一. 什么是Lambda I,<>%Z|'
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 Sz|Y$,
在C++中,STL的很多算法都要求使用者提供一个函数对象。例如for_each函数,会要求用户提供一个表明“行为”的函数对象。以vector<bool>为例,如果想使用for_each对其中的各元素全部赋值为true,一般需要这么一个函数对象, sh
!~T<yy
NT;x1
#'4<> G]
pcuMGo-#
class filler yF/< :
{ -.b
I o
public :
HTUYvU*-
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} p&OJa$N$[
} ; V+=*2?1
53`9^|:
TDl!qp @
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: !#c[~erNZ
yL;o{
G
V5yxQb
Q.9Ph
~
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); jTd4 H)
x0u?*5-t
of+phMev
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 &ppE|[{
/OhaERv
]Z.<c$
R(2HYZ
二. 战前分析 iM?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。 2H?I'<NoC
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 Bbl)3$`,
PTzp;.
'YZI>V*
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); vZ[$H
/* --------------------------------------------- */ xm}q6>jRV
vector < int *> vp( 10 ); vbRrk($`
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); (>rS
_#^
/* --------------------------------------------- */ wRXn9
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); 5vs`uUzr
/* --------------------------------------------- */ b`h%W"|2L
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); ]]J#7L#
/* --------------------------------------------- */ FXOT+9bg
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); iot.E%G
/* --------------------------------------------- */ RwAbIXG{0
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); 9C557$nS^
9n>$}UI\
O)R7t3t
y wW-p.
看了之后,我们可以思考一些问题: sR"zRn
1._1, _2是什么? `ICcaRIN8I
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。 "pSH!0Ap\
2._1 = 1是在做什么? r@*=|0(OrK
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。 ,J~,ga~
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。 $6:XsrV\a
wJ80};!
v Q-ixh
三. 动工 e9~cBG|
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: ~K5Cr
Y<p zy8z
<a8#0ojm
?%cn'=>ZI
template < typename T > 6}VUD
-}B
class assignment oupJJDpP
{ =cf{f]N
T value; LPEjRG,
public : "n{9- VEmN
assignment( const T & v) : value(v) {} c;c:Ea5
template < typename T2 > *Rz{44LP&
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } ,U6*kvHS6
} ; +(;8@"u
`pP9z;/Xq
-Wl)Lez@
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 abM84EU
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment V/aQ*V{
H|PrsGW
-Bo86t)F
*'Z-OY<V
class holder wrH7 pd
{ lZ}izl
public : LQh^;
]^(
template < typename T > VDB$"T9#
assignment < T > operator = ( const T & t) const a`7%A H)
{ OOCQsoN
return assignment < T > (t); E^b
pckP
} {iA^rv|
} ; q<-%L1kc1
d32@M~vD
?Wwh
_TO
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: $z= 0[%L
_ymJ~MK
static holder _1; h6g=$8E
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 |n+#1_t%
(N,nux(0k
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); )r ULT$;i@
而不用手动写一个函数对象。 $GQphXb$
0(wf{5
uVN.=
>HE,'
四. 问题分析 iPMB$SdfO
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 ,+~2&>wj
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 66oK3%[
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 O
x{Q.l
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 .j:i&j(
下面我们可以对这几个问题进行分析。 joe9.{
2*+3RrJ
五. 问题1:一致性 2bWUa~%B
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| -r!42`S
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 7nm}fT
z7
]x1p!TSU
struct holder ^rL,&rk
{ v#zPH5xo
// !]yQ1@)*'
template < typename T > rqF"QU= l
T & operator ()( const T & r) const G]b8]3^
{ [1NaH
return (T & )r; i#k-)N _$
} H \ 3M
} ; *]5z^>
q;7
*%3oyWwCd
这样的话assignment也必须相应改动: x7f:F.
!;i*\
a
template < typename Left, typename Right > 5!~!j
"q
class assignment FS8S68
{ 6{Ks`Af
Left l; +Z > <
Right r; Gi*<~`Gr
public : k,T_e6(
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} |H:<:*=6c
template < typename T2 > s,w YlVYf!
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } 9GThyY
} ; 0Su_#".-*
N3ZiGD
同时,holder的operator=也需要改动: \4aKLr
(]OFS;%
template < typename T > f7Zf}1|
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const 3)y{n%3L
{ Lj iI+NJ
return assignment < holder, T > ( * this , t); .?f:Nb.O
} L7m`HVCt&
JPLI
@zX^
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。 7ZQ'h3K
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 r]0(qg
`0?^[;[u[
return l(rhs) = r; 9<v}LeX
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。 sW?B7o?
