一. 什么是Lambda s;1h-Oq(
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 )=^w3y
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, Q+$Tt7/
+j[oE I`e
Z|*!y]We
Ph,-sR
class filler cQUC.TZ_
{ i7Z=|&
public : \2kPq>hu
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} ^g>1U5c
} ; ~?Omy8#
r\M9_s8
N "Wqy
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: Hs(D/&6%
.v\\Tq&"|
~;#MpG;e
"!UVs+)]
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); Es'Um,ku
XFqJ 'R
=A!S/;z>
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 [L~@uAMw:
K%j&/T j1
O'DW5hBL0
uCP>y6I
二. 战前分析 rrBAQY|.
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 KMK`F{
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 7^:4A'
E]} n(
A74920X`W
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); ,|T7hTn=
/* --------------------------------------------- */ BavO\{J#|0
vector < int *> vp( 10 ); nU
z7|y
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); NgZUnh3{
/* --------------------------------------------- */ !<\Br
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); v"Jgw;3
/* --------------------------------------------- */ 5OP`c<
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); lWZuXb,G
/* --------------------------------------------- */ #D%ygh=
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); qE7R4>5xjO
/* --------------------------------------------- */ u{f*
M,k
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); ^U q
oFC)
\5><3*\
8v92Ng7
看了之后,我们可以思考一些问题: &tI#T)SSs
1._1, _2是什么? ,?-\
x6
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 0ZI(/r
2._1 = 1是在做什么? !~iGu\y
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 7C,T&g
1:
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 IB5BO7J
;N=G=X|}
n!ok?=(kQ
三. 动工 SZ!=`a]
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: [`_io>*g
cma*Dc
-$a>f4]
0@=MOGQb
template < typename T > W{"XJt_
class assignment ) g1a'G
{ UWXm?v2j
T value; 7"v$- W y
public : -w6
"?
assignment( const T & v) : value(v) {} mDMt5(.
template < typename T2 > 4&X*pL2;
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } g /+oZU
} ; 4dh+
Ca>&
)NW6?Pu"
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 ]<w:V`(
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment 5\4g>5PD
GH4iuPh]
!.X.tc
m}Y0xV9
class holder `$5UHa2/
{ \ FzM4-
public : <G3&z#]#4
template < typename T > uOi&G:=
assignment < T > operator = ( const T & t) const 8g/F)~s^F
{ V64L,u#`l
return assignment < T > (t); UVuDQ
} )mcEQ -!b
} ; Q5+_u/
<,%:
`iG,H[t+j
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: VM=+afY5M
^CT&0
static holder _1; yX/";Oe
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 NYB[Zyp
)LHj+B
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); '3(l-nPiG^
而不用手动写一个函数对象。 \ZXLX'-
,TC;{ $O5
x8#ODuH
rP=sG;d
四. 问题分析 f"5g>[1
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 +Ezgn/bS&
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 JWO=!^
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 =P77"Dd
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 QBJ3iQs1
下面我们可以对这几个问题进行分析。 j6}R7$JR
ZU&"73
五. 问题1:一致性 fZWGn6$
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?| 90N`CXas
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 mj,fp2D;%
Wsj=!Obc
struct holder C*70;:b
{ dKhA$f~
// 9h,u6e
template < typename T > 5_o$<\I\
T & operator ()( const T & r) const ./-JbW
{ h1"zV6U
return (T & )r; J{"kw1Lu
} )h$NS2B`
} ; Vd9@Dy
<eN R8(P
这样的话assignment也必须相应改动: ;e8V
+h
ik,lSTBD
template < typename Left, typename Right > U HO_Z
class assignment ]gb=
{ S[:xqzyDg
Left l; irBDGT~
Right r; Ze^jG-SL$9
public : q }C+tn"\
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} rw%l*xgX
template < typename T2 > !$qKb_#nC
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } i, n D5@#
} ; 6)gd^{
q!,zq
同时,holder的operator=也需要改动: T)CzK<LbR
^(x^6d
template < typename T > `cB_.&
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const 748CD{KxW
{ uZ6d35MJ
return assignment < holder, T > ( * this , t); mz7l'4']+
} wwd'0P`/
S5=Udd"
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。 4N?v
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 ,Fqz e/
pb;")Q'
return l(rhs) = r; {y^3> 7
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。 =d;Vk
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: !cEG}(|h
y>VcgLIB
template < typename Tp > F_;tT%ywfx
class constant_t "E!mva*NU
{ N1EezC'^
const Tp t; |PVt}*0"
public : M@UVpQwgv
constant_t( const Tp & t) : t(t) {}
:S
%lv
template < typename T > -f(/B9}
const Tp & operator ()( const T & r) const 9L eNe}9v
{ #TJk-1XM*q
return t; LX+5|u
} ;-mdi/*g
} ; 1' w:`/_
!|wzf+V
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 eOlKbJU
下面就可以修改holder的operator=了 |?m` xO
tOdT[&
template < typename T > qztV,R T
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const > 6CV4 L
{ E;\M1(\u
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); WV<tyx9Z
} 8s}J!/2
tl8O6`<Z
同时也要修改assignment的operator() +RZ~LA\+
yf1CXldi
template < typename T2 > ,lN5,zI=S
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } / l>.mK()
现在代码看起来就很一致了。 i\}:hU-U
iAO5"(>}?
