct
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 AbC/
2._1 = 1是在做什么? @or&GcQ*
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 ;|5m;x/a
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 S9U,so?
]4ya$%A
)#N)w5DU
三. 动工 " +'E
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: RU|{'zC\v
i"p)%q~ z
HY4X;^hF
ML^c-xY(
template < typename T > TXWi5f[
class assignment a2 e-Q({
{ uhz:G~x!
T value; b)tvXiO1>
public : 3i/$YX5@
assignment( const T & v) : value(v) {} <b~KR8
template < typename T2 > %qfql
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } mx y>
} ; zB kS1qMn
Q-k{Lqa-
7y1J69IK
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 mzLDZ#=b
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment I9-vV>:z
Y9F!HM-`
|W];8
n[H3b}
class holder hiZE8?0+~N
{ eQbDs_
public : q90eB6G0g
template < typename T > Mhc!v, D$
assignment < T > operator = ( const T & t) const (iXo\y`z
{ N:[22`NP
return assignment < T > (t); T0J"Wr>WY
} M.iR5Uh
} ; {f3&s4xj=
dlsVE~_G
E5(\/;[*`
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: q{gt2OWqX
9=p^E# d
static holder _1; })rJU/
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 i/N4uq}'A<
(vMC.y5
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); 0wU8PZ Nj
而不用手动写一个函数对象。 $@<qaR{t \
8.3888
B#9rqC
Z[[o u?c
四. 问题分析 cLj@+?/
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 O:cta/M
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 c%9wI*l
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 TO7%TW{L
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 !*_5 B'
下面我们可以对这几个问题进行分析。 v<c~
'?YzO
Bt[OGa(q
五. 问题1:一致性 &(UVS0=Dp,
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| K<'L7>s3lA
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 |-GmW SK_
mZDL=p
struct holder 6Y<'Lyg/
{ _R-[*ucq
// L5=Tj4`
template < typename T > {KYbsD
T & operator ()( const T & r) const m`l3@Z
{ ]@)T]
return (T & )r; >Ng7q?h
} ^_BHgbS%;
} ; JfS:K'
SV*h9LL
这样的话assignment也必须相应改动: ~?TGSD@(
H-$ )@
template < typename Left, typename Right > y1z<{'2x
class assignment teh$W<C
{ jsL\{I^>
Left l; HL-zuZa`Ju
Right r; YcW[BMy5h
public : gU1E6V-Jm
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} eV$pza
template < typename T2 > Ej\EuX
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } C,T9xm
} ; <Hw)},_*
%"Tn=fZIF
同时,holder的operator=也需要改动: 'wB6-
Rd7[e^HSN
template < typename T > <20rxOEnf
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const 04>dxw)8
{ PI@/jh
return assignment < holder, T > ( * this , t); Bwv@D4bii
} V9qZa
)2t!=
ua
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。 foY=?mbL
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 }`M53>C,gQ
kNqSBzg
return l(rhs) = r; 3NRxf8
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。 mNS7/I\
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: U%oh?g
l1BbL5#1Q>
template < typename Tp > .1R:YNx{/
class constant_t _q*4+x
{ rrBu6\D
const Tp t; :l<)p;\
public : wO:!B\e
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} f@U\2r
template < typename T > C%P)_)--V
const Tp & operator ()( const T & r) const CMI'y(GN
{ -=_bXco}
return t; 5y]1v
} vowU+Y
} ; wBlfQ
w-N
{*WJ"9ujp]
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 \z>Re$:
下面就可以修改holder的operator=了 q0|u vt"
*K#7,*Oz
template < typename T > r~ gjn`W
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const ?
tre)
{ +%vBDcf
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); 6b1f? 0
} BZAeg">3
z~tCag8I(k
同时也要修改assignment的operator() rUZRYF4C
P2J{Ml#
template < typename T2 > U^jxKBq^
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } qFEGV+
现在代码看起来就很一致了。 g$C-G5/bjD
D5]4(]k&
六. 问题2:链式操作 c 32IO&W4
现在让我们来看看如何处理链式操作。 .Cv0Ze
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。 S;a'@5
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。 %JmRJpCvR
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。 _ 4:@+{
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct QP/6N9/
Wr3j8"f/
template < typename T > fBCW/<Z
struct result_1 E({+2}=1
{ cBICG",TA
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; H:9Z.|{Gv
} ; "-aak )7w
JNhHQvi\
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: HU[a b
0Y rdu,c
template < typename T > RiHOX&-7
struct ref 4dy2m!
