一. 什么是Lambda +7t: /_b~
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 3UcOpq2i\
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, 7':<I-Fm
} d7o-
2yV{y#\
VjSA&R
class filler s3)T}52
{ >kV=h?]Y
public : \U?{m)N
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} A:?w1"7gT
} ; ^p~ 3H
*%dWNvN4X
}& 01=nY
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: n(\VP!u5r
Wp=:|J
0urM@/j+
P'k`H
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); +B
OuU#
PLWx'N-kqL
4hV~
ir
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 M5B?`mTl
lJ<(
mVt
N4,!b_1
)eWg2w ]
二. 战前分析 t2z@"e
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。 ":^cb =
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 d\rs/ee
;hPo5uZQ
,,(BW7(
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); SVT'fPm1M
/* --------------------------------------------- */ gd ; e-.
vector < int *> vp( 10 ); }x:nhy`
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); uX,ln(9I*H
/* --------------------------------------------- */ _lG\_6oJ,
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); N Z~"2~Hh
/* --------------------------------------------- */ K9UWyM<(2C
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); :sekMNM
/* --------------------------------------------- */ >c@1UEwkm
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); y7#vH<
/* --------------------------------------------- */ y &%2
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); dRLvej,
0bG2YMs
PciiDh~/
ON$-g_s>)
看了之后,我们可以思考一些问题: Z65]|
1._1, _2是什么? &M+fb4:_
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 e@L7p,
2._1 = 1是在做什么? +DP{ _x)t
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 Z+x`q#ZQr
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 .Ue1}'v*,
J+8T Ie
GwZ(3
三. 动工 btU:=6
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: @c{b\is2
o*|j}hnbv
r1X\$&
G |vG5$Nf
template < typename T > xn4-^2
class assignment {KalVZX2R
{ )3~):+
T value; (SYSw%v$A
public : 2M+'9+k~
assignment( const T & v) : value(v) {} tsu Mt
template < typename T2 > @I|gA
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } qU,u(El
} ; &\GB_UA
O9]+Jd4W
yPza
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 2Fsv_t&*>
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment X,h"%S<c#H
'rQ>Z A_8
:;]iUjiC8
mdTCe
HX
class holder G\ht)7SGgf
{ nB1[OB{
public : >HY(
Ij<
template < typename T > &I$MV5)u
assignment < T > operator = ( const T & t) const qKg*/)sD(
{ yk|<P\
return assignment < T > (t); jRP9e
} F"<TV&xf
} ; :v!e8kM\x
%Z=%E!*
VgO:`bDF
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,<$z1Jm
$ RDwy)9
static holder _1; x2bKFJ>e@
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 JXIxk"m
$kA'9Y
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); cn$o$:tW
而不用手动写一个函数对象。 -6OgM}
+(-L
ZCAdCKX|
d/O~"d
四. 问题分析 YxUC.2V|7$
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。 x$;I E
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。
z"n7du}v
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 OIMsxXF\J
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 1]i{b/ 4
下面我们可以对这几个问题进行分析。 bZ$;`F5})
nM1F4G
五. 问题1:一致性 =-e`OHA
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?| Pu=,L#+F N
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 {m)$ b
""JTU6]MS
struct holder R>iRnrn:-
{ tJ
NJS
// #~(VOcRI
template < typename T > b!7*bFTt
T & operator ()( const T & r) const 69{BJ]q
{ x"9e eB,
return (T & )r; oK5"RW
} &]'{N69@d?
} ; oWu2}#~z_
T5g}z5~"
这样的话assignment也必须相应改动: 7)`U%}R
k e
sg ]K
template < typename Left, typename Right > :QGd/JX$n`
class assignment em+dQ15
{ N<|_tC+ct
Left l; G98P<cyD
Right r; wsnR$FhQ`
public : ok"v`76~f5
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} -.>b7ui
template < typename T2 > K\7\
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } 'edd6yTd
} ; Pd<s#
\{HbL,s
同时,holder的operator=也需要改动: O]\6Pv@N
OO Hw-MW
template < typename T > \DG
6
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const :ub 4p4h*
{ (aAv7kB&
return assignment < holder, T > ( * this , t); X0\2q D
} ! z^%$;p
2qw -:
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。 \>T+\?M
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 kK27hfsw
$)1i)/]9U
return l(rhs) = r; i'w8Li
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 0W92Z@_GY
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: Vq'\`$_
7,MDFO{n
template < typename Tp > -YXNB[C
class constant_t c>_tV3TDA
{ emhI1
*}
const Tp t; |[/<[@\''
public : ! :[`>=!
