一. 什么是Lambda #v89`$#`2
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 ?Xlmt$Jp
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, Nr|.]=K)5n
^X)U^Qd
~.VWrHC
&.K8cphj
class filler jO3Q@N0_
{ 8ftLYMX@
public : rQ30)5^V|
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} :*/<eT_
} ; gG*O&gQY
p!hewtb5
85w
D<bN27
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: |uj1T=ZY
DS=kSkW^&5
F2z^7n.S
Mff_j0D
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); WxWgY}`
A}t.`FLP,j
",#rI+ el
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 wZE[we^Q"
RLw=y{%p
D<5gdIw
_&19OD%
二. 战前分析 vTh-I&}:
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。 )WwysGkqol
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 p%xo@v(
{|%5}\%
4{}u PbS
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); NO`LSF
/* --------------------------------------------- */ tN3Xn]
vector < int *> vp( 10 ); AY[7yPP
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); [9'5+RXw3
/* --------------------------------------------- */ Dr7,>Yx
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); ;Zw!
/* --------------------------------------------- */ !yojZG MB
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); tE(x8>5A:
/* --------------------------------------------- */ gS4K](KH |
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); 0b?9LFd
/* --------------------------------------------- */ y{!`4CxF
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); &{Uaa
^q%~K{'`-
bxrByu~| 1
4JU#3
看了之后,我们可以思考一些问题: RNl%n}
1._1, _2是什么? s
~(qO|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。 K*7*`6iU
2._1 = 1是在做什么? 5\:#-IYJ
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。 rouD"cy
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。 nFw&vR/q
03$Ay_2
[EB2o.EsO
三. 动工 B?#@<2*=L
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: <2}"Y(zwKl
&X}9D)\UJ
]A<\d
14s+&
template < typename T > 0EPF;
Xx
class assignment j(va#f#
{ z<: 9,wtbP
T value; 7:jSP$
public : `S;pn+5
assignment( const T & v) : value(v) {}
4>0xS-
template < typename T2 > l*B;/
>nR
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } 'G@Npp)&^
} ; goRoi\z $
r/:9j(yxr
:d)@|SR1
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 }..}]J;To
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment D dt9`j
0kmVP~K
~4XJ" d3L
/5U?4l(6[f
class holder /3FC@?l
w4
{ T{?!sB3
public : X k<X:,T
template < typename T > sJ3HH0e
assignment < T > operator = ( const T & t) const dH#o11[
{ Q1buuF#CU&
return assignment < T > (t); P1T LH2)
} `\e@O#,^yI
} ; 3zs~Y3M?i
0Zk A.p
M?)>,
!Z)
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: < g6
[mS
KXicy_@DC`
static holder _1; wQPjo!FEX
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 Z~T- *1V
:S~XE
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); @HIC i]
而不用手动写一个函数对象。 wz073-v>ZV
FIC
2)
dYfVox;
u'Mq^8
四. 问题分析 +]5JXt^
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。
)JeiTh^
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。 M;\K+,
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 s )~Q@ze2
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 _F,@mQ$!
下面我们可以对这几个问题进行分析。 7F)HAbIS
owmA]f
五. 问题1:一致性 l~ F,i n.
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| 0fi+tc30
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 L|!9%X0.
ZiVT c/b
struct holder Ddt(*z
/
{ (Q#A Br8
// 89'nbg
template < typename T > M#F;eK2pf
T & operator ()( const T & r) const DC[-<:B
{ ;9B:E"K?@1
return (T & )r; PS(LD4mD
} xU67ztS'E'
} ; |JuXOcr4
hb`bQ
这样的话assignment也必须相应改动: ``>WFLWTn
Bz/NFNi[p
template < typename Left, typename Right > `P :-a7_
class assignment m(*CuM[E
{ (doFYF~w
Left l; mgH4)!Z*56
Right r; Tvf]OJ9N
public : Er~5\9,/<]
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} CO4*"~']t
template < typename T2 > BuK 82
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } Dugr{Y/0
} ; 'T+3tGCy+
P(A%z2Ql
同时,holder的operator=也需要改动: NrS1y"#d9
(MJu3t
@
template < typename T > =_.Zv
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const ")x9A&p
{ )9L1WOGi
return assignment < holder, T > ( * this , t); H'Z[3e
} jr~76
!C#q
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 |iO2,99i
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 8M(N
{%UY1n
return l(rhs) = r; (_U&EX%
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 N
@]*E
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: `9b D%M
<(s+
template < typename Tp > s{<rc>
class constant_t X#+A?>Z]}<
{ 1wGd5>GDA
const Tp t; NZdQz
public : i aP+Vab
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} %<I0-o
template < typename T > 4y%N(^
const Tp & operator ()( const T & r) const 8.]dThaq
{ vP88%I;
return t; o?/N4$&5l
} 9Z7o?S";
} ; )h>Cp,|{
[x-Z)Q.5
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 i"sVk8+o!
