一. 什么是Lambda O(,Ezyx
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 m\U@L+L
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, JO5~Vj_"
]eb9Fq:N7
E&
T9R2Y
*La*j3|:
class filler dGQxGt1
{ 8^p/?R^bu
public : ^SxB b,\
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} eznw05U
} ; 8U\;N
9%oLv25{)
xBG&ZM4"^f
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: /#9O{)
HoymGU`w
M]jzbJ3Q
?A(=%c|,g
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); )HS|pS:
wGd8q xa
({Fus@/
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 RoM'+1nP:#
Y {Klwn
+
}(
z|}Anc[\
二. 战前分析 R[wy{4<y
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。 EU ThH.
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 =w".B[r
~Ht[kO
8l>/ZZ.NXi
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); LGK0V!W
/* --------------------------------------------- */ [[JwHM8H&
vector < int *> vp( 10 ); %&Z!-k(
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); !rb)Y;WQt
/* --------------------------------------------- */ J\_tigd
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); (o{QSk\
/* --------------------------------------------- */ vb9G_Pfz
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); "pdG%$
/* --------------------------------------------- */ ; z :}OD
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); :Ff1Js(Z
/* --------------------------------------------- */ -#3B>VY
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); / !jd%,G
vBj{bnl
p(Y'fd}
KL sTgo|J
看了之后,我们可以思考一些问题: PAH;
+
1._1, _2是什么? Niou=PI@
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。 (8@._
2._1 = 1是在做什么? SWO$#X /
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。 &kXf)xc<~
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。 RJnRbaC
2aW&d=!ZV
..'^1IOA
三. 动工 ~?E x?!\9R
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: jFw?Ky2
M,e_=aq
>8 t3a-/
DB:Ia5|*i
template < typename T > i4'?/UPc
class assignment .2!'6;K
{ /V46:`V
T value; cc.zC3Hs3
public : 8NPt[*
assignment( const T & v) : value(v) {} Z?G-~3]e
template < typename T2 > ocAoqjlT[
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } d
'4c?vC
} ; a[xEN7L~4D
YX18!OhQ
h?bm1e5kE
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 "%<Oadz ap
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment xV~`sqf
,8c`
0#G&8*FMN
m-5Dbx!j
class holder zYYc#N/
{ E>KV1P
public : IBQmm(+v
template < typename T > Ts|&_|
assignment < T > operator = ( const T & t) const B:&/*HU
{ H;G*tje/M
return assignment < T > (t); K)sO
} (3%NudkwT
} ; \.9-:\'(
%z`bu2
<{3VK
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: :I+%v
fHb0pp\[.
static holder _1; Y=x]'3}^
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 7zgU>$i
.^l;3*X@
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); [FAoC3 k-h
而不用手动写一个函数对象。 -_%n\#
kJlRdt2
U" aFi
F4e<=R
四. 问题分析 d;
oaG (e
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 H^B/
'#mO
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 hoO8s#0ED
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 }PK8[N
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 i0L)hkV
下面我们可以对这几个问题进行分析。 ;I:jd")
v /G,
五. 问题1:一致性 9H" u\t|?
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| x
a7x
2]~-
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 7 H.2]X
0{@E=}}h
struct holder Hp8)-eT
{ SE;Jl[PgcL
// Z[FSy-;"
template < typename T > kZ[E493bV
T & operator ()( const T & r) const v5; c}n
{ wX<)Fj'
return (T & )r; -SlLX\>p
} 0V}%'Ec<e
} ; L/F!Y%=;[
ql2>C.k3L
这样的话assignment也必须相应改动: 2Af1-z^^K
3EI$tP @4
template < typename Left, typename Right > wg<DV!GZ
class assignment H`9E_[
{ Wepa;
Left l; E/Q[J.$o
Right r; z$QYl*F1
public : -Z-|49I/mN
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} a^@6hC>sr
template < typename T2 > MkRRBvk
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } f}Mc2PQ-
} ; {qp
XzxV
8)\ ?6C
同时,holder的operator=也需要改动: ;xN4L
f-k%P$"X&
template < typename T > dK#:io[Nz
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const HKP<=<8/O
{ xeIt7b?#
return assignment < holder, T > ( * this , t); ,*+F*:o(m
} ~ Z=Q+'Hu0
Z7V1e<E
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 %S.
