一. 什么是Lambda 4rXjso|
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 dC&{zNG
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, w]2tb
fd Vye|%
PeCU V6
WGy3SV )
class filler x-W6W
{ Z?@1X`@
public : m]}%Ag^x
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} c j-_
} ; { zGM[A
&U<t*"
p\xi5z
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: xOfZ9@VU
kFCjko
H{&o_
jGV+ ~a
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); i
qLNX)
r7dvj#^
+[W_Jz
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 f+A!w8E
rID_^g_tP8
vpTYfE
4(2iR0N
二. 战前分析 'dT JE--@
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。 ur*a!U
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 |n9q4*dN
i;+]Y
PWErlA:58
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); _4!SO5T
/* --------------------------------------------- */ {/Mz/|%
vector < int *> vp( 10 ); }vzZWe
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); v-^7oai
/* --------------------------------------------- */ $inpiO|s
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); D)0pm?*5A
/* --------------------------------------------- */ IvJ;9d
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); 8|9JJ<G7
/* --------------------------------------------- */ c{X>i>l>
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); &RSUB;ymL
/* --------------------------------------------- */ ' pnkm0=`
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); Glz yFj
MSef2|"P#
.Ioj]r
UXU!sd
看了之后,我们可以思考一些问题: ;{@jj0h;
1._1, _2是什么? FPg5!O%
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 :Ng4?
+@r
2._1 = 1是在做什么? ,ypD0Q
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 4VPJv>^
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 Y$tgz)
+A3Q$1F
<4DSk9/
三. 动工 g)o?nAr
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: ,B^NH7A:
.tFMa:
|{)SLvlJl
:)cn&'l(S
template < typename T > g 0=Q>TzY
class assignment zYL</!6a[
{ PxqRb
T value; 2!UNFv#=$
public : C}})dL;(
assignment( const T & v) : value(v) {} ?/EyfTex
template < typename T2 > Ds}ctL{6"
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } cwe@W PE2
} ; CO+[iJ,4C+
P5&mpl1
ss8de9T"'
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 hvc%6A\nm
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment naQ0TN,
]7#@lL;'0
\QpH~&QIS
iJIDx9 )Z
class holder Hh|a(Zq,
{ O&ur|&v
public : ue YBD]3'
template < typename T > p-KMELB
assignment < T > operator = ( const T & t) const AdCi*="m
{ p_K``JE
return assignment < T > (t); >_ )~"Ra
} ;,z[|"y
} ; xr }jw
+N~?_5lv\s
Ax'jNol
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: 8ec6J*b
AX
{~A:B
static holder _1; k!%[W,*
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 g91X*$`]
@A-*XJNS":
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); CB76
而不用手动写一个函数对象。 Oyfc!
}!^/<|$=
9/La_:K
'Z<V(;W
四. 问题分析 btQDG
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。 :RYh@.
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。 I eQF+Xz
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 {;iG}j K
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 Z$8X1(o
下面我们可以对这几个问题进行分析。 (3H'!P7|~
n'dxa<F2|
五. 问题1:一致性 Pk94O
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| 3I rmDT
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 Do&em8i
z
R0 g-
struct holder 1|+Zmo"
{ ka3(sctZ5
// 3L;GfYr0
template < typename T > ujo3"j[b
T & operator ()( const T & r) const l1Zf#]x
{ (l|:$%[0
return (T & )r; ywPFL/@
} OS
X5S:XS
} ; %*>ee[^L ,
xB%Felz
这样的话assignment也必须相应改动: Rh:@@4<
B %|cp+/
template < typename Left, typename Right > 8T}Ycm5}
class assignment M.h)]S>
{ B{:JD^V!
Left l; h4j{44MT
Right r; &=seIc>x@
public : qyfw$$X
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} d[b(+sHp a
template < typename T2 > FwdRM)1)
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } F]#rH
} ; O<@S,/Q4
U[!x
0M
同时,holder的operator=也需要改动: $@[`/Uh
Jgf73IX[
template < typename T > !9$xfg}
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const [Rqv49n*V
{ J9tQ@3{f
return assignment < holder, T > ( * this , t); Sdc
yL%6!