下面就可以修改holder的operator=了 C.pNDpx-
<J?i+b
template < typename T > G8akMd]2
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const $\m=-5 0-
{ Ha4?I$'$
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); Hdj0! bUx
} Z-]d_Y~m4
+,c;Dff
同时也要修改assignment的operator() =2->1<!x6<
>/$Q:92T
template < typename T2 > n'%*vdHKm
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } |Q.?<T:wt=
现在代码看起来就很一致了。 /$I&D}uR`
_%Mu{Ni&
六. 问题2:链式操作 &$vDC M4
现在让我们来看看如何处理链式操作。 }Ct_i'Ow
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。 p5G O@^i
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 /Hx%gKU
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 /M B0%6m
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct h/eKVRGs"
AB}Qd\
template < typename T > X+bLLW>&
struct result_1 .t7D/_
{ HTkce,dQ
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; 6q6&N'We
} ; Dzc 4J66
~''qd\.f$
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: HHa7Kh|-H
Q.M3rRh
template < typename T > K& 2p<\2
struct ref tlqDY1
{ od?Q&'A
typedef T & reference; q:1 1XPP
} ; 6t/})Xv
template < typename T > E(]yjZ/
struct ref < T &> bKG:_mWe w
{ ~g>15b3
typedef T & reference; Tff7SEP
} ; *~2jP;$
iT9cw`A^%
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: R/<
/g=
r/3!~??x
template < typename T > +apIp(E+
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const k=nfo-h
{ {TE0
return l(t) = r(t); 98o;_tU'
} G?>~w[#mQR
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。 /i
DS#l\0
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 O&d(FJZ
kD MS7y<s
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 ( 9dV%#G\
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: wyAqrf
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 ^/Gjk
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 Mk,8v],-Tj
最后的布局是: Yg2z=&p-{"
Add .B#Lt,m
/ \ "%A[%7LY
Divide 5 Z2*hQ`eE
/ \ wrGd40
_1 3 \+L_'*&8
似乎一切都解决了?不。 J,m.LpY
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。 /x-Ja[kL
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。 UkXc7D^jwm
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: ><`.(Z5c
N]+x@M @^3
template < typename Right > EsA^P2?_+
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const Q7c_;z_
Right & rt) const bp$8hUNYz-
{ ?_n.B=H`8
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); },[S 9I`p
} V!"^6)
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 t'm]E2/
XXX指的是原来的functor的类型,picker_maker<T>是一个类型变换的trait,如果T是一个常量,那么他会返回constant_t<T>,否则返回T本身。 G.B^C)guu
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 kFD-
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 YF&SH)Y7
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 [.dNX
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? hTVN`9h7
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: >SfC '* 1
j]
M)i:n
template < class Action > z13"S(5D~
class picker : public Action s/P\w"/fN
{ }})4S;j
public : 8 _`Lx_R
picker( const Action & act) : Action(act) {} ?:n{GK
// all the operator overloaded -cq ~\m^6
} ; Of([z!'Gc
Ie4*#N_
Picker<T>继承自T,唯一的作用就是给T添加上了各种操作符的重载函数。 l*% voKZG
现在所有参与行动的functor都要套上一层picker, _1被声明为 picker<holder>, 并且holder中所重载的操作符除了operator()之外全部被移到了picker内。而picker中的操作符重载的返回的functor也必须套上一个picker: 4Z]^v4vb
'*-X3p
template < typename Right > =bv8W <#
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const '[\%P2c)Q
{ *p.ELI1IC
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); [k."R@?
