一. 什么是Lambda M2E87w
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 d&T6p&V$
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, Y3$PQwn
.P
Wx?&igh
6~F#F)C'
xR|eye R
class filler .pIR/2U\F
{ 0L0Jc,(F+
public : xw+<p
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} Z-t}6c'Kg
} ; ,t%CK!8
?D(FNd
9R@abm,I
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: )y`TymM[F
-|Yh/
PPCTc|G
x'2 ,sE
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); mC:X4l]5
'l'
X^LMD
]CIQq1iY
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 Bzu(XQ
s`#ntset0
$!F&>=o
DhWWN>I
二. 战前分析 niYz9YX
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。 }0BL0N`_
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 i $[,-4v
2{mY:\
#juGD9e
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); "J P{Q
/* --------------------------------------------- */ 6;
5)/ q
vector < int *> vp( 10 ); d<^_w!4X}
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); NWJcFj_
/* --------------------------------------------- */ Nt
zq"ces)
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); YER:ICQ
/* --------------------------------------------- */ 6%ZHP?
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); n5bXQ
/* --------------------------------------------- */ @[d#mz
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); C~ZE95g
/* --------------------------------------------- */ #D`S
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); U_x0KIm
m\6SG' X
j`2B}@ 2
H\)gE>
看了之后,我们可以思考一些问题: _YH<YOrMh
1._1, _2是什么? u?q&K|
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。 "H5&3sF2
2._1 = 1是在做什么? .-.q3ib
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。 cP*c(k~N
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。 *nYB o\@g
@+?+6sS
:v#k&Uh3y
三. 动工 e>
ar
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: iD%qy /I/
Hs[}l_gYn
D^,\cZbY
D3%l4.h
template < typename T > )UR1E?'
class assignment L3B8IDq
{ } c{Fa&
T value; LIr(mB"Y0
public : X,>(Y8
assignment( const T & v) : value(v) {} 5{')GTdX>
template < typename T2 > GS}0;x
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } \4OK!6LkI
} ; wX-RQ[2X
C0zrXhY_v
'To<T
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 ]|,vCKju
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment "3@KRb4f
&c20x+
PPN q:,
PdR >;$1
class holder (F_w>w.h
{ 7.%f01/i
public : 3nwz<P
template < typename T > gk"mr_03
assignment < T > operator = ( const T & t) const bKYY{V55
{ GUKDhg,W
return assignment < T > (t); 9^oo-,Su_
} :ezA+=ENg
} ; 9QX4R<"wUg
E\w+kAAf
JdtPY~k0
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: ?3[tJreVj
Hr8\QgD<4
static holder _1; %Hh3u$Y,
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 60'6/3
U%L
-NMe
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); 658\#x8|
而不用手动写一个函数对象。 TNx _Rc}
Y7-*2"!
~fBex_.o*
INOH{`}Ew
四. 问题分析 @2u#93Y
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。 N. jA 8X
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。 sqT^t!
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 #aa1<-&H
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 =m~ruZ/
下面我们可以对这几个问题进行分析。 'v\j.j/i
1ADv?+j)A/
五. 问题1:一致性 goB;EWz
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?| k9l^6#<?