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} XX85]49`%
template < typename T > rBOxI
const Tp & operator ()( const T & r) const "!ZQ`yl
{ tx,_0[hZi
return t; y&ZyThqg
} skd3E4
} ; aG"j9A~ &
kLsp0%2
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 #%4XZ3j#j;
下面就可以修改holder的operator=了 I~^t\iujs
:U6"HP+?g-
template < typename T > ~[_u@8l!mN
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const ~XzT~WxW
{ prHM}n{0
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); IhIz 7.|
} Qm-I=Rh+
u|ph_?6o
同时也要修改assignment的operator() /C[Q?
q,i&%
template < typename T2 > *^ZJ&.
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } J!{t/_aw
现在代码看起来就很一致了。 eD|p1+76
YiO3.+H
六. 问题2:链式操作 i/vo
现在让我们来看看如何处理链式操作。 2
c
2lK
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。 8a,uM :
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。 ww}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。 t5| }0ID-
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct (#&-ld6
$ Jz(Lb{
template < typename T > ]C;X/8'Jf5
struct result_1 x%v[(*F#y
{ }508wwv
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; :*=fGwIWS
} ; `!udU,|N
@A5'vf|2;.
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: _VUG!?_D$5
){nOM$W
template < typename T > ^xyU*A}D
struct ref afw`Heaa2(
{ mn].8F
typedef T & reference; -wsoJh
} ; 7C&J88|\
template < typename T > *;&[q{hz
struct ref < T &> i_c'E;|
{ khc1<BBsT
typedef T & reference; n5DS
} ; fN_qJm#:$y
P=[_W;->}
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: E/3i_R
_qxBjB4t"a
template < typename T > S8j!?$`
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const C09rgEB\B
{ |JL?"cc
return l(t) = r(t); ^ Fnag]qQ
} @*9c2\"k
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。 6MD9DqD
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 AoU Pq
2il`'X
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 o"V+W
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: VnYcqeCm
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 /szwVA
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 A_\`Gj!s%
最后的布局是: 68UfuC
Add 2Ij,OIcdBE
/ \ Op'&c0l
Divide 5 g8SVuG<DI\
/ \ eJ%b"H!
_1 3 \8Hs[H!
似乎一切都解决了?不。 M
ZAz= )-
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}b^_+UbP
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。 :5X^t
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: *x &
N>H#Ew@2U
template < typename Right > (KLhF
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const EzeU-!|W
Right & rt) const :O'QL,
{ U2Tw_
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); ^OOoo2
} 3&!v"ms
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 Eq?U$eE
XXX指的是原来的functor的类型,picker_maker<T>是一个类型变换的trait,如果T是一个常量,那么他会返回constant_t<T>,否则返回T本身。 s&4&\Aq}x#
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 #`ZBA>FLaQ
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 AxfQ{>)0
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 i5,yrPF
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? HU/2P` DGP
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: '~9w<dSB!r
`Frr?.3&-
template < class Action > !,^y!+,Qy
class picker : public Action x*sDp3f[*
{ <N:)Xf9`
public : S,s#D9NU
picker( const Action & act) : Action(act) {} M2$Hb_S{
// all the operator overloaded 8B(=Y;w
} ; mKqXB\<
^;9<7h[l
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|xmx!c
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: 6)PnzeYW
vqAEF^HYry
template < typename Right > ;X
N Ahg7
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const PfsUe,*
{ @6
a'p
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); :}R,a=N
} m1e Sn |)7
)<f4F!?,A
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > gN2oUbf8
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。 @uz(h'~
s f.z(o
template < typename T > struct picker_maker va:<W H
{ )$GCur~
typedef picker < constant_t < T > > result; Cw"[$E'J
} ; I)kc[/^j$
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > =A*a9c2
{ '5b0 K1$"
typedef picker < T > result; EOZ 6F-':
} ; ~Zn|(
ify48]
下面总的结构就有了: }[=)sb_
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。 ULhXyItL
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。 BIS .,
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。
ilXKJJda
至此链式操作完美实现。 h;#046-7
J(K/z,4h
\*&?o51!e
七. 问题3 $) M2
如何使用多参数的函数对象呢?考虑_1=_2,这个functor必须接受2个参数,因此所产生的assignment对象的operator()必须能接收2个参数。 ff7#LeB9
<5"&]!