} {AJcYZV
;NyX9&@
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。 {V> >a
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 rv(Qz|K@
-^y$RJC
return l(rhs) = r; YQB. 3
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 HzW`j"\
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: f}4bnu3
YKjm_)8]w
template < typename Tp > 8=]R6[,fD
class constant_t :r<uH6x|
{ l7{Xy_66
const Tp t; l9U^[;D
public : )PM&x
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} rPK)=[MZ
template < typename T > Z3ucJH/)V
const Tp & operator ()( const T & r) const 5LT{]&`9
{ EF7Y 4lp
return t; {=(GY@yU/
} p8%/T>hK
} ; YS}uJ&WoF
QzjLKjl7p4
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 ^%^~:<N
下面就可以修改holder的operator=了 g$++\%k&
i+I%]
template < typename T > LuM[*_8
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const rek89.p
{ E^I|%F
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); G0Q8"]
} ]Zfg~K(
REyk,s2"6
同时也要修改assignment的operator() Cf-R?gn]
&^R0kCF`
template < typename T2 > qOyg&]7
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } y4aW8J#
现在代码看起来就很一致了。 ~^U(G As
dS7?[[pg9
六. 问题2:链式操作 D ^ mfWJS
现在让我们来看看如何处理链式操作。 QLq^[>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。 __}j
{Buk
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。 Q:.q*I!D<4
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。 J|DID+M
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct 3y}0J @
#d+bld \
template < typename T > "=7y6bM
struct result_1 xLfx/&2
{ wSTy2Oyo;
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; <NV[8B#k]
} ; 9{gY|2R_
6}aIb .j
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: "Qf X&'09
95.m^~5
template < typename T > jU1 ([(?"
struct ref Z J:h]
{ D49yV`
typedef T & reference; ;a]2hd"6
} ; j@jaFsX|
template < typename T > S>W_p~@
struct ref < T &> Z.a`S~U
{ A}(&At%n4
typedef T & reference; !/+'O}@-E
} ; %P!6cyQS
C_SJ4Sh
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: KrcL*j&^
?a~59!u
template < typename T > W^}fAcQKH
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const aCu 8
D!
{ \2q!2XWgK
return l(t) = r(t); PU0Ha
} 3I87|5V,Z
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。 N5>ioJj
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 by 'P}
XBd/,:q
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 w8!S;~xKI
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: `|Aj3a3sND
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 ))y`q@
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 [O)
Q\|k
最后的布局是: Hw 7
Add ),9^hJ1+@
/ \ 9#K,@X5 j
Divide 5 w+QXSa_D
/ \ i:9f#
_1 3 fi5x0El
似乎一切都解决了?不。 Z=VAjJ;i[
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。 Igowz7
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。 Z`L-UQJ.
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: tI2V)i!
7 &y'\
template < typename Right > D6cqON0a.
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const 3lw
KV
Right & rt) const oBfh1/<<a
{ \-XQo
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); 1SddZ5
} c{YBCWA
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 aRPpDSR?l
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。 2Zf}t
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。 G}!dm0s$
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。 ~Z74e>V%
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。 _J'V5]=4
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? PQ6.1}
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: } 0su[gy[
p.(8e kh
template < class Action > H/qv%!/o
class picker : public Action Ne{2fV>8Ay
{ [PVem
public : :A+nmz!z
picker( const Action & act) : Action(act) {} ^FaBaDcnl
// all the operator overloaded YNEPu:5J
} ; S8+GM
Q8]lz}
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。 0L3v[%_j"
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: O=2"t%Gc
{0a (R2nB
template < typename Right > L>4!@L5)
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const VB*`"4e@b<
{ nnP]x [
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); ^[]q/v'3m!