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 /0
_zXQyV
U3/8A:$y
struct holder !\ZcOk2
{ $}db /hY*
// 8|6~o.B.G
template < typename T > n%*tMr9 s
T & operator ()( const T & r) const @/LiR>,
{ KYf;_C,$
return (T & )r; a/b92*&k
} ZEqE$:
} ; O)`Gzx*ShU
$.9 +{mz
这样的话assignment也必须相应改动: 2Q}7fht
YIO.yN"0
template < typename Left, typename Right > GoazH?%
class assignment 3+%nn+m
{ (V!0'9c
Left l; rfc|`*m}0
Right r; _\UIc;3Gl
public : y`6\L$c
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} p.5e:
i^LJ
template < typename T2 > QAi1,+y]7w
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } t| _{;!^
} ; |*ReqM|_C
]=|P<F
同时,holder的operator=也需要改动: ^\T]r<rCY
_CL{IY
template < typename T > >;7a1+`3
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const PV(4$I}
{ @%:E }
return assignment < holder, T > ( * this , t); d+e0;!s~O
} #n#HzbT
*x!LKIpv
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 9*DEv0}a^
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 x%pRDytA
DLXL!-)z
return l(rhs) = r; 'gCZ'edM
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 o[oqPN3$Y
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: %i595Ij-]
ki#bPgT
template < typename Tp > _N@(Y :
class constant_t w,/6B&|
{ =W<[Fe3
const Tp t; CbQ4Y
public : h;nQxmJ9
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} iu|v9+
template < typename T > tpZ->)1
const Tp & operator ()( const T & r) const &r:=KT3
{ =+\$e1Mb*
return t; _JA:.V^3gm
} j_V/GnEQ
} ; {Xv3:"E"O
v^TkDf(Oz
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 YXRjx.srf
下面就可以修改holder的operator=了 Sc{Tq\t;%
t#~XLCE
template < typename T > `O
n(v
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const 0qR$J
{ ^cn@?k((A
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); 8)?_{
} ST%
T =_q
rs_h}+6"s
同时也要修改assignment的operator() wASX\D }
5k~\or 5_
template < typename T2 > ]x_F{&6U8
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } }*Zo6{B-
现在代码看起来就很一致了。 K_&_z
?0) @jc=
六. 问题2:链式操作 ,J&9kYz
现在让我们来看看如何处理链式操作。 In+^V([u+_
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。 WUY,. 8
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 R"{l[9j4>
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 IM]h*YV'
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct Bq{]Eh0%
& g$rrpTzv
template < typename T > t)'dF*L
struct result_1 3.FR C
{ 7UDq/:}Fo
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; :q;R6-|.
} ; e96#2A5f
`)2[ST
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: ^Et,TF\
kC31$jMC3!
template < typename T > O]bKNA.5
struct ref bBG/gQ
{ qK,V$l(4#
typedef T & reference; qy&\Xgn;GA
} ; QoWR@u6a
template < typename T > 2`E!| X
struct ref < T &> `0z/BCNB
{ `@MPkCy1
typedef T & reference; `V@z&n0P6
} ; ` yYvYc
s-%J5_d f
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: bs P6\'\4
3(o7co-f
template < typename T > {lMqcK
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const F^miq^K=
{ pALJl[Cb
return l(t) = r(t); Pt(tRH B
} ,ex]$fQ'
可能大家已经注意到我定义assignment的operator()的返回类型的时候,是直接将其定义为Left的operator()返回类型的引用形式,如果实际上处理的对象的operator=并不是按照常理来声明的,那么这段代码可能就编译不过。这的确是一个很麻烦的事情。实际上,在gcc下,使用typeof关键字可以很容易的得到该类型的operator=的返回类型,就可以让这段代码变得更有通用性。然而为了实现可移植性,我不得不放弃这个诱人的想法。 &rP~`4Mkp
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 qw2)v*Fn
VfRs[3Q
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 2m_H*1HJ
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: PLdf_/]-
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 0Nt%YP
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 =E1tgrW
最后的布局是: 8m|x#*5fQl
Add Yw1Y-M
/ \ gW}} 5Xq
Divide 5 KX=/B=3~
/ \ ,6RQvw
_1 3 u]0!|Jd0
似乎一切都解决了?不。 @2?=3Wf
你可以想象一下一个完整的Lambda库,它必然能够重载C++几乎所有的操作符。假设其重载了10个操作符,那么至少会有10个代表这些操作符的functor类。大体上来讲,每一种操作符所对应的functor都应当能够由链式操作产生别的任意一种操作符所对应的functor。(例如:*_1 = 2既是由operator*的functor产生operator=的functor)。可想而知这样一共能产生10*10=100种产生方式。这是对编码的一个大挑战。 [WYJrk.
如何简化这个问题呢?我们不妨假定,任意一种操作符的functor,都能够产生任意一种操作符的functor,这样,每一种操作符的functor都拥有一样的产生方案。如果某种转换确实是不合法的(例如:A/B=C无论如何也不可能合法),那么在试图产生新functor的时候会出现编译错误。幸好C++的模版是如果不使用就不编译的,因此这种编译错误不会干扰到正常的使用,这正是我们所要的。 ;M-,HK4=
OK,我们的方法呼之欲出了。既然所有的functor都具有一样的产生方案,那么不如大家都不要实现,等到最后统一的在所有的functor里面加上这么一系列的产生代码吧。例如,如果要添加从某functor XXX到operator=的functor的产生代码: WkP|4&-<
sSV^5
template < typename Right > 3<3t;&e
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const soDfi-2o3
Right & rt) const kR_E6Fl
{ 'z~KTDX
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); pj+tjF6Np
} PK8V2Ttv
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 oW8;^u
XXX指的是原来的functor的类型,picker_maker<T>是一个类型变换的trait,如果T是一个常量,那么他会返回constant_t<T>,否则返回T本身。 g&P9UW>qS
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 sI$:V7/!