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: 3EmcYC
7gm:ZS
template < typename Tp > dsK/6yu
class constant_t Pw= 3PvkL
{ dQai4e>[
const Tp t; l]$40 j
public :
qtzFg#
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} \BUqDd!
template < typename T > C%]."R cMC
const Tp & operator ()( const T & r) const EX4
C.C|d
{ Evkt_vvf
return t; rCE;'? Y
} Q3,=~}ZNK
} ; (`pNXQ0n
Ra0=q4vdk
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 @89I#t6A.
下面就可以修改holder的operator=了 !y%+GwoW
jXWNHIl)@
template < typename T > pisB,wP$2
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const 7 W{~f?Sh
{ 9^!wUwB
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); x<s|vgl|
} n8$=f'Hgb
n$YE !D'
同时也要修改assignment的operator() 2m\m/O
-E]Sk&4Gj
template < typename T2 > lBmm(<~Z
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } U. (Tl>K|0
现在代码看起来就很一致了。 ESIzGaM
5U~OP
六. 问题2:链式操作 HlPG3LD!
现在让我们来看看如何处理链式操作。 "J!}3)n
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。 yb?{LL-uy
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。 5%P[^}
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。 E=kw)<X2
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct )v1CC..
s^cc@C
template < typename T > b_=8!Q.:
struct result_1 FCiq?@
{ ~:EW>Fq%i
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; .LObOR5J7
} ; h@@d{{IqT
*NlpotW,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: &6/%kkv
sT`^ljp4
template < typename T > &K
*X)DAs
struct ref hiwIWd:H
{ % $TEDr!
typedef T & reference; #Qd'+M
} ; `
8UWE {
template < typename T > x@m<Ym-
struct ref < T &> j{;|g%5t
{ VFSz-<L
typedef T & reference; 5m7b\Mak
} ; e:OyjG5_
6/6Rah!
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: *b"CPg/\
;'HF'Z
template < typename T > -72j:nk
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const Yj|]Uff8O
{ x2k*|=$
return l(t) = r(t); Obo _YE
} J>%t<xYf4
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。 MCU9O
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 M3(k'q7&:
ZXt?[Ll
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 v"RiPHLT
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: nm @']
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 5+K;_)
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 .GCR!V
最后的布局是: WeC(w+}p
Add 2*u.3,aW
/ \ k)":v3^
Divide 5 #mLuU
/ \ ,w2WS\`%
_1 3 .N"~zOV<#
似乎一切都解决了?不。 tg 85:
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。 |s=`w8p
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。 %l7fR}
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: >uy%-aXiVa
A-wRah.M
template < typename Right > IgM
v =^U
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const >]&X ^V%Q#
Right & rt) const UFEN y."P
{ J`oTes,
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); )a cV-+{
} 6E|S
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 6OB" ,
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。 <I2z&
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。 ^$Krub{|
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 r{[OJc!
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 {TAw)!R~
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? 1R*=.i%W
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: 6D/ '`
Hk;-5A|9
template < class Action > 8S
U%
class picker : public Action KcXpH]>!9
{ FifbxL
public : 5~r2sCDPk
picker( const Action & act) : Action(act) {} >I<PO.c!