{ a^yBtb~,P
typedef T & reference; lZT9 SDtS
} ; Xk#"rM< Y
template < typename T > @\-i3EhR
struct ref < T &> J6x#c`Y
{ yn&AMq
]o
typedef T & reference; ftBbO8e
} ; ]3.Un,F
8`bQ,E+2
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: |$[WnYP
Q`$Q(/
template < typename T > IT,d(UV_
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const ?39B(T
{ _?UW,5=O
return l(t) = r(t); 3$Ecq|4J:
} $*)??uU
可能大家已经注意到我定义assignment的operator()的返回类型的时候,是直接将其定义为Left的operator()返回类型的引用形式,如果实际上处理的对象的operator=并不是按照常理来声明的,那么这段代码可能就编译不过。这的确是一个很麻烦的事情。实际上,在gcc下,使用typeof关键字可以很容易的得到该类型的operator=的返回类型,就可以让这段代码变得更有通用性。然而为了实现可移植性,我不得不放弃这个诱人的想法。 ^qNh)?V?]I
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 en\shc{R]`
JTT"t@__
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 C;m 7~R
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: mKWfRx*UdG
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 !3~VoNh,
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 +r EqE/QF
最后的布局是: D&1*,`
Add *"rgK|CM$
/ \ piIr.]
Divide 5 @8zp(1.
/ \ @V$,H/v:
_1 3 C+{du^c$
似乎一切都解决了?不。 *We.?"X'].
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。 ?O1:-vpZ
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。 f"XFf@!
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: g8+w?Zn}
p#vZYwe=L
template < typename Right > F8 *e
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const _ED,DM
Right & rt) const ** \B P,]}
{ i!zh9,i>M
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); At5:X*vD
} ZLA&<]Ad"$
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 %(4G[R[
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。 ~$g$31/
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 tPO\ e]
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 1$,t:/'-4
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。 gI^);JrTE
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? M1._{Jw5
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: rCcNu
Qxds]5WB/
template < class Action > )tQG5.to
class picker : public Action e'<pw^I\
{ 6T%5vg_};'
public : Y.$InQ gL
picker( const Action & act) : Action(act) {} J"w!Q\_
// all the operator overloaded ]h (TZu
} ; u7|{~D&f
e2#"o{+@
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。 75Xi%mlE7
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: XQEGMaZ
|xI\)VE^
template < typename Right > OCy\aCp
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const dZ!Wj7K)
{ `!MyOI`qS
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); Peha{]U
} U_a)g
X
8kZ~
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > fn|l9k~ <O
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。 #plwK-tPR
4-q7o]%5<
template < typename T > struct picker_maker Uo{h.
.7?
{ V43pZ]YZ>
typedef picker < constant_t < T > > result; H)g:<
} ; #8;|_RU
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > {8M=[4_`l
{ 7e&R6j
typedef picker < T > result; Oq{&hH/'}
} ; 9IL#\:d1
4 !lbwqo
下面总的结构就有了: iKB8V<[\T
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。 +Q, 0kv
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。 LV:oNK(
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 IY|;}mIF
至此链式操作完美实现。 W5-p0,?[6
GE$spx
R7us9qM4e
七. 问题3 v _Bu
如何使用多参数的函数对象呢?考虑_1=_2,这个functor必须接受2个参数,因此所产生的assignment对象的operator()必须能接收2个参数。 i|>K
_I_Sq,Z#
template < typename T1, typename T2 > fk!wq.a
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 1Giy|;2/
{ L K9vvQz
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); ]*{QVn(
} P,RCbPC4
g#ZR,q
很明显,这个函数的返回类型会依赖于T1,T2,因此result_1已经无法适用,我们就只好再写一个result_2: 'l\V{0;mp
`gqBJi
template < typename T1, typename T2 > 9vL`|`Vau
struct result_2
G8`q-B}q
{ _<5 o1
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; e ,zR
} ; <FH3ePz
bG+p
显然,各个functor似乎根本不理会各个参数那个是_1, 那个是_2, 那么最后是怎么选择的呢? '#<?QE!d2
这个差事就留给了holder自己。 x]%e_
84P^7[YX>
h$ M+Yo+
template < int Order > k]x64hgm
class holder; ~BCSm]j
template <> pTZPOv#?Q
class holder < 1 > gcr,?rE<
{ f+0dwlIlC$
public : iR4CY-
template < typename T > 9>psQ0IRvr
struct result_1 9QJ=?bIC#
{ >q
<,FY!A
typedef T & result; NTiJEzW}
} ; '6{q;Bxo
template < typename T1, typename T2 > 1W-t})!a
struct result_2 cWgiFv
{ 9A\J*OU
typedef T1 & result; kgK7 T
} ; }jTE gog
template < typename T > Js qze'BGY
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const YP~d1BWvf
{ -$;H_B+.