_3`A
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 <2fZYt vt
%{Kp#R5E
return l(rhs) = r; .Qyq*6T3&
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 :Z- =1b~
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: u v%T0JA/
7s4G|N[wR\
template < typename Tp > ?rKewdGY
class constant_t N8@Fj!Zi
{ ]t=m
const Tp t;
D8m1:kU
public : ,ZHIXylZ
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} &u&/t?
template < typename T > i/6(~v
const Tp & operator ()( const T & r) const dzjp,c@
{ ^a0{"|Lq
return t; jL8.*pfv
} ]o$aGrZ
} ; 5V':3o;D__
Q(
U+o-
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 p9 <XaJ}
下面就可以修改holder的operator=了 fa//~$#"{L
J/mLmSx
template < typename T > 9. 6"C<eYt
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const p[2`H$A
{ F0qpJM,
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); v-B{7
~=#Z
} tg_xk+x
i882r=TE3
同时也要修改assignment的operator() <~@}r\
LUc!a4i"fO
template < typename T2 > Za_w@o
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } _ I"}3*
现在代码看起来就很一致了。 v*iD)k:|t
K|%.mcs4
六. 问题2:链式操作 _C2iP[YwQ{
现在让我们来看看如何处理链式操作。 2w_[c.
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。 !'8.qs
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。 R}_B\# Q
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。 Sg
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct :
E[\1
BCMQ^hP}t
template < typename T > |J-Osi
struct result_1 eS-akx^@
{ X
[IVK~D}z
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; />Kd w
} ; 6hp>w{+
O_OgTa
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: p{X?_ F
#
2;6!_
template < typename T > )l g>'O
struct ref U2<8U
{ `v?XFwnV`
typedef T & reference; UR?biq
} ; ;l`us
template < typename T > L|ZxB7xk
struct ref < T &> ]dIcW9a
{ bca4'`3\|
typedef T & reference; ;}1O\nngR
} ; /|Z_Dy
i]x_W@h
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: )
rw!. )
xs,,)jF(u
template < typename T > CoZOKRoaH
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const o]/*YaB2>
{ >n$V1U&/
return l(t) = r(t); VJbsM1y M
} NH9"89]E
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。 3MX&%_wUhB
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 n x4:n@J
{6Y |Z>
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 V3D`pt\[x
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: PtsQV!
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 RGEgYOO
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 7}#zF]vHNi
最后的布局是: B^Sxp=~Au
Add Gk:tT1
/ \ 5<U:Yy
Divide 5 4N6JKS
/ \ rDI}X?JmX
_1 3 Lmsc~~
似乎一切都解决了?不。 8]h~jNku
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。 5tx!LGOK
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。 @n,V2`"
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: Br4[hUV/
Y%9$!
template < typename Right > f[}(E
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const %9v l
Right & rt) const DwmK?5 p
{ sg`
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); (yrN-M4~t
} VOJA}$
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 cYmgJBG
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。 Th_PmkvC
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。 B@w/wH
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。 /_SQKpic
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。 ibH!bS{
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? hXnfZx%
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: A(eB\qG
PH.g+u=v
template < class Action > H^ 'As;R
class picker : public Action n)|{tb^
{ 8;Zz25*
public : eWWqK9B.-
picker( const Action & act) : Action(act) {} y>^FKN/
// all the operator overloaded 8Sxk[`qx\K
} ; )E|{.K
H2lQ(Y+H
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。 )Cu2xRr^`
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: ff&jR71E
-wa"&Q
template < typename Right > wKU9I[]
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const igx~6G*
{ fn#qcZv?
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); mUj_V#v
} t"JE+G
"7q!u,u
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > GJ5R <f9I
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。 s
Poh\n
n&l(aRoyx
template < typename T > struct picker_maker ?wP/l
{ ]!q>@b
typedef picker < constant_t < T > > result; }7*|s+F(f
} ; 'B:8tv
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > (/7b8)g
{ hCBre5
typedef picker < T > result; .(RZ&*4
} ; .0YcB
dBw7l}
下面总的结构就有了: |yl,7m/B-G
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。 a[Nm<
qV05
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。 mW2 D"-s
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 % 2wr%*h
至此链式操作完美实现。 WEYZ(a|
|\2>n!
|'Z+`HI
七. 问题3 qv^P
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。 e%s1D
AL !ppi
template < typename T1, typename T2 > "1$X5?%
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 0qINa:Ori
{ e"y-A&|
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); >?O?U=:<
} !(Ymc_s
IR:GoD+
很明显,这个函数的返回类型会依赖于T1,T2,因此result_1已经无法适用,我们就只好再写一个result_2: }.a{;{y
i#98KzE
template < typename T1, typename T2 > '_b3m2I.G
struct result_2 R_D&"&
{ C$p012D1
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; L;lu)|b"
} ; qt(4?_J
z3Yi$*q <
显然,各个functor似乎根本不理会各个参数那个是_1, 那个是_2, 那么最后是怎么选择的呢? 5dGfO:Dy_
这个差事就留给了holder自己。 <2d)4@B=
Pbd[gKX_
5,-g^o7
template < int Order > )DmydyQ'
class holder; CBO*2?]s
template <> B}S+/V`
Y5
class holder < 1 > 3 [j,d]\|
{ o}DRp4;Ka
public : _dELVs7OL
template < typename T > Iprt
ZqiL
struct result_1 T+^Sa
J
{ Nw9@E R
typedef T & result; | }L=e.