// all the operator overloaded G7-!`-Nk
} ; ?)i1b\4Go
it1/3y
=]
Picker<T>继承自T,唯一的作用就是给T添加上了各种操作符的重载函数。 {1~T]5
现在所有参与行动的functor都要套上一层picker, _1被声明为 picker<holder>, 并且holder中所重载的操作符除了operator()之外全部被移到了picker内。而picker中的操作符重载的返回的functor也必须套上一个picker: usOx=^?=
P5?<_x0v4b
template < typename Right > >ttuum12w
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const Acu@[I^
{ yn~P{}68
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); j*zD0I]
} q;A;H)?g
CMl~=[foW
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > 'M/([|@
使用picker还带来一个额外的好处。之前提到picker_maker要区分functor和常量,有了picker,区分的方法就非常简单了:凡是属于picker<T>的都是functor,否则就是常量。 K+),?Q
?.p
lf$Ve
template < typename T > struct picker_maker fKkjn4&W
{ 9lspo~M
typedef picker < constant_t < T > > result; Ty+I8e]{
} ; )`?%]D
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > V3.t;.@
{ zxKCVRJ
typedef picker < T > result; D7Zm2Kj
} ; `# ^0cW
QxpKX_@Q5
下面总的结构就有了: YYUe)j{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。 #Ufo)\x
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。 213\ehhG<
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 >Ko[Xb-8^_
至此链式操作完美实现。 ,]$A\+m'
3f&|h^\nD
*%A}x
七. 问题3 k4y}&?$B
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。 rK|*hcy
va,~w(G
template < typename T1, typename T2 > 'HaD~pa
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 4JO@BV >t
{ +jV_Wz
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); mEDpKWBk
} edpW8eND
^^}Hs-{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: VKrShI
-[]';f4]M
template < typename T1, typename T2 > N"c(e6
struct result_2 qnIew?-*
{ w~+ aW(2
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; `}8&E(<
} ; geGeZ5+B
`s/?b|,
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? $[(d X!]F
这个差事就留给了holder自己。 !7 _\P7M
IZNOWX|Z;
O@&+} D>
template < int Order > LWmB,
Zf/
class holder; 5D' bJ6PO
template <> m<@z}%v-
class holder < 1 > u"+}I,'L
{ GYK\LHCPd
public : Zb(t3I>n
template < typename T > @Icq1zb]
y
struct result_1 VLI'
{ a5?8QAO~r
typedef T & result; wNDbHR
} ; OO-k|\{|
template < typename T1, typename T2 > nk@atK,38^
struct result_2 2@Lbfo A
{ +5X DF
typedef T1 & result; ,8VU&?`<}
} ; _vl}*/=Hc
template < typename T > $3;Upgv
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const =G${[V\
{ GP,<`l&
return (T & )r; .i/m
} ~`cwG`
'N
template < typename T1, typename T2 > `_qK&&s
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const -x]`DQUg
{ 0Y?H0
return (T1 & )r1; r"wtZ]69
} J;QUPpHZ
} ; $G!R,eQ
2QUx&u:
template <> }[!92WS/ee
class holder < 2 > T|) {<
{ 6X_\Ve
public : Mi0sC24b|
template < typename T > K-Mc6
struct result_1 aMwB>bt
{ &M[f&_"8Q
typedef T & result; WES#ZYtT
} ; D"l+iVbBP
template < typename T1, typename T2 > j^SZnMQf
struct result_2 r<R4
1Fz
{ w{,4rk;Hr
typedef T2 & result;
}31ZX
} ; &m'kI
template < typename T > |a(fejO3
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const #h'@5 l
{ :td ~g;w
return (T & )r; N4{nG,Mo]
} s] au/T6b
template < typename T1, typename T2 > 4IsG=7
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const Fo|xzLm9*|
{ ^k/i-%k0
return (T2 & )r2; Op}ZB:
} GDhM<bVqM*
} ; U@-2Q=
M\2"gT-LV
WxUxc75
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 77,oPLSn
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: FxW&8 9G
首先 assignment::operator(int, int)被调用: #@f[bP}a
wWjG
JvJ
return l(i, j) = r(i, j); m7jA
,~O
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) oy\B;aAK
H3KTir"on
return ( int & )i; o( G"k
return ( int & )j; M\oVA=d\0
最后执行i = j; ?dq#e9
可见,参数被正确的选择了。 ?=On%bh
4<S'
W`)<vGn=Y
t~p
y=\
6 "gj!/e
八. 中期总结 Akk
3 Qx
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: :0~QRc-u
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 \;9W.d1iU
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 u=NG6G
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor UT]?;o"
-4 Ux,9&
"Ij I'c
AHbZQulC
E`;;&V q-
S\ ,mR4:
九. 简化 =
[@)R!3H
很明显,要支持一个操作符所要做的工作太多了,而且在每个functor中申明result_1至result_n,可见如果n发生变化,维护的开销极大。 +]wuJSxc
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 ?vtX"Fdz
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: &xd.Qi2
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 smy}3k
+-*/&|^等 v;2CU
2. 返回引用。 )b4$A:
=,各种复合赋值等 grom\
3. 返回固定类型。 p9[6^rjx8
各种逻辑/比较操作符(返回bool) >s EjR!
4. 原样返回。 ql{_%x?
operator, L8$1K &!