六. 问题2:链式操作 `|e!Kq?#Q
现在让我们来看看如何处理链式操作。 IfdI|ya
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。 d 4{FDqto
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。 h=VqxGC&
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。 dXvt6kF
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct ?^!,vh
yOXO)u1n
template < typename T > YZ}cB
struct result_1 K\!#4>yd
{ C*Vd -U
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; Q%ad q-B
} ; 5OLQw(E
$ACx*e%
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: "l~Ci7& !a
T`YwJ6N
template < typename T > ]TpU"JD
struct ref U\<-mXv
{ =C7
khE
typedef T & reference; pgc3jP!
} ; U5ZX78>a
template < typename T > qc-,+sn(
struct ref < T &> GY!C|7kN
{ h^|5|l
typedef T & reference; Wsz0yHD[`
} ;
.jg0a
t=wXTK5"
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: D>ef
2OBfHO~D
template < typename T > /="HqBI#i
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const (RL>Hn;.
{ uGtV}-t:
return l(t) = r(t); H?rg5TI0
} <-C!;Ce{
可能大家已经注意到我定义assignment的operator()的返回类型的时候,是直接将其定义为Left的operator()返回类型的引用形式,如果实际上处理的对象的operator=并不是按照常理来声明的,那么这段代码可能就编译不过。这的确是一个很麻烦的事情。实际上,在gcc下,使用typeof关键字可以很容易的得到该类型的operator=的返回类型,就可以让这段代码变得更有通用性。然而为了实现可移植性,我不得不放弃这个诱人的想法。 BNm4k7
]M
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 7ETjn)%bs
h BMH)aU
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 eQN.sl5
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: .-I|DVHe
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 Q
s(Bnb;
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 9(1rh9`=
最后的布局是: #*$p-I=
Add D@54QJ<
/ \ J\co1kO9/
Divide 5 n@>wwp
/ \ f[~1<;|-
_1 3 -E>)j\{PX7
似乎一切都解决了?不。 HOW7cV'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。 o
\L!(hm
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。 wrv5V M}
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: W:s@L#-
**;p(CI
template < typename Right > P_4DGW
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const Lubrn"128
Right & rt) const cnNOZ$)
{ UPh=+s #Q
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); 4iX-( ir,
} je%M AgW`
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 649 !=
XXX指的是原来的functor的类型,picker_maker<T>是一个类型变换的trait,如果T是一个常量,那么他会返回constant_t<T>,否则返回T本身。 7k8n@39?
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 j~av\SCU*
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 :b#%C
pR
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 i.a _C'<$
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? 7nE"F!d+0
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: `u'dh{,gE
IM(u<c$
template < class Action > e<+<lj"
class picker : public Action !c(QSf502
{ d,#.E@Po
public : b5`KB75sbo
picker( const Action & act) : Action(act) {} c. K =(y*
// all the operator overloaded FvImX
} ; W4(?HTWZ
C8b''9t.
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。 [1Dm<G
u@
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: MWwJzVL8
3(_!`0#F%
template < typename Right > _n O.-
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const 2<W&\D o@
{ HkjEiU
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); 'p}`i/
} $Xf (^K
G2Qjoe`Uc
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > !k&)EWP?