return (T & )r; C 0*k@kGy
} O:q}<ljp
template < typename T1, typename T2 > GZQ)TzR
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const J),7ukLu^
{ r4NI(\gU
return (T1 & )r1; 5d|*E_yu
} 7&NRE"?G
} ; e~J% NU '&
q=bJ9iJsq
template <> <(d^2-0
class holder < 2 > 1*?IDYB
{ yVQqz
public : `a:@[0r0U
template < typename T > Y,WcHE
struct result_1 x{ ~-YzWho
{ 5gI@~h S
typedef T & result; xpFu$2T6P.
} ; e }/c`7M
template < typename T1, typename T2 > ,{itnKJC
struct result_2 DcoTa-~
{ 3Q[]lFJ}F
typedef T2 & result; M O* m@
} ; ?C.C?h6F5B
template < typename T > Mim 9C]h(
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const e@p` -;<
{ hr@KWE`
return (T & )r; A3&8@/6,
} -+|0LXo
template < typename T1, typename T2 > B/E1nBobC
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const D8h?s
{ }<FBcc(n
return (T2 & )r2; Qo?"hgjlqm
} (0D0G-r:
} ; S3hJL:3c
F#4?@W
tK{`?NS
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> >。 zo@>~G3$9
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: AyNl,Xyc4
首先 assignment::operator(int, int)被调用: %Iv+Y$'3B
Xa<siA{
return l(i, j) = r(i, j); FlVGi3
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) I=f1kr
pR
4OCz:t
return ( int & )i; Ew4DumI
return ( int & )j; RZ|s[bU
最后执行i = j; @z
dmB~C
可见,参数被正确的选择了。 z2!NBOv
,a$LT
&[S)zR=?
3z&,>CEX
Zi7(lG
八. 中期总结 d7Q. 'cyQ
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事:
Js^ADUy
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 kf>'AbN
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 !bH-(K{S6
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor `U p<;
JEY%(UR8
sF_.9G)S0
"TtK!>!.
a+\Gz
QHMXQyr(
九. 简化 ~DqNA%Mb
很明显,要支持一个操作符所要做的工作太多了,而且在每个functor中申明result_1至result_n,可见如果n发生变化,维护的开销极大。 o1zc`Ibd
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 K*
[cJcY+
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: 6g akopZO
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 'y-IE#!5
+-*/&|^等 t47 f$gq
2. 返回引用。 34JkB+#a
=,各种复合赋值等 c)@M7UK[
3. 返回固定类型。 4CX *
各种逻辑/比较操作符(返回bool) 5I T'u3V
4. 原样返回。 BHZGQm
operator, o>U%3-+T^J
5. 返回解引用的类型。 aM? 7'8/
operator*(单目) L$@RSKYp
6. 返回地址。 B+zq!+ HJ
operator&(单目) * +A!12s@
7. 下表访问返回类型。 &??(EA3
operator[] 5Odi\SJ&
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 oH6(Lq'q
operator<<和operator>> n6Q 3X
cY\-e?`=4
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 [`ttNW(_
例如针对第一条,我们实现一个policy类: ,Hys9I
v%zI~g.L
template < typename Left > ~Gwn||g78
struct value_return gvA&F|4
{ Htsa<tF
template < typename T > (CZRX9TT1
struct result_1 lzS"NHs<g(
{ kf "cd1
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; 'ARQ7 Q[`
} ; r)X?H
%5F=!(w
template < typename T1, typename T2 > *WX6C("M
struct result_2 +#&2*nY
{ b;soMilz
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; K3
]hUe#
} ; ,8$;|#d
} ; m}
Yf6:cr
u{6*}6@fi
3kYUO-qw
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait hC6$>tl
)%,bog(x
下面我们来剥离functor中的operator() x(mY$l,il
首先operator里面的代码全是下面的形式: krz@1[w-j
hCr7%`
return l(t) op r(t) }s{zy:1O
return l(t1, t2) op r(t1, t2) >-)i_C2
return op l(t) z)|56
F7'
return op l(t1, t2) r T*:1
return l(t) op T w"^I*B
return l(t1, t2) op DeXnE$XH
return l(t)[r(t)] ? `FI!3j
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] NRoi`
IIj
d54>nycU~N
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: .P ,\69g~A
单目: return f(l(t), r(t)); W4>8
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); 3$HFHUMQsk