} ; #.rkvoB0N
template < typename T1, typename T2 > kebk f,`p
struct result_2 idB1%?<
{ eL>wKu:r
typedef T1 & result; -:95ypi
} ; j!@T@
8J
template < typename T > el U %Z9
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const w$IUm_~waa
{ 4#{f8
return (T & )r; [n2zdiiBd
} Qo:vAv
template < typename T1, typename T2 > ,,H;2xYf
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const F!3p )?
{ O1UArD
return (T1 & )r1; R%4Yg(-Q
} i}:hmy'
} ; Q7<Y5+
oi]XSh[_s
template <> g zlxkv-F{
class holder < 2 > #1%ahPhR+
{ /O<~n%< G
public : 9 Jw,ls
template < typename T > >yr;Y4y7K
struct result_1 >|, <9z`D
{ P4HoKoj2`
typedef T & result; 7m
ou
} ; vp2w^/])u
template < typename T1, typename T2 > Y(t/=3c[
struct result_2 -. o,bg
{ Rz&`L8Bz
typedef T2 & result; Zr1"'+-
} ; :1Nc6G
template < typename T > etT9}RbQ
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const \?oT.z5VG&
{ k;jl3GV
return (T & )r; 71@kIJI
} CcW3o"=4
template < typename T1, typename T2 > A
+=#
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const VH4wsEH]
{ z{&Av
return (T2 & )r2; ZJW8S
} uB^"A ;0v
} ; %19~9Tw
pdm(7^
,}\LC;31,
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> >。 ^SsdM#E
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: U#[T!E
首先 assignment::operator(int, int)被调用: [<5/s$,i
yZ 7)|j
return l(i, j) = r(i, j); Vpp$yM&?
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) dH.Fb/7f
G62;p#
return ( int & )i; bl&9O
return ( int & )j; hxj\
最后执行i = j; &"WgO!pzD
可见,参数被正确的选择了。 >]anTF`d
:!l.ze{F
$W=)-X\>
-<k)|]8
%E/#h8oN{
八. 中期总结 h^_^)P+;
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: hSxK*.W*3
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 Iila|,cM
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 GApvRR+Z
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor pY-!NoES
~Er0$+q=Y;
n-SO201[*
BriL^]
rz,,ku4qt
8\9W:D@"x
九. 简化 @GD $KR9
很明显,要支持一个操作符所要做的工作太多了,而且在每个functor中申明result_1至result_n,可见如果n发生变化,维护的开销极大。 ?*$uj(
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 {ZSAPq4)L
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: n|? sNM<J3
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 zRmVV}b
+-*/&|^等 H;NAS/OhS
2. 返回引用。 ?]bx]Y;
=,各种复合赋值等 A W6B[
3. 返回固定类型。 g33Y$Xdk
各种逻辑/比较操作符(返回bool) :R=7dH~r
4. 原样返回。 ]hy@5Jyh
operator, Du
+_dr^4
5. 返回解引用的类型。 QHja4/
operator*(单目) WF*j^ %5
6. 返回地址。 ?$ov9U_
operator&(单目) Dq%}({+
7. 下表访问返回类型。 @`+\vmfD
operator[] 'v^shGI%Ht
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 wLiPkW
operator<<和operator>> _.R]K$U
O-ENFA~E;v
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 @YRy)+
例如针对第一条,我们实现一个policy类: ?/1LueC:
5 (!F Q
template < typename Left > ?u&|'ASo
struct value_return k%u fgHl!
{ S&-F(#CF^
template < typename T > ;nL7Hizo,
struct result_1 a#+$.e5
{ j@#RfVx
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; y{<js!au
} ; 8@+<W%+th
N-b'O`C
template < typename T1, typename T2 > fj['M6+wd
struct result_2 R\X;`ptT
{ mXhC-8P
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; p
%.Adxx
} ; g$mMH
} ; *2N0r2t&
"M+I$*]
\v+c.