} o#0NIn"GS/
)2rI/=R
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > :peBQ{bj
使用picker还带来一个额外的好处。之前提到picker_maker要区分functor和常量,有了picker,区分的方法就非常简单了:凡是属于picker<T>的都是functor,否则就是常量。 &[RC 4^;\V
fjp>FVv3
template < typename T > struct picker_maker vkbB~gr@*
{ ;;l(
typedef picker < constant_t < T > > result; xW"J@OiKL
} ; Mh3zl
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > +H="5uO<
{ )](8{}wo
typedef picker < T > result; O@E&lP6
} ; r=@h}TKv{I
9iS3.LCfX
下面总的结构就有了: pLyX9C
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 unD8h=Z2
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 wJ IJPYTK
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 ~xvQ?c?-
至此链式操作完美实现。 %R&3v%$y*
OtQKDpJq
*'exvY~
七. 问题3 G ROl9xp2
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。 39~fP)
6{+~B2Ef
template < typename T1, typename T2 > }[i35f[w
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const y)(SS8JR
{ \V:
_Zs
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); {MYlW0)~
} 4eIu@
";!
6e~+@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: kO2im+y
WQ"ZQ
template < typename T1, typename T2 > +;;fw |/
struct result_2 Aoa0czC~
{ deu+ i
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; =4Ex'
%%(U
} ; \19XDqf8
6[qRb+ds
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? N?87Bd
这个差事就留给了holder自己。 Jw
{:1
>u4uV8S
`L9o!OsQ
template < int Order > =
b)q.2'#
class holder; U*a!Gn7l
template <> ={feN L
class holder < 1 > F1%'
zsv
{ !uHI5k,f
public : (G$m}ng
template < typename T > bWMM[pnL
struct result_1 typ*.j[q
{ R^8Opf_UN
typedef T & result;
QAb[M\G
} ; ^OA}#k
NTW
template < typename T1, typename T2 > );Gt!]p`;
struct result_2 }^LcKV
{ p=405~
typedef T1 & result; WtlIrdc
} ; !' sDqBZ&7
template < typename T > " _q5\]z\O
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const *O 0*
{ 9`09.`U9[
return (T & )r; \t!+]v8f8
} 5~.\rcr%
template < typename T1, typename T2 > *]Vx=7D
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const $X\BO&
{ 6xBP72L;%"
return (T1 & )r1; &ul9N)A
} (Yw5X_|
} ; xX"?3%y>
1p8E!c{}j
template <> %FF
S&vd
class holder < 2 > ;W+.]_$6)T
{ w"l8M0$m
public : #Q$4EQB
template < typename T > {[Yv@CpN
struct result_1 X.272q<.
{ qt;6CzL
C
typedef T & result; 4AF"+L
} ; f-{[ushj
template < typename T1, typename T2 > ,;D74h2F
struct result_2 Rj E,Wn
{ >StvP=our
typedef T2 & result; wkd591d*
} ; Fg,[=CqB[
template < typename T > ;G},xDGO_m
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const p.l]%\QI
{ !J:DBtGT
return (T & )r; Uf\*u$78
} 0p[$8SCJ
template < typename T1, typename T2 > [Cr_2
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const I1}{7-_t
{ ::M/s#-@
return (T2 & )r2; zBjqYqZ<+
} o[cKh7&+
} ; -rH3rKtf~
p>!r[v'
1":{$A?OB
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> >。 aa".d[*1
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: U7ajDw
首先 assignment::operator(int, int)被调用: B8TI 5mZ4
iK.MC%8?
return l(i, j) = r(i, j); qc`_&!*D
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) L)w& f
[C d2L&9
return ( int & )i; a7d782~
return ( int & )j; }RoM N$r
最后执行i = j; -D(UbkPw
可见,参数被正确的选择了。 !w/~dy
J'7){C"G$
dmF<J>[
c/x(v=LW
0{B5C[PTG
八. 中期总结 Stp??
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: gK%&VzG4
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 \<PX'mnO
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 <`N\FM^vo
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor ,g6.d#c
[J*)r8ys
v=`VDQWq
Xbu >8d?n
tHu8|JrH+
&[s^`e
九. 简化 Y.hrU*[J0
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。 +"p",Z
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 ]XP[tLYY
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: vG
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 =)bZSb"<"
+-*/&|^等 MK"Yt<e(o
2. 返回引用。 Y{J/Oib
=,各种复合赋值等 "1[N;|xa
3. 返回固定类型。 ga,yFw
各种逻辑/比较操作符(返回bool) @FbzKHdV/
4. 原样返回。 DD-DY&2R
operator, 0dgR;Dl(
5. 返回解引用的类型。 Kt^PL&A2
operator*(单目) AX1\L|tJS
6. 返回地址。 fIBLJ53
operator&(单目) wLgRI$_Dm
7. 下表访问返回类型。 =tog<7
operator[] g^]Q*EBa
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 :s$9#}hw,
operator<<和operator>> d-?~O~qD|!