使用picker还带来一个额外的好处。之前提到picker_maker要区分functor和常量,有了picker,区分的方法就非常简单了:凡是属于picker<T>的都是functor,否则就是常量。 ~l4f{uOD>]
p8>%Mflf
template < typename T > struct picker_maker knHv?#
{ [#b2%G1
typedef picker < constant_t < T > > result; =4NqjSH
} ; ;bjnL>eW
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > .]t5q%}j
{ /=T"=bP#/
typedef picker < T > result; L]-w;ll-
} ; 4<gJ2a3
f\o
R:%
下面总的结构就有了: /&s}<BMHU
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 Y`li> .\
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 rG6\ynBX%
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 Jq1 n0O
至此链式操作完美实现。 >{&A%b4JF
VWa|Y@Dc]
`iYc<N`
七. 问题3 :t$A8+A+0
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。 'EX4.h
a5
tY_5Pz(@
template < typename T1, typename T2 > UzQ$B> f
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ;h=S7M9.
{ (_8#YyW#
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); sBjXE>_#)
} 0X"\ a'M_
I,P!@
很明显,这个函数的返回类型会依赖于T1,T2,因此result_1已经无法适用,我们就只好再写一个result_2: J W"
zixEMi[8
template < typename T1, typename T2 > L#j/0IHD
struct result_2 dr]&kqm
{ &HF]\`RNr
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; h|W%4|]R)
} ; TVkcDS
2VYvO=KA
显然,各个functor似乎根本不理会各个参数那个是_1, 那个是_2, 那么最后是怎么选择的呢? UKs$W`
这个差事就留给了holder自己。 g [L
PrnrXl
S
n`<S&KP|
template < int Order > .ZX2^)`XD
class holder; xZ ;bMxZ
template <> #93}E
Y
class holder < 1 > 9k`~x1Y)
{ K`(#K#n
public : ^KH%mSX>
template < typename T > u4"r>e6_B
struct result_1 <Jwo?[a
{ E+{5-[Zc*$
typedef T & result; *zQOJsg"e
} ; l,bZG3,6
template < typename T1, typename T2 > >d%VDjk .
struct result_2 Gpu_=9vzv
{ l%PnB
)F
typedef T1 & result; %$9:e
J?
} ; o;;,iHu*
template < typename T > (,tHL
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const VkXn8J
{ ~CFMIQ et
return (T & )r; p7 [(z
} (j N]OE^
template < typename T1, typename T2 > Wem?{kx0
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const 2PBepgQyPU
{ z93nYY$`Y
return (T1 & )r1; s=/^lOOO
} 6ZgNHARS
} ; p#<nK+6.8
Q\WXi
template <> VM;g+RRq
class holder < 2 > e6m1NH4,
{ f\'G`4e
public : `.8-cz
template < typename T > t|=n1\=?
struct result_1 2IzfP;V?
{ $jcz?vH
typedef T & result; k~|ZO/X@l%
} ; cG(0q[
template < typename T1, typename T2 > |_I[1%&`N
struct result_2 |Gc&1*$
{ 9:\A7 =
typedef T2 & result; DpNX66O
} ; O3xz|&xY&
template < typename T > m)k-uWc$C
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const I}%mfojC
{ }K;iJ~kD1
return (T & )r; -x?Hj/
} D(@SnI+
template < typename T1, typename T2 > kA,4$2_o
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const JP%RTGu
{ jrcc
return (T2 & )r2; @Yarz1
} ZIy(<0
} ; 40+fGRyOL
2%]t3\XW
Xv&%2-V;
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> >。 w 3d\0ub
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: j]Ua\|t
首先 assignment::operator(int, int)被调用: ]!-R<[b
6
f~iML5lG
return l(i, j) = r(i, j); 1O4D+0@
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) Vy r]
x
w'XSb.\)_m
return ( int & )i; x{j+}'9
return ( int & )j; ++gPv}:$X
最后执行i = j; 2_I+mQ
可见,参数被正确的选择了。 -G!6U2*#
`|JI\&z
I*9Gb$]=
BiE$mM
#4lHaFq
八. 中期总结 P;>!wU~*
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: 8nf4Jk8r
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 \`&xprqAw
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 %cd]xQpCp
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor Ltl]j*yei
_rG-#BKW8L
3U>S]#5}
wH!}qz/
H!#5!m&
A` =]RJ
九. 简化 4a1BGNI%SW
很明显,要支持一个操作符所要做的工作太多了,而且在每个functor中申明result_1至result_n,可见如果n发生变化,维护的开销极大。 v$Dh.y
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 ^X$
I= ro
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: wNbTM.@
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 P2 |}*h5(
+-*/&|^等 g\qX7nIH?