双目: return f(l(t)); P?TFX.p7
return f(l(t1, t2)); "me Jn/
下面就是f的实现,以operator/为例 GueqpEd2
I"@5=m5
struct meta_divide fWKv3S1dT
{ [eWB
vAiW
template < typename T1, typename T2 > uv_*E`pN~
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) ~f% gW
{ ^lf;Lc
return t1 / t2; cHJ
&a`;
} M5%u>$2
} ; 5,?9#n\E,
kv(N/G
这个工作可以让宏来做: /1MO]u\
-u{k
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ 7qzI]
template < typename T1, typename T2 > \ [IV8
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; Ns1u0$fg
以后可以直接用 \f{C2d/6j
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) W*U\79H
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 AeUwih.
4
(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。。。) FirmzB Il5
O 6A:0yM4
2!" N9Adt
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 >mt<`s
eU{=x$o6S
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > KtV_DjH:
class unary_op : public Rettype 3s>&h-E
{ r ."Dc
Left l; xQJdt$]U@
public : 26\1tOj Np
unary_op( const Left & l) : l(l) {} z
^a,7}4
Y%wF;I1x
template < typename T > >nl*aN
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const T+2?u.{I
{ Wb*d`hzQ}
return FuncType::execute(l(t)); >#0yd7BST
} q"]-CGAa
:5"|iRP'
template < typename T1, typename T2 > `^w5/v#
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const o'D6lkf0
{ &OuyjW4
return FuncType::execute(l(t1, t2)); k (
R
} U'lrdc"Q
} ; V?5_J%
l"ih+%S
~'T]B{.+J
同样还可以申明一个binary_op L{5zA5#m
ICV67(Ui
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > A?6b)B/e?
class binary_op : public Rettype ulVHsWg
{ O'5(L9,
Left l; ]>`Q"g~0
Right r; ikm4Y`c
public : :.sK:W("v
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} 1 k H
Iem* 'r
template < typename T > 0>.'w\,87B
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 7dU X(D,?
{ rU'&o) a^
return FuncType::execute(l(t), r(t)); w1s#8:
} G-}
zkax
VDQ&BmJE
template < typename T1, typename T2 > tpCEWdn5
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const [!aHP?-
{ r{Fu|aoa;5
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); J/
rQ42d
} R?]>8o,
} ; _
k>j?j-
NG b`f-:jw
dn`#N^Od
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 L(X:=)
!K0
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 x&8?/BR
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) d5u,x.R
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。 Q2k\8i
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! Q0M8}
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。。。 '9RHwKu&s
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 @o>2:D1G
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) 3EzI~Zsx
下面是修改过的unary_op 6%fU}si,
'MC)%N,
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > iF`E>%#
class unary_op ^TB%| yZ _
{ [9$>N
Left l; 6%:'2;xM
C0kwI*)
public : 7Qq>?H -
O0~[]3Y[=
unary_op( const Left & l) : l(l) {} w+ _'BU1#
B%r)~?6DM
template < typename T > _YbHnb
struct result_1 6Lz&"C,`
{ 3
vE;s"/
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; McA,
} ; y+X%qTB
4?d2#Xhs8
template < typename T1, typename T2 > Y}F+4
struct result_2 ?K}/b[[0v
{ KqB(W,$
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; >5XE*9
} ; gKBcD\F
'm-s8]-W
template < typename T1, typename T2 > c)lMi}/
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const tohYwXN
{ PBkKn3P3
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); u,/PJg-(!