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。 ;2BPPZ
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。 +yvBSpY
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? .C6gl]6y@
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: ^&HI+M
ijg,'a~3E
template < class Action > nE4l0[_
class picker : public Action XGL"gD
{ Sw[=S '(l
public : -^0KE/
picker( const Action & act) : Action(act) {} Y[T J;O!R
// all the operator overloaded C>M6&=
} ; uz8nRS s
c'SM>7L
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-SdQTx_
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: -)<JBs>
b\H/-7<
template < typename Right > S`fu+^cv
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const omr:C8T>
{ k#BU7Exij
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); v#w4{.8)
} O$YJku
S|tA[klh
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > A-}PpH~.Z
使用picker还带来一个额外的好处。之前提到picker_maker要区分functor和常量,有了picker,区分的方法就非常简单了:凡是属于picker<T>的都是functor,否则就是常量。 Sv~PXi^`H
9.^-us1
template < typename T > struct picker_maker H)-L%l|9
{ 9[B<rz
typedef picker < constant_t < T > > result; L>eQ*311
} ; H;4oZ[g
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > zaQ$ Ht
{ \t[
hg
typedef picker < T > result; 5B_-nYJDt
} ; @?(nwj~ s`
<#:Ebofsn
下面总的结构就有了: 'cWlY3%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。 "87O4
#$
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。 8.6no
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 b6
J2*;XG
至此链式操作完美实现。 Q3'(f9
x
2&3eAJC
y=y/d>=w
七. 问题3 d{vc
wZQ
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。 }?\#_BCjx(
wR`w@5,d
template < typename T1, typename T2 > WMt&8W5
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 1)nM#@%](h
{ x0N-[//YV
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); i'[n`|c<
} w-{#6/<kI5
>"2\D|-/
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: .2 N_?
!07FsPI#{
template < typename T1, typename T2 > N>uZ t2
struct result_2 RBMMXJj
{ nA{ncTg1\
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; P"[ifsp
} ; uaZ"x&oZ#
:~qtvs;{
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? v)v{QNQp^
这个差事就留给了holder自己。 HZ[68T[8b
giA~+m~fN
soFvrl^Ql+
template < int Order > Huug_E+
class holder; {!:|.!-u
template <> +w_MSj#P
class holder < 1 > 8xeun~e"vS
{ pU'`9fLi_
public : @ B}c4,
template < typename T > iPtm@f,bI
struct result_1 q^T&A[hMPx
{ gn4g 43
typedef T & result; 'w |s*5
} ; ,i$(yx?
template < typename T1, typename T2 > <W^XSk
struct result_2 (pRy1DH~
{ [h2p8i'o
typedef T1 & result; f0fqDmn
} ; J T0,Z
template < typename T > s K$Sar
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const S3JygN*
{ rwV u?W
return (T & )r; :BrnRW64
} p1`'1`.3
template < typename T1, typename T2 > '8kL1
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const M%Kx{*aw&
{ =>9.@`.
return (T1 & )r1; tr67ofld|
} /n<Ncf
} ; a_#eGe>
7HR%rO?'
template <> QeOt;{_|
class holder < 2 > Ms$7E
{ 80l3.z,:
public : EF7|%N
template < typename T > .tHv4.ob
struct result_1 A5>gLhl7
{ "
:nVigw&
typedef T & result; 9Av- ;!]
} ; N6 }i>";_;
template < typename T1, typename T2 > `'k's]Y
struct result_2 yKk,);
{ JcALFKLB
typedef T2 & result; @SMy0:c:
} ; 0T{Y_IG
template < typename T > Pt)}HF|u
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const T;pn -
{ ~4
x Ba:*z
return (T & )r; d-S'y-V?d
} #p9z#kin
template < typename T1, typename T2 > kpMM%"=V
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const JMe[
.Sx
{ )^'B:ic
return (T2 & )r2; pUEok +
} +H^V},dBp!