2. 返回引用。 jigbeHRy
=,各种复合赋值等 FfjC
M7?
3. 返回固定类型。 O2$!'!hz
各种逻辑/比较操作符(返回bool) _3I3AG0e
4. 原样返回。 @X|ok*v`
operator, <BQ%8}
5. 返回解引用的类型。 (+@faP
operator*(单目) Lq%[A*`^
6. 返回地址。 65uZLsQ
operator&(单目) -z&9DWH
7. 下表访问返回类型。 83B\+]{hD
operator[] v F]
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 s~/57S
operator<<和operator>> +6uOg,;
}@3$)L%n_u
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。 :^K~t!@
例如针对第一条,我们实现一个policy类: %odw+PhO
2k%Bl+I
template < typename Left > ^NcTWbs-T
struct value_return l;XUh9RF`A
{ FU^Y{sbDg
template < typename T > "[Yip5
struct result_1 1o(+rR<h9
{ ,I("x2
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; Qb@BV&^y&
} ; #3YdjU3w
XL=2wh
template < typename T1, typename T2 > O^y$8OKEi,
struct result_2 0qOM78rE
{ b$IY2W<Ln
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; UnJi& ~O
} ; CzK%x?~]
} ; :u,2"]
-DA;KWYS
HW^{ ;'kH~
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait (2n3exx
>3v0yh_3
下面我们来剥离functor中的operator() gX/|aG$a!U
首先operator里面的代码全是下面的形式: [''=><
Mf!owpW
T
return l(t) op r(t) ,^Ex}Z
return l(t1, t2) op r(t1, t2) ))c*_n
return op l(t) :Xb*m85y
return op l(t1, t2) :/ ~):tM
return l(t) op v\J!yz
return l(t1, t2) op =#7s+ d-
return l(t)[r(t)] C,V|TF.i2
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] h<t<]i'
T@2f&Un^
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: /M5=tW#e
单目: return f(l(t), r(t)); y[TaM9<
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); FI80vV7
双目: return f(l(t)); 4KN0i
return f(l(t1, t2)); A;K{ &x
下面就是f的实现,以operator/为例 ':5U&
tW'qO:y+
struct meta_divide IO?~b X P
{ ,"4X&>_f
template < typename T1, typename T2 > bfcD5:q
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) u0<d2Y
{ 0]f?Dx/8
return t1 / t2; rjq -ZrC%
} w; yar=n
} ; :/n
?4K^
0tn7Rkiw
这个工作可以让宏来做: A0'tCq]?0
cuJ/ Vc
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ ,Gf+U7'K
template < typename T1, typename T2 > \ I$rW[l2
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; "i;*\+x
以后可以直接用 &e5^v
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) hg)!m\g
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 n:%'{}Jw
(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。。。) aTmX!!
Zb5T90s%
% t,1_c0w
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 %a%+!wX0x
I_{9eG1w?
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > }[YcilU_
class unary_op : public Rettype Cf8R2(-4
{ ?#');`
Left l; oZ|{J
public : Xmw2$MCB
unary_op( const Left & l) : l(l) {} J~ PTVR
0ll,V
template < typename T > NpjsZcA
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const Br?++\
{ G>?x-!9qcH
return FuncType::execute(l(t)); F<XD^sO
} 0hEF$d6U
-M(58/y
template < typename T1, typename T2 > @DjG?yLK$
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const YQlpk@X`2
{ )[a?J,
return FuncType::execute(l(t1, t2)); M$E8:
} *;~{_Disz
} ; k;9#4^4(
O;.d4pO(tC
I+-Rs2wb
同样还可以申明一个binary_op IrVM|8vT3
vwSX$OZ
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > Fp* &os
class binary_op : public Rettype lS Kv*
{ QQ2OZy>W
Left l; #EwRb<'Em
Right r; @idp8J [td
public : O>{t}6o
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} 8DmX4*
Lt
ZWs0l0
template < typename T > 7i%P&oB
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const m''i E
{ )Q N=>J
return FuncType::execute(l(t), r(t)); DXw9@b
} }sm56}_
3n=cw2FG
template < typename T1, typename T2 > et7 T)(k0
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 6 I>xd
{ G=0}IPfp
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); nY.Umj
} pNk,jeo
} ; ^U|CNB%.