} +/AW6
[t ?ftS
template < typename T > Rrk3EL
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const j63w(Jv/
{ "z7.i{
return OpClass::execute(lt(t)); 6kYn5:BhIi
} 3O$Q>.0 w/
LD#]"k
} ; ?l
bK;Kv
?2DYz"/')
G9^!=
v@
该方法避免直接使用RetType的result_x,而自己申明一个对应的result_x做一次中转,虽然其实毫无意义,却恰好避开了vc的bug 8]+hfB/
好啦,现在才真正完美了。 `"/@LUso
现在在picker里面就可以这么添加了: .pG_j]
zq(AN<
template < typename Right > d94Lc-kq^
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const kg9ZSkJr
{ !=eui$]
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); P62g7>B5^
} Q>= :$I
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 Y+j|T`d
u9sffX5x[J
:C>slxY
sIg{a(1/
|Y2u=B
十. bind 1j3mTP
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 BWz*!(
先来分析一下一段例子 e3\*Np!rTQ
-=2tKH`Q
7$}lkL
int foo( int x, int y) { return x - y;} ,Cde5A{K
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 I}$Y[Jve
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 29
')Y|$,
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。 _Su$oOy(Ea
我们来写个简单的。 WXaLKiA*(
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: CGny#Vh
对于函数对象类的版本: gz
Qc
,7z.%g3+z
template < typename Func > FdzsWm
struct functor_trait ~ex1,J*}t
{ >t 3%-Kc
typedef typename Func::result_type result_type; .$L'Jt2X
} ; 4*G#fW-
对于无参数函数的版本: 68W&qzw.[r
Z2j
M.[hq
template < typename Ret > #4DEb<D
struct functor_trait < Ret ( * )() > ?tV $o,11
{ Rs8^ 27
typedef Ret result_type; /87?U; |V
} ; rAM{<
对于单参数函数的版本: josc
cxp>4[gH
template < typename Ret, typename V1 > o{37}if
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > &r;-=ASYzV
{ ( Y'q%$
typedef Ret result_type; 71Q-_Hi
} ; D/5 ah_;
对于双参数函数的版本: 9l+'V0?`
L$=6R3GI
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > XFUlV;ek
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > /YKg.DA|
{ iqRk\yq<
typedef Ret result_type; B>AmH%f/
} ; &$:1rA_v
等等。。。 h;u8{t"
然后我们就可以仿照value_return写一个policy mG*[5?=r
fb0i6RC~&
template < typename Func > 2"cUBFc1I
struct func_return ]4^9Tw6
_b
{ K-cRNt
template < typename T > [AstD9
struct result_1 ^_0zO$z,
{ Oe:+%p
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; @eU;oRVc{
} ; UFr
]$m&
w~{NNK;"j
template < typename T1, typename T2 > j*B,b4
struct result_2 \qj4v^\
{ pN|BtrN{
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; ve|ig]$5g<
} ; GTgG0Ifeh
} ; [Q9#44@{S;
Gi]R8?M
}#]2u|G
最后一个单参数binder就很容易写出来了 v50w}w'
0'j/ 9vm
template < typename Func, typename aPicker > X`
r~cc
class binder_1 b9`vYnLk
{ }22h)){n#Y
Func fn; oMey^]!
aPicker pk; }rK9M$2]u
public : lrrNyaFn
QfPsF@+-`7
template < typename T > .S4c<pMap
struct result_1 r Z)?uqa
{ 4k%y*L
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; CNU,\>J@$
} ; dA4DW
pe%$(%@v
template < typename T1, typename T2 > `_"F7Czn
struct result_2 F%|F-6
{ rx[l7F
q
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; f0!i<9<
} ; E^'f'\m
`hpX 97v
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} %BBM%Lj
my1FW,3
template < typename T > oJ4OVfknD
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ~|CWy
{ ZhvZe/
return fn(pk(t)); dC,a~`%O
} ut/3?E1 Z
template < typename T1, typename T2 > YL[n85l>1
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ;-]' OiS;
{ "|k 4<"]
return fn(pk(t1, t2)); "2m (*+
} ."X}A
t
} ; Dt]N&E#\D
l4O&*,}l##
E^K<b7
一目了然不是么? Fi!BXngbd
最后实现bind *Rx&