} ; -"^WDs
DDCQ Af
1Qe!
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 /v ;Kb|e
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: n[w,x;
首先 assignment::operator(int, int)被调用: TXOW/{B
oX]1>#5UMg
return l(i, j) = r(i, j); +Q#Qu0_
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) O?J:+L(
T|iF/p]F
return ( int & )i; />I8nS}T
return ( int & )j; 7;-i_&vws
最后执行i = j; %_=R&m'n`
可见,参数被正确的选择了。 1kw4'#J8
JY8"TQ$x
R3!vS+5rR
r%mTOLef
DT]p14@t9
八. 中期总结 KIl.?_61O
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: e;u8G/
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 J0W).mD_H
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 Qi]Z)v{^
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor y8n1IZ*#SZ
"LaX_0t)
*K^O oS
zi[M{bm
2/q=l?
R2ZQBwB
九. 简化 FAl 6
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。 i1Sc/
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 \k-juF80
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: ^b.
MR ?9
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 xyWdzc](p
+-*/&|^等 kU>|E<c*
2. 返回引用。 0\^2HjsJ
=,各种复合赋值等 ryLNMh
3. 返回固定类型。 !T(Omve)
各种逻辑/比较操作符(返回bool) O!Cu.9}
4. 原样返回。 ;7*@Gf}R
operator, qyfxT Q5
5. 返回解引用的类型。 s""8V_,;
operator*(单目) n{WJ.Y*
6. 返回地址。 jn Y3G
operator&(单目) U {!{5l:
7. 下表访问返回类型。 C>VZf,JE1
operator[] wcT6d?*5
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 L4Y3\4xXO
operator<<和operator>> Mwk_SCy
0 d]G
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。 ;>Qd )'
例如针对第一条,我们实现一个policy类: =@
gP%!
template < typename Left > MoHvXp;X
struct value_return E NjD~ S
{ a[ l5k
template < typename T > H;&t"Ql.
struct result_1 %n,bPa>T
{ 3vD,hL`&
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; 6LQ O>k
} ; K 5[ 3WHQ
^SCWT\E
template < typename T1, typename T2 > nJg2O@mRJ
struct result_2 .CpO+z
{ Or>[_3
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; 0VPa;{i/
} ; Ka{Zoi]
} ; *?&O8SSBH
#Qd3A
h]P$L>
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait oFp&j@`k8j
$@wkQ%
下面我们来剥离functor中的operator() iKY&gnu"
首先operator里面的代码全是下面的形式: i[#Tn52D
$0t
%}DE
return l(t) op r(t) UMaKvr-C&
return l(t1, t2) op r(t1, t2) 9Z
4R!Q
return op l(t) cqp#1oM4M
return op l(t1, t2) yqwr0yDAl
return l(t) op zPYa@0I
return l(t1, t2) op {%Sww:
return l(t)[r(t)] A?zW!'
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] V
""
lR!$+atW
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: =
xk@ Q7$
单目: return f(l(t), r(t)); wQc w#
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); 8 Hn{CJ~'
双目: return f(l(t)); gKCIfxM
return f(l(t1, t2)); a{W-+t
下面就是f的实现,以operator/为例 GZo4uwG@a
f14c}YY
struct meta_divide p'*UM%@SIY
{ u@B"*V~K
template < typename T1, typename T2 > cw\a,>]H
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) 8^lXM-G-
{ /slML~$t<
return t1 / t2; G
w[&P%
} JSU\Hh!