|MBnRR
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 (Hn,}(3S
例如针对第一条,我们实现一个policy类: G;^iwxzhO
Cu`ZgKLQ
template < typename Left > Xz5=fj&
struct value_return VyI%^S
]sS
{ ),~Ca'TU
template < typename T > n&Al~-Q:^
struct result_1 kKj YMYT6
{ opIcSm&
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; pw$I~3OFd
} ; t>25IJG
B@s\>QMm
template < typename T1, typename T2 > w6E?TI
struct result_2 QOP*vH >J
{ V)0bLR
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; HSUr
} ; 4$|G$h
} ; @*_K#3
&FK=w]P
HML6<U-eS
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait =W4cWG?+
d[S!e`,iD
下面我们来剥离functor中的operator() ^X_%e |
首先operator里面的代码全是下面的形式: W&*{j;e9%I
^Krkf4fO
return l(t) op r(t) oS`F Yy
return l(t1, t2) op r(t1, t2) D{8V^%{
return op l(t) Q!Op^4Jz
return op l(t1, t2) 9YvMJ
return l(t) op leD?yyjw7
return l(t1, t2) op j&&^PH9ZY
return l(t)[r(t)] ct]5\g?U'
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] Y] n^(V
4+W}TKw
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: G_o/ lIz"
单目: return f(l(t), r(t)); Onc!5L
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); G!Uq#l>
双目: return f(l(t)); s/T5aJR
return f(l(t1, t2)); =-:o?&64
下面就是f的实现,以operator/为例 E@@quK
R4v=i)A~Z
struct meta_divide c\x?k<=
{ YJ"gm]Pm
template < typename T1, typename T2 > d)0%|yX6
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) -~aVt~{k/
{ gWlmQl
return t1 / t2; ]c5Shj5|p
} ;N
j5N B7
} ; 2+^#<Uok
&=/.$i-w$
这个工作可以让宏来做: 5(F!*6i>
?(|!VLu
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ z^oi15D|{
template < typename T1, typename T2 > \ m.$Oo
Mu'
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; {-E{.7
以后可以直接用 F(w>lWs;
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) 4s"HO/
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 I#,,h4C
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) uUJ2d84tV
epwXv|aSZ
8=SNLO
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 \UE9Ff+{
Cr[#D$::`
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > s9'iHe
class unary_op : public Rettype a{8GT2h`4
{
wj?fr?
Left l; oFsMQ Py
public : Uvuvr_IP
unary_op( const Left & l) : l(l) {} S\f^y8*<
"RG.vo7b
template < typename T > &{
f5F7E@
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const LCdc7
{ *(HH71Y
return FuncType::execute(l(t)); 7O{\^Jz1
} 8+!$k!=X
ud.S,
8Sy
template < typename T1, typename T2 > $b8>SSz
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const \twlHj4
{ QvqBT
return FuncType::execute(l(t1, t2)); %]
Bb;0G
} i|=XW6J%
} ; cvC;QRx
IGp-`%9
:2?'mKa7
同样还可以申明一个binary_op %TR->F
q)%C|
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > /TB_4{
class binary_op : public Rettype :4;>).