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait )(yaX
*Q?8OwhJ
下面我们来剥离functor中的operator() tS\Db'C7
首先operator里面的代码全是下面的形式: pYm#iz
mJd8?d
return l(t) op r(t) ^\ln8!;
return l(t1, t2) op r(t1, t2) G;#xcld
return op l(t) DF-PBVfpu
return op l(t1, t2) Vv5T(~
return l(t) op 55TFBDc
return l(t1, t2) op pO fw *lD
return l(t)[r(t)] Het>G{
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] 6C<GYzzo
%XBTN
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: N"RPCd_
单目: return f(l(t), r(t)); XYD-5pG
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); J#j3?qrxu
双目: return f(l(t)); <Piq?&VX[
return f(l(t1, t2)); ZybfqBTD&c
下面就是f的实现,以operator/为例 Wl=yxJu_(
TG8 U=9qt
struct meta_divide vfj{j=
G
{ *kZH~]
template < typename T1, typename T2 > (4RtoYWW
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) S76MY&Vx23
{ -qvMMit%7
return t1 / t2; dT&u}o3X
} q^6#.}
} ; X{i>Q_8>
hyJ&~i0P{J
这个工作可以让宏来做: ToKG;Ff 4b
R=48:XG3/K
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ =d<~:!)
template < typename T1, typename T2 > \ m+7%]$
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; ts_|7Ev
以后可以直接用 !2&)6SL/
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) Khv}q.)F
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 ME!P{ _/
(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。。。) dblf,x
d:vc)]M>f{
xL<c/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 ^?\|2H
9An\uH)mL
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > U6wy^!_X9
class unary_op : public Rettype ]Lg~I#/#
{ t>LSP$
Left l; ~#VDJ[Z
public : 9vW]HOK
unary_op( const Left & l) : l(l) {} [ g:cG
y4 ]5z/
template < typename T > z<^LY]
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const s:_j,/H0A}
{ g] ]6) nT
return FuncType::execute(l(t)); =+?OsH
v
} s S3RK
W?!rqo2SP
template < typename T1, typename T2 > K5^zu`19
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const LH @B\ mS
{ iFcSz
return FuncType::execute(l(t1, t2)); ~Al3Dv9x
} }wBpBw2J
} ; huyfo1(
:i
{;
81V
cBOK@\x:Wi
同样还可以申明一个binary_op c05-1
u0)9IZxc
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > vr?u=_%Z
class binary_op : public Rettype ./.aLTh
{ P|lDW|}D@
Left l; O8v9tGZoh
Right r; IZ^:wIKo{
public : ]B~(yh
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} V!yBH<X
1=9GV+`n
template < typename T > T*C
F5S
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const Z!fbc#L6
{ ypemp=+(r
return FuncType::execute(l(t), r(t)); -`z%<)!Y
} >o`+j$j
U H+#Nel+!
template < typename T1, typename T2 > qkp0' f*}
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const x;} 25A|
{ 31#jLWY'0
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); 0Y0`$
} nra)t|m
} ; pStbj`Eq
?|}qT05
d( ru5*p
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 m]Qs
BK
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 %BMlcm7Ec
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) :f_oN3F p
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。 #uC}IX2n
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! %z-s o?gF
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。。。 -byaV;T?"
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 >\J<`
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) L*4=b
(3
下面是修改过的unary_op y@2"[fo3~
KyP@ hhj
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > +;pw^QB
class unary_op q@VIFmqY!
{ nox-)e
Left l; saQo]6#
vgg)f~
public : ,+C?UW
w}(pc}^U
unary_op( const Left & l) : l(l) {} =,qY\@fq
iYw1{U
template < typename T > O*]}0*CT
struct result_1 0(Z:QqpU$
{ e.XD5~Ax
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; QK #qW-49O
} ; I3sfOU
+u5xK
template < typename T1, typename T2 > 4k<U5J
struct result_2 @;{ZnRv14
{ Iue=\qUK^
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; 5
/oW/2"
} ; a0B%x!y^
v"%>ms"n
template < typename T1, typename T2 > r9b(d]
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const k!$$ *a*
{ Yy`A0v
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); `jhbKgR[
} 4 R8Qn^
Ic&YiATj
template < typename T > IeA/<'Us
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const Ro<5c_k
{ L>hLYIW
return OpClass::execute(lt(t)); };Df ><
} 7`)RBhGB
3|)cT1ej
} ; \S?-[v*{
fT?m~W^
> hGB
o
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 ~]<VEji
好啦,现在才真正完美了。 a?Y> hvI
现在在picker里面就可以这么添加了: oz|+{b}%
}"%mP 4]&
template < typename Right > < %<nh`D
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const ~%
`hh9]
{ 9ku|w#%I
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); vtK.7AF
} V;)+v#4{
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。 L7xiq{t`Y
k{|>!(Ax
h:FN&E c}
R]>0A3P
d:cOdm>,
十. bind A%&lW9z7
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。 ~rXLb:
先来分析一下一段例子 0Am\02R.C,
B_8JwMJu3
KRP6b:+4L
int foo( int x, int y) { return x - y;} P~x4h{~Gd
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 Zk|PQfi+
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 MA%g-}
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。 H3iYE~^#
我们来写个简单的。 {S@,
,
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: h+YPyeAs
对于函数对象类的版本: &=T>($3r94
'*&V7:
template < typename Func > wLE|J9t%Ea
struct functor_trait o{hZjn-
{ v=&xiw