^Ypb"Wx8
_@}MGWlAPt
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 ff2.|20
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 kgib$t_7
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) aF_ZV bS
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。 y0Q/B|&[
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! xHR+((
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。。。 $T@xnZ
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 :+X2>Lu$FA
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) M`f;-
下面是修改过的unary_op %)!~t8To
1+y6W1m^R
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > &Cn9
k3E\R
class unary_op )y
[[Se
{ EKI+Dq,
Left l; qhHRR/p
ag*Hs<gi
public : ztt%l #
k}owEBsn}
unary_op( const Left & l) : l(l) {} uR[PKLh
GqF.T#|
template < typename T > -p]`(S%
struct result_1 AfbA.-
{ R2Fh^x
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; clU3#8P!=
} ; 9jJ/ RX p
JCMEhI6d*
template < typename T1, typename T2 > E6d8z=X(
struct result_2 ^#6%*(D
{ =Z$=-\<x0.
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; kA9 X!)2w
} ; \Q
BpgMi(
g{f>jd
template < typename T1, typename T2 > Z[A|SyZp
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const M#gGD-
{ `E1_S
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); "Z1&z-
} >ehWjL`8
}sN9QgE
template < typename T > %0M^
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const T"0)%k8lJ
{ oKqFZ,m[
return OpClass::execute(lt(t)); `EW_pwZPA
}
{83He@
1*Fvx-U'
} ; QR-R5XNT[
s%?p%2&RA
9Z_OLai
该方法避免直接使用RetType的result_x,而自己申明一个对应的result_x做一次中转,虽然其实毫无意义,却恰好避开了vc的bug q@!H^hd}
好啦,现在才真正完美了。 =;?PVAdu%#
现在在picker里面就可以这么添加了: 38.J:?Q
c#-97"_8
template < typename Right > d"$oV~>P|
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const W1,L>Az^Ts
{ |$-d,] V
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); -JW6@L@
} .j$bCKXGx
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。 o[+|n[aT)3
V5^b6$R@
OU964vv
b.u8w2(
jm!C^5!
十. bind 7)8}8tY^{
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 1H@rNam&
先来分析一下一段例子 Ej3hdi)
HC`3AQ12!&
ZN]c>w[
)I
int foo( int x, int y) { return x - y;} &@Gu~)^(
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 (6y3"cbe
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 wk7_(gT`0
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 >+LgJo R
我们来写个简单的。 = 8e8!8
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: :[rKSA]@
对于函数对象类的版本: uTt:/gm
Xr6 !b:UX
template < typename Func > .*ovIU8
struct functor_trait J^a"1|
{ 0mi[|~x=
typedef typename Func::result_type result_type; 2%yJo7f$[
} ; h*LL(ow5
对于无参数函数的版本: -"tgEC\tD
PKs%-Uk
template < typename Ret > e{+{,g{iu
struct functor_trait < Ret ( * )() > @ BW8`Ky1
{ =}KbE4D+8
typedef Ret result_type; ~F6gF7]z
} ; 4gNRln-
对于单参数函数的版本: tLXw&hFk`g
4'=N{.TtO
template < typename Ret, typename V1 > "8
mulE,
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > @{a-IW3
{ _Cs}&Bic_
typedef Ret result_type; T/6=A$4
#
} ; "{xv|C<*n
对于双参数函数的版本: ;I@L
YfU#kvE'
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > ~J{{n_G{
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > H?^#zj`Ex+
{ V-r<v1}M
typedef Ret result_type; Z69IHA[
} ; bbkI}d%(Ng
等等。。。
>U/g*[>
然后我们就可以仿照value_return写一个policy TAoR6aE
z$5C(! )
template < typename Func > sYP@>tHC
struct func_return xAE@cwg
{ EZfa0jJD
template < typename T > B\&