.
template < typename T1, typename T2 > ^We}i
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const +_{cq@c
{ { P,hH~!
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); PhPe7^
} cs7^#/3<
2$MoKOx8$
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: bIlNA )g
vcCNxIzEG
template < typename T1, typename T2 > B9Mp3[
struct result_2 Y<jX[ET!
{ =''WA:,=h
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; ^<Gxip
} ; A|4om=MO
3AglvGK7{
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? a~J!G:(
这个差事就留给了holder自己。 5}Id[%.x
*~YdL7f)J
/CH]'u^j
template < int Order > a0+q^*\d\R
class holder; ?A3u2-
template <> o>nw~_ H\
class holder < 1 > /E2P
{ h-|IZ}F7
public : v%c/eAF
template < typename T > 7M
_
mR Vh
struct result_1 ~-[!>1!%
{ "G~!J\
typedef T & result; pKpB
} ; J<0d"'
template < typename T1, typename T2 > )HC/J-
struct result_2 ll1N`ke
{ b !y
typedef T1 & result; z5oJQPPi
} ; {]cr.y]\
template < typename T > C7G,M
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const G3`9'-2q@c
{ .%)uCLZr$
return (T & )r; x/CM)!U)
} hJ]Oa7r
template < typename T1, typename T2 > |/H?\]7
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const =4'V}p
{ MUsF
return (T1 & )r1; 9a=>gEF],@
} f^*Yqa
} ; NtM ?Jh
Zj-U^6^L
template <> 1x=x,lcL
class holder < 2 > 7V8k =
{ ZgG~xl\My
public : 9) ,|h
template < typename T > =Gu&0f
struct result_1 u8.Tu7~
{ kS&>g
typedef T & result; zCQP9oK!
} ; 7M4J{}9
template < typename T1, typename T2 > .D ^~!A
struct result_2 =R'O5J
{ n42\ty9
typedef T2 & result; _tX=xAO9
} ; Ha|}Oj
template < typename T > AEaN7[PQx|
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const |nWEuKHy
{ ?T_MP"
return (T & )r; g)^s+Y
} De^:9<{jc
template < typename T1, typename T2 > [520!JhZY
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const \eNB L[
{ M;Pry3J
return (T2 & )r2; lq "X_M$
} -z+,j(@
} ; +B1&bOb
d4BzFGsW
%Z <{CV
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> >。 Q&vdBO/
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: ~G@YA8}
首先 assignment::operator(int, int)被调用: ha$1vi}b
tB"9%4](
return l(i, j) = r(i, j); {&>rKCi
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) |u?VlRt
@L~erg>8=
return ( int & )i; 3: WEODV2
return ( int & )j; wpYk`Lr
最后执行i = j; -JF^`hBD-
可见,参数被正确的选择了。 VqV [ @[P
aIFlNS,y
ih/E,B"
/ @"{u0
pXl[I;
八. 中期总结 &l7E|.JE
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: 0y,w\'j
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 5 | , b
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 I/tMFg
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor ap )B%9
Uzzm2OS`
s$>n U
c/tB_]
hBpa"0F
O#ZZ PJ"
九. 简化 QHZ",1F
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。 o zn&>k
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 -grf7w^
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: Y2QX<
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 zaHZ5%{LQD
+-*/&|^等 7$lnCvm
2. 返回引用。 clV^Xg8D
=,各种复合赋值等 g?v(>#i
3. 返回固定类型。 >":xnX#
各种逻辑/比较操作符(返回bool) $U]T8;5Q
4. 原样返回。 #DFi-o&-
operator, &H;,,7u
5. 返回解引用的类型。 =oSd M2
operator*(单目) K us=.(
6. 返回地址。 $\h-F8|JMX
operator&(单目) ap}p?r
7. 下表访问返回类型。 nS%jnp#
operator[] 2L 1,;
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 c#}K,joeU
operator<<和operator>> !`I@Rk]`c
UTyV6~
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 `L`+`B
例如针对第一条,我们实现一个policy类: {owuYVm
K-C,n~-
template < typename Left > WV$CZgL
struct value_return {IV%_y?