} `:=af[n
[1OX:O|
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > R07 7eX
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。 O$<m(~[S
K9{]v=#I
template < typename T > struct picker_maker fk*$}f
{ !bf8
r
typedef picker < constant_t < T > > result; qa>Z?/w
} ; Dt)O60X3>
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > HF(pC7/a:
{ Fjq~^_8
typedef picker < T > result; $~$NQe!/
} ; $K_G|Wyi
3>Ne_kY
下面总的结构就有了: h'Gs$o7#P
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。 >!o||Yn
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。 WA~PE` U
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 PubO|Mf
至此链式操作完美实现。 lCyBdY9n
hUL5V1-j
R^[b
I;
七. 问题3 [(*ObvEF
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。 <=1nr@L
H1!u1k1nl
template < typename T1, typename T2 > 75>)1H)Xm
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const /'
+GYS
{ w;e42.\
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); e}F1ZJz
} OrN~ Y#D
M/!5r
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: mA{G:
d
"pa}']7#
template < typename T1, typename T2 > A.f!SYV6
struct result_2 ymNL`GYN[
{ #YABbwH
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; Ub>Pl,~'
} ; l_?r#Qc7
g}uVuK;<
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? 0uw3[,I
这个差事就留给了holder自己。 pwu8LQ3b{O
bcVzl]9
>~+'V.CNW
template < int Order > CLQE@kF;
class holder; ;%#.d$cU
template <> MLd*WpiI.
class holder < 1 > am+'j5`Ys
{ N:4oVi@Je
public : HB/q
v IzB
template < typename T > TbK;_pg
struct result_1 [{K
{ ( E8(np
typedef T & result; Ym]Dlz,o
} ; e*nT+Rp
template < typename T1, typename T2 > .u<i<S
struct result_2 +{eZ@
{ mN!5JZ'2
typedef T1 & result; MfJs?N0
} ; @Czj] t`
template < typename T > GS<aXhk
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const ~7kIe+V
{ vt(A?$j|A
return (T & )r; 1\hh,s
} E#5$O2b#
template < typename T1, typename T2 > Rt%3\?rf
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const E0SP
{ @c>a
return (T1 & )r1; Uk2U:
} ?zS
t
} ; dg(fD>+
Syf0dp3
template <> &5x
]9
class holder < 2 > -pF3q2zb
{ $ts%SDM
public : RyAss0Sm^
template < typename T > Z'u:Em
struct result_1 )P)Zds@F
{ | e&v;48
typedef T & result; =Wgz\uGJ
} ; 31FQ=(K
template < typename T1, typename T2 > .q!U@}k.
struct result_2 AV t(e6H
{ WNE=|z#|
typedef T2 & result; \[!k`6#t7
} ; <`rl[C{
template < typename T > r )pg9}+
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const w^rINPAS
{ h 8ND=(
return (T & )r; !BQ:R(w
} )/B'
ODa
template < typename T1, typename T2 > ljS~>&
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const Msk^H7
{ |=xK-;qs
return (T2 & )r2; g_T[m*
} *.+Eg$'~V
} ; ME9jN{ le
=}8:zO
2'{
x|TLMu=3=
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 fw[Z7`\Q5
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: =Nc}XFq
首先 assignment::operator(int, int)被调用: Em(&cra
L#\!0YW/@
return l(i, j) = r(i, j); 0-N"_1k|?
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) ;:^^Qfp
1=9M@r~ ^
return ( int & )i; CP%?,\
return ( int & )j; bPe|/wp
最后执行i = j; jRhOo%p
可见,参数被正确的选择了。 cyQ&w>'
52zD!(
(FwWyt
2a\?Q|1C
;q3"XLV(T[
八. 中期总结 P:p@Iep
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: &4m\``//9
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 pyf/%9R:d
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 }uCC~ <^
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor &idPO{G
j9bn|p$DA
,rC$~
&
BS6UXAf{|Z
IpRdGT02
]P5|V4FXo
九. 简化 NDmTxW#g
很明显,要支持一个操作符所要做的工作太多了,而且在每个functor中申明result_1至result_n,可见如果n发生变化,维护的开销极大。 t/3t69 \x
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 YpGG^;M$
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: SDW_Y^Tb
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 E|Q|Nx!6[
+-*/&|^等 *[QFIDn:
2. 返回引用。 /c>@^
=,各种复合赋值等 'JjW5
3. 返回固定类型。 Q&X#(3&'
各种逻辑/比较操作符(返回bool) !:N&tuJEv
4. 原样返回。 z-Ndv;:
operator, F/QRgXV
5. 返回解引用的类型。 @5C!`:f
operator*(单目) k3w(KH@
6. 返回地址。 5 wT
e?
operator&(单目) .5'_5>tkv
7. 下表访问返回类型。 2<
"-
operator[] &* Aems{-
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 :'F7^N3;H
operator<<和operator>> $4&%<'l3I
c(R=f+
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 k4AF
.U`I
例如针对第一条,我们实现一个policy类: (PM!{u=
MoFAQe
template < typename Left > tr<iFT}C
struct value_return .[qm>j,
{ qi&;2Yv
template < typename T > C.& R,$
struct result_1 @gn}J'
{ fBi6%
#
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; =MsQ=:ZV
} ; Ul/Uk n$
a@ub%laL
Z
template < typename T1, typename T2 > E76#xsyhF
struct result_2 -D4"uoN.