5. 返回解引用的类型。 Ib`-pRU;
operator*(单目) yi6N-7
6. 返回地址。 `wz[='yM
operator&(单目) pmc=NTr&<
7. 下表访问返回类型。 3=.Y,ENM;
operator[] On_@HQ/FI
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值
6ghx3_%w
operator<<和operator>> D ]03eu
't (O$
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。 Z|m`7xeCy
例如针对第一条,我们实现一个policy类: 5Jk<xWKj
p.K*UP
template < typename Left > *VeW?mY,P
struct value_return <=um1P3X
{ "MOpsb,
template < typename T > eVz#7vqv
struct result_1 </~ 6f(mg
{ c0- ;VZ'
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; d IB }_L
} ; x~DLW1I
C"V%# K
template < typename T1, typename T2 > qYB~VE03
struct result_2
Nh!_l
{ 6z,Dyy]tl
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; GF<[ }
} ; V2 d,ksKwn
} ; m@G i6
<^R{U&Z@
D{7w!z
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait DC4C$AyW
r
^4Uw8-/ 9
下面我们来剥离functor中的operator() |`O5Xs1{B
首先operator里面的代码全是下面的形式: _F(P*[[&
Nn6S
8kc
return l(t) op r(t) ;O#g"8
return l(t1, t2) op r(t1, t2) ~2*9{
return op l(t) ]7 GlO9
return op l(t1, t2) #@.-B,]
return l(t) op !X^Ce)1K
return l(t1, t2) op qa'gM@]
return l(t)[r(t)] ).412I
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] )r6EW`$
oy.[+EI`|
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: hUpnI@
单目: return f(l(t), r(t)); DT(d@upH
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); " {dek
双目: return f(l(t)); #CUzuk&
return f(l(t1, t2)); [:;# ]?
下面就是f的实现,以operator/为例 C"uahP[Y
?;ukvD
struct meta_divide -.I4-6~
{ h) (*q+a
template < typename T1, typename T2 > !kuX,*}q
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) - xm{&0e)
{ @'FE2^~Jj
return t1 / t2; ,ZE?{G{tuj
} cWAtju?L;
} ; {=:#S+^ER
fL*T3[d
这个工作可以让宏来做: <E,%@
r|<DqTc6l
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ Ww3wsy x
template < typename T1, typename T2 > \ ^c}J,tZ]
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; b0<o
以后可以直接用 }%!tT\8
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) + =$
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 "?}uQ5f
(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。。。) .)XP\m\
?}p:J{
]2SF9p_
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 5r,r%{@K
)Di \_/G
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > L{{CAB!
class unary_op : public Rettype d3Di/Iej
{ )U
t5+-UK
Left l; N5U)*U'-u
public : MmTC=/j
unary_op( const Left & l) : l(l) {} D1s4`V -
N!&:rK
template < typename T > T?
,P*l
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const bJ /5|E?
{ 8P' ana
return FuncType::execute(l(t)); r{?TaiK
} ?
zDa=7 J
! ]`
#JAL7
template < typename T1, typename T2 > VaONd0Z I
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const zy'D!db`Z
{ wE\3$ s/{D
return FuncType::execute(l(t1, t2)); sq /]wzT:
} 0ZpFE&
} ; CO+/.^s7}S
dP2irC%f8
TCKu,}s
同样还可以申明一个binary_op @Yw,nQE)b
`\u;K9S6
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > Y4.Eq+$gh
class binary_op : public Rettype GwU?wIIj^
{ E ]9\R
Left l; $(pF;_W
Right r; 266oTER]v:
public : | t QiFC
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} fnKY1y]2+
=3~/:8o
template < typename T > u+t$l^S
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const u"xJjS
{ K0pac6]
return FuncType::execute(l(t), r(t)); sM[I4.A3
} BP[|nL
^ZDBO/
template < typename T1, typename T2 > w~R`D
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 07g':QU@
{ sZgRt
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); "Ml&[Oge
} ykg# {9+
} ; e-hjC6Q U
a&{X!:X
i+3fhV
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 vl Ez9/H
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 $!@\
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) \!50UVzm)
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 EpJ4`{4
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! Z#l%r0(o
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 T\s)le
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 zLw{ {|
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) lq:}0 <k
下面是修改过的unary_op Z(>'0]G
#:x4DvDkR
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > 2aA`f7
class unary_op (6p]ZY
{ #zUXyT#X
Left l; "[p@tc?5
zQ6p+R7D
public : 0H_!Kg
H5cV5E0
unary_op( const Left & l) : l(l) {} wd@aw /
^rl"rEA
template < typename T > s?Uh| BfB
struct result_1 r`S< A;
{ &ZHC-qMRK
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; )}%O>%
} ; AdZ;j6#
s pLZ2]A
template < typename T1, typename T2 > |WryBzZ>on
struct result_2 -~" :f8
{ nR>r2wMk@
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; RF!a//
} ; X6+qpp
VQI(Vp|
template < typename T1, typename T2 > E`H$YS3o
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const {Hmo1|_S|
{ f
).1]~
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); 3ss6_xd+
} ^\:8w0Y^
"&Dx=Yf
template < typename T > q_W0/Ki8
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const
>YtdA
{ $2DuB
return OpClass::execute(lt(t)); R
#]jSiS
} qH,l#I\CG
R=Ws#'
} ; {+<P:jbz;
mnk"Vr` L
{ x0 t
该方法避免直接使用RetType的result_x,而自己申明一个对应的result_x做一次中转,虽然其实毫无意义,却恰好避开了vc的bug 6C4'BCYW(
好啦,现在才真正完美了。 +|Hioq*,t
现在在picker里面就可以这么添加了: U!%!m'
5Ky#GuC
template < typename Right > 2O"P2(1}v
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const |IoB?^_h
{ ,vqr<H9e
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); d1@%W;qX!