} ; w6_}]
&F
jo~Pr
这个工作可以让宏来做: E_oe1C:
O]>`B{
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ FcA0 \`0M
template < typename T1, typename T2 > \ l;uEw
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; Gf?KpU
以后可以直接用 LHb{9x
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) \<} nn?~n
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 hd\#Vh(H
(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。。。) )zN
)7
DYS(ZY)4
>@" j9
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 VA0TY/{
]
uOQ5.S+
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > CS/-:>s%
class unary_op : public Rettype oa|0=
{ D fea<5~^z
Left l; AZa3!e/1
public : T*IudxW
unary_op( const Left & l) : l(l) {} o;.-I[9h]
j*5VJ:
template < typename T > UTPl7po5D
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const X'c5s~9
{ RA6D dqT~
return FuncType::execute(l(t)); fp7Qb $-A
} [Z0e$
ZZTV
>:
template < typename T1, typename T2 > +K?h]v]%
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const &eg,*K} '
{ aqB^ %e
return FuncType::execute(l(t1, t2)); t]x HM
} CqoL5qt
} ; +FiV!nRkZ
"a: ;
/a
q%l]hQ@
同样还可以申明一个binary_op Q-"FmD-Yw
8<^,<?
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > *M"wH_cd
class binary_op : public Rettype *=v
RX!sI,
{ R8 m/Nt2
Left l; ymKdRF
Right r; r#XDgZtI
public : p})&Zl)V
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} ?d%_o@
NB^.$39n
template < typename T > G2A pm`/ y
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const C>+UZ
{ `drvu?F
return FuncType::execute(l(t), r(t)); DirWe
} dw&Xg_$
j<!$ug9VA
template < typename T1, typename T2 > #U1soZ7
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const =3"Nn4Z
{ NlKnMgt~
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); 1kpI?Plki
} r=9*2X#
} ; 78X;ZMY
HZ|6&9we
+z4NxR
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 "-hgeQX
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 VHJr+BQ1K/
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) dlWw=^
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。 qg>i8V
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! $]Q_x?
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 ?XHJCp;f
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 %B~`bUHjq
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) I@hC$o
下面是修改过的unary_op n\ IVpgP
D^A_ 0@
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > KAe)
X_R7
class unary_op 7.5G4
{ TWn7&,N
Left l; sOHh&e
{ng
public : Y)uNzb6R
GxvVh71zP
unary_op( const Left & l) : l(l) {} We" "/X
cJqPcCq(wn
template < typename T > E J 9A
4B
struct result_1 c`iSe$eS
{ vv3dr_l:
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; ue`F|
} ; !0w'S>e
K,So#Ui
template < typename T1, typename T2 > XL+kEZ|3
struct result_2 xUG|@xIwc
{ \>\w-ty[(
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; UP,(zKTA
} ; [*1c.&%(
9J>DLvl;
template < typename T1, typename T2 > g'mkhF(
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const c*3ilMP\4
{ mX<D]Z< k
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); >CYg\vas!
} wPV`j:?'
pHWol!
template < typename T > -8EdTc@
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const %2>FSE
{ QJ$]~)w?H
return OpClass::execute(lt(t)); s_RYYaM
} 5uu{f&?u)
KKOu":b
} ; /1O6;'8He
!D z:6r
bjR&bIA:
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 *yt/
Dj
好啦,现在才真正完美了。 1pcSfN :"1
现在在picker里面就可以这么添加了: Uz1u6BF
9%)'QDVGLf
template < typename Right > xE + Go
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const #BM *40tch
{ O*jNeYA
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); XbHcd8N T
} RzyEA3L'
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。 RI%*5lM8;
}}ogdq
#?aR,@n
$-o 39A#
a8dR.
十. bind XLM 9+L
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 J,IOp-
先来分析一下一段例子 ^ 41p+
=lVfrna
mTcLocx
int foo( int x, int y) { return x - y;} OY?uqP}c
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 qHvW{0E
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 L !{^^7
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 xv1$,|^ts
我们来写个简单的。 Z5NuLB'
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: K<N0%c~
对于函数对象类的版本: I</Nmgf
S~m*t i(
template < typename Func > sz}Nal$AC
struct functor_trait G-rN?R.
{ ay4|N!ExO
typedef typename Func::result_type result_type; +!w?g/dV
} ; #+r-$N.7
对于无参数函数的版本: g|2D(J
{qj>
template < typename Ret > 3fBq~ Q
struct functor_trait < Ret ( * )() > `L:wx5?
{ {!x-kF_
typedef Ret result_type; KX*e2 /0
} ; 8lbNw_U
对于单参数函数的版本: $|AvT;4
n cihc$V<
template < typename Ret, typename V1 > ]jM D'vg^b
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > q!NwfXJM
{ {_ Wtk@
typedef Ret result_type; ZVda0lex&
} ; =L&_6