{ ;ye5HlH}.
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; [s"e?Qee
} ; 9?IvSv}z
} ; %:DH_0
S%sD#0l
|P>Yf0
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait n@`:"j%s_
OX
r%b
下面我们来剥离functor中的operator() *?-,=%,z/
首先operator里面的代码全是下面的形式: k'(eQ5R3L
i.(kX`~J1
return l(t) op r(t) - fB;pS,
return l(t1, t2) op r(t1, t2) wUj#ACqB
return op l(t) }C<<l5/ z
return op l(t1, t2) Ei
Yj `P
return l(t) op T-
|36Os4
return l(t1, t2) op ?q%&"
return l(t)[r(t)] [T<Z?
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] UrP jZ:K'
LO&/U4:
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: Sp2<rI
单目: return f(l(t), r(t)); 1c%ee$Q
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); K4{1}bU{>
双目: return f(l(t)); zIeJ[J@
return f(l(t1, t2)); j$5S_]2
下面就是f的实现,以operator/为例 FS1>
J%P
RXbhuI
struct meta_divide [2 yxTK
{ a
St
template < typename T1, typename T2 > I\,m6=q
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) H E'1Wa0r
{ ?uBZ"^'
return t1 / t2; zBKfaQI,
} oQS_rv\Ber
} ; 3R=R k
I=DvP;!
这个工作可以让宏来做: 3`mM0,fY
z5|m`$gy
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ ALOS>Bi&
template < typename T1, typename T2 > \ icw (y(W
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; "~|;XoMU
以后可以直接用 O
#
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) *\M$pUS{
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 Ul`~d
!3zH
(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。。。) P#ro;3S3y
keMfK]9
yt@;yd:OEk
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 6~rO(
XS&oW
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > H/I1 n\
class unary_op : public Rettype @|i
f^
{ 0YApaL+jt
Left l; Ny6 daf3f
public : iem@K
unary_op( const Left & l) : l(l) {} 0]._|Ubn6)
9eh9@~mU"l
template < typename T > XeJ|Z)qZ
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const `-J$7)d@
{ mx ]a@tu
return FuncType::execute(l(t)); jO9w7u6
} ku&m)'
'cpO"d?{
template < typename T1, typename T2 > -<jd/ 5
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const Tx|}ke~
{ jlA?JB
return FuncType::execute(l(t1, t2)); yW!+:y_N_
} ?L'4*S]
} ; _Dv<
dm+}nQI\
@#?w>38y
同样还可以申明一个binary_op J: T
|
WN9&
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > *}n)KK7aT
class binary_op : public Rettype @S>$y5if
{ )dMXn2O
Left l; Jy?#@/~
Right r; (X(296<;
public : n G+ L'SmI
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} wRATe
0'
M*xt9'Yd
template < typename T > pVGH)6P>|
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ER)<Twj
{ P_Bhec|#fT
return FuncType::execute(l(t), r(t)); [&B}{6wry
} @=0O'XM
^-|yF2>`
template < typename T1, typename T2 > 3!OO_
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const MUeS8:q-N
{ -l ?J
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); =D"H0w <zw
} 6 pQbh*
} ; 2o\GU
ENEn Hu^
pEn3:.l<
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 .0eHP
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 cfg_xrW0^
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) w{HDCPuS
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。 NETji:d
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! (K}Md~
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。。。 qOi3`6LCV
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 4wa8Vw`
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) bktw?{h
下面是修改过的unary_op Mb2rHUr
J(s%"d
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > 51Nh"JTy
class unary_op SjZ?keKZ
{ S(b5Gj/Kd
Left l; OGC|elSM
|iJ+e -_R
public : !8#!P
5ZPe=SQ{
unary_op( const Left & l) : l(l) {} ;44?`[oP
(_Ld^^|
template < typename T > }"{NW!RfP
struct result_1 ti)4J2c,8
{ 8r 4
L4
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; m&h5u,
} ; BUozpqN}
YnCWmlC
template < typename T1, typename T2 > DW,fh8 w
struct result_2 z3lMD'uU3
{ .-0;:>
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; luEP5l2&
} ; }: W6Bo-|
Fs bX{
template < typename T1, typename T2 > NyJ=^=F#
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const @$ea-fK??