{ g3qtWS
Left l; 2z-&Ya Qu
Right r; Ii
K&v<(]
public : ;;U2I5 M7
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} 2AlLcfAW
P"% /
template < typename T > [oYe/<3
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const \myj Y
{ N-NwGD{
return FuncType::execute(l(t), r(t)); KL|B| u
} sX=!o})0
CtE".UlCA
template < typename T1, typename T2 > zL_X?UmV
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const d~n+Ds)%F
{ rkzhN59;
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); 0)84Z.k
} .*,Zh2eXU
} ; ;ndg,05_
6?t5g4q*nn
GY4yZa
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 e;gf??8}
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 P(Lwpa,S
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) {jv1hKTa
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 !"1bV
[^
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! CsE|pXVG
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 HPgMVp'
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 WUxr@0
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) -7yX>Hjl
下面是修改过的unary_op |Rl|Th
u!X2ju<
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > mq
"p"iI
class unary_op A#p@`|H#B
{ q2SkkY$_]y
Left l; ~ugcfDJ
;J`X0Vl$
public : GnLh qm"\
^yb_aC w
unary_op( const Left & l) : l(l) {} XM)|v |
,CvU#ab8$
template < typename T > 5Q^~Z},
struct result_1 &"CS1P|
{ ck^Z,AKL+
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; 6Z'zB&hM}
} ; me9RnPe:
)WzCUYE 1/
template < typename T1, typename T2 > ;1y\!f3#V~
struct result_2 z,NHH):~
{ wbpxJtJB
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; tC&y3!k2jR
} ; X)|%[aX}q
o3`Z@-.G
template < typename T1, typename T2 > q!7\`>.2:{
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ?/u&U\P
{ (+>n/I6
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); 3b_#xr-
} ]>:>":<:
%?cPqRHJ ~
template < typename T > _}\&;
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const : Z.mM5
{ a RV!0?fS
return OpClass::execute(lt(t)); Psv-y
} )/=J=xw2
Cz(Pj S
} ; R52!pB0[
Vs"M Cqi
a:8@:d1T K
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 6suc0
好啦,现在才真正完美了。 jG/kT5S
现在在picker里面就可以这么添加了: InDR\=o
N7e^XUG
template < typename Right > tF'67,~W
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const vXf#gX!Y
{ .5T7O_%FP
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); X(1.Hjh
} ?^7~|?v
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。 D~{)\;w^!
BE U[M
1"k
+K~:
0r@rXwz
G
cbal:q
十. bind #2dmki"~(
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。 G' b p
先来分析一下一段例子 Ky=&C8b<
i0R=P[
' ZB%McS
int foo( int x, int y) { return x - y;} f]hW>-B(q
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 (Hsfrc
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 .!`j3W]
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。 ,rN7X<s54
我们来写个简单的。 >s>5k
O
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: dp?uq'
对于函数对象类的版本: ZqhINM*Rm
k82'gJ;MC=
template < typename Func > n2QD*3i
struct functor_trait >SzTZ3!E
{ ;P{ *'@
typedef typename Func::result_type result_type; 4bKZ@r%
} ; *zx;81X=
对于无参数函数的版本: v14[G@V~\
x_Z~k
template < typename Ret > EUNG&U
struct functor_trait < Ret ( * )() > c]O4l2nCL
{ LO2sP"9
typedef Ret result_type; ffWvrY;j[
} ; N$3F4b%+
对于单参数函数的版本: ,5/gNg
g_q{3PW.
template < typename Ret, typename V1 > b1^MX).vH
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > |GsLcUv6
{ t9=rr>8)
typedef Ret result_type; MdPwuXI
} ; ik]UzB
对于双参数函数的版本: sI.Ezuw
vbWX`skU
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > [m4<j
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > jjwY{jV
{ mT9TSW}
typedef Ret result_type; ' E@D
} ;
aR3W9
等等。。。 /f2*J
然后我们就可以仿照value_return写一个policy 1,/oS&?E
a7CJ~8-1K
template < typename Func > g6~uf4;
struct func_return V^Nc0r
{ X-%*`XG'
template < typename T > `yf#(YP
struct result_1 7[K$os5al
{ >y az
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; J"z8olV
} ; .IgCC_C9
@1kA%LLK
template < typename T1, typename T2 > >Rr]e`3wG
struct result_2 BeVQ[
{ +`9T?:fu
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; -dza_{&+iZ
} ; f6z[k_lLN
} ; Dl7#h,GTc<
~< k'{
Z*oGVr
g
最后一个单参数binder就很容易写出来了 Gz
kf
f-3lJ?6
template < typename Func, typename aPicker >
]@<O!fS
class binder_1 Bq\%]2;eo{
{ ? 1_*ct=g9
Func fn; khyVuWN
aPicker pk; y0z}[hZ
public :
2"13!s
'Yj/M
template < typename T > UGAP$_j
]P
struct result_1 d#A.A<p*
{ m. XLpD
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; O8M;q!)y
} ; eE7+fMP{
j]jwQRe
template < typename T1, typename T2 > 5Zh
/D0!|
struct result_2 )K%AbKn
{ )WD<Q x&