} e
pCLM_yA
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 x.0p%O=`
R1:k23{
if;71ZE
>>Ts??
I]"96'|N
十. bind p,pR!qC>
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 @4(k(
先来分析一下一段例子 gG%V 9eOQ
<!$:8ls
(KZHX5T=
int foo( int x, int y) { return x - y;} dm"n%
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 [ao
U5;7
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 depYqYK7G
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。 <WXzh5D2
我们来写个简单的。 +(D$9{y
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: "1q>At
对于函数对象类的版本: $P7iRM]
&0TVi
template < typename Func > :M{Y,~cP
struct functor_trait qzw'zV
{ 3($"q]Y
typedef typename Func::result_type result_type; E Uar/
} ; 0qjXQs}
对于无参数函数的版本: {*ZY(6^
rdnno
template < typename Ret > Kz<@x`0
struct functor_trait < Ret ( * )() > CSbI8 5F
{ gw`B "c|
typedef Ret result_type; ?T_3n:
} ; cWGDee(
对于单参数函数的版本: @ ''GPL@
(\"k&O{
template < typename Ret, typename V1 > 6ZgU"!|r
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > cr?7O;,
{ to8X=80-3
typedef Ret result_type; &bqT/H18
} ; }7G8|54t
对于双参数函数的版本: FG3UZVUg9
dw~p?[
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > "x941}
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > L{l6Dd43q
{ KV|}# <dD
typedef Ret result_type; )2UZ% ?V#
} ; ;
UiwH
等等。。。 Uw-p758dD
然后我们就可以仿照value_return写一个policy hqk}akXt
h=kQ$`j6
template < typename Func > iyVB3:M
struct func_return 0w'j+
{ Et"?8\"n7
template < typename T > zJM S=r
struct result_1 Sx*oo{Kk%
{ "'^4*o9
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; 04J}UE]Ww
} ; 2#X4G~>#h
n\I#CH0V
template < typename T1, typename T2 > "M|P+A
struct result_2 (qn2xrV
{ ;v17K
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; +6smsL~<#v
} ; k"kJ_(
} ; d_S*#/k
a"/#+=[
Y=Z1Tdxa|
最后一个单参数binder就很容易写出来了 VN4yn| f/
vN4Qdpdb
template < typename Func, typename aPicker > e&ANp0|W
class binder_1 RUCPV[{b
{ (F7_S*
Func fn; iFSJL,QZ3
aPicker pk; 5_0(D;Q
public : /$n ~lf
c[}(OH
template < typename T > C
]Si|D
struct result_1 6m .k;'
{ ~,D@8tv
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; p3ISWJa!
} ; `"i Y*
Q@e[5RA+]
template < typename T1, typename T2 > Mcw4!{l`
struct result_2 n[Zz]IO,g
{ -K(fh#<6KO
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; pqvOJ#?Q}=
} ; gIR^)m
yix'rA -T
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} :"6q,W
Nf+b"&Zh`
template < typename T > X u"R^
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const OE)~yKy
{ ?EMK8;
return fn(pk(t)); rI5Foh6
} o
sbHs$C
template < typename T1, typename T2 >
N-lGa@ j
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 6*9}4`
{ -]Cc
return fn(pk(t1, t2));
qLncn}oNM
} , xx6$uZ
} ; ?%Rw(E
]!:oYAm
s/"&9F3
一目了然不是么? Zn:R
PMk*
最后实现bind y`e4;*1
f0+2t.tj
Mv|ykJoz"
template < typename Func, typename aPicker > &