{ TN=MZ{L
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); sT^^#$ub
} OSvv\3=
wJ|wAS
template < typename T > B_B~Y8=3`
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const xP1`FSO8=
{ jq4{UW'
return OpClass::execute(lt(t)); fR4O^6c:
} <^Hh5kfS'
>#MGGCGL
} ; tvC7LL NP<
@Lj28&4:<
(S@H'G"
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 r}gp{Pf7e
好啦,现在才真正完美了。 t-vH \m
现在在picker里面就可以这么添加了: u/@dWeY[]
aXSTA,%
template < typename Right > wN])"bmB
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const Z~.3)6,z
{ Tn# >"Ag
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt);
igV4nL
} FDHa|<oz
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。 Tk'YpL#U
"ct_EPr`
?\7" A
FL5tIfV+
Ve4!MM@ti
十. bind LZ@4,Uj
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。 SGU~LW&
先来分析一下一段例子 pGy]t
Mb I';Mq
Tv;|K's'
int foo( int x, int y) { return x - y;}
]0HlPP:2
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 y`~[R7E
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 ((U-JeFW
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。 S> f8j?n
我们来写个简单的。 sQT0y(FW
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: T1@]:`&
对于函数对象类的版本: YdgaZJs
LWb5C{
template < typename Func > T/^ /U6JB
struct functor_trait #_tixg
{ 2<aBUGA
typedef typename Func::result_type result_type; pvJsSX
} ; r+BPz%wM=O
对于无参数函数的版本: & >AXB6
;b[% L&
template < typename Ret > ~CQYF,[Th
struct functor_trait < Ret ( * )() > }5RCks;)*
{ ,R
j{^-k
typedef Ret result_type;
*Mt's[8
} ; J`ia6fy.I
对于单参数函数的版本: 5]WpH0kzO
* Yr)>;^
template < typename Ret, typename V1 > rZDmZm?=
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > xQ
`>\f
{ t`
R#pQ
typedef Ret result_type; +_8*;k@F'
} ; r@3VN~
对于双参数函数的版本: =<.8
D]9I-|
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > -Fodqq@,
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > _u^ S[
{ )g9&fGYf
typedef Ret result_type; ;a/Gs^W
} ; Tn+6:<OFdO
等等。。。 9L}=xX`>?
然后我们就可以仿照value_return写一个policy ta*B#2D>
,%+i}H,3
template < typename Func > 6xs_@Vk|d
struct func_return JDi|]JY
{ s@sr.'yU
template < typename T > 2$^n@<uZ@
struct result_1 s%nx8"
{ 8_MR7'C1hi
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; y>vr Uxgo
} ; :XK.A
We#u-#k_O
template < typename T1, typename T2 > n>tYeN)F<
struct result_2 -{i;!XE$SR
{ 5-Vdq
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; !3{>
F"
} ; C>q,c3s5
} ; Z8P{Cr~U9
e9;<9uX
:,$:@
最后一个单参数binder就很容易写出来了 W6t"n_%?"
>!|Hns
template < typename Func, typename aPicker > wRL=9/5(8
class binder_1 0/d+26lR
{ 33lD`4i+
Func fn; m$xL#omD
aPicker pk; -MV </
public : ST3aiyG
gG0P &9xz
template < typename T > #`5{?2gS9
struct result_1 lzz rzx^
{ `1F[.DdF
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; 12*'rU;*
} ; AvdxDN
P
agzp%m
template < typename T1, typename T2 > d/G`w{H}y
struct result_2 e%w>QN`
{ ~ y%8uHL:
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; KH)(xB=
} ; &A