{ |{YN3"qN
template < typename T > -C
q;
struct result_1 R>"Fc/{y
{ ":Tm6Nj
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; Yw3'9m^
} ; (8h4\utA
c]ARgrH-
template < typename T1, typename T2 > F=e9o*z
struct result_2 1]2]l*&3
{ /VT/KT{
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; ~\CS%thX
} ; N~O3KG q
} ; dn-
[Gnde
f<@!{y2Xe
2r!ltG3}
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait Om0$6O
zW%Em81Wd
下面我们来剥离functor中的operator() %DKFF4k
首先operator里面的代码全是下面的形式: TSP%5v;Dh
0Xh_.PF
return l(t) op r(t) Xh;.T=/E|
return l(t1, t2) op r(t1, t2) >%U+G0Fq
return op l(t) \s5Uvws
return op l(t1, t2) h.>SVQzU
return l(t) op E:pk'G0bZ
return l(t1, t2) op
:9UgERjra
return l(t)[r(t)] J/4T =:\
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] %Gh5!e:$SI
6*9wGLE
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: \QK@wgu
单目: return f(l(t), r(t)); S"Cz.
bv
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); {g%N(2
双目: return f(l(t)); BUBx}dbCM
return f(l(t1, t2)); eTS}-
下面就是f的实现,以operator/为例 $5&%X'jk
[v"Z2F<.=
struct meta_divide I1E9E$m5\<
{ .Az36wD
template < typename T1, typename T2 > E?XaU~cpc
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2)
QPx5`{nN
{ c}o 6Rm50
return t1 / t2; XX~vg>3_
} Zok{ndO@|f
} ; nTqU~'d'
ccuGM W G*
这个工作可以让宏来做: .c"nDCFVR
QF"7.~~2
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ 9b+jT{Tg
template < typename T1, typename T2 > \ ]^~}/@
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; 2nB99L{6
以后可以直接用 e,p"=/!aY
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) ^&eF916H
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 ,@ 8+%KqG
(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。。。) (gBKC]zvz3
8 c8`"i
N6y9'LGG`
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 |RiJ>/MK\
!2LX+*;
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > K&|h%4O
class unary_op : public Rettype RehmVkT
{ ^Pn|Q'{/p
Left l; O^@8Drgc
public : x4'@U<
unary_op( const Left & l) : l(l) {} 7s|'NTp
gpV4qDXV
template < typename T > EjR(AqZY
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const Uk?G1]$mL
{ uYUFxm
return FuncType::execute(l(t)); XQ]K,# i
} h:%,>I%{
d/7fJ8y8
template < typename T1, typename T2 > MgJ6{xzz
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 7=l~fKu
{ \]tBwa
return FuncType::execute(l(t1, t2)); @k?vbq
} QHk\Z
} ; Dl;hOHvKk
7AqgX0)
Tru{8]uMH
同样还可以申明一个binary_op 7*5B
*4cuWkQ,
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > ^{+ry<rS>
class binary_op : public Rettype 6R6Ub
0
{ $p0nq&4c
Left l; AWR :~{
Right r; 5p0~AN)
public : tDK@?PfKz
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} Q]k<Y
B5lwQp]
template < typename T > <XdnVe1
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const [RyVR
{ ;.>*O
oe&
return FuncType::execute(l(t), r(t)); Cy~ IB [
} |p|Zv H
Ds`e-X)O;\
template < typename T1, typename T2 > smn"]K
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const MpCPY"WLL
{ nQF&^1n
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); Qd}n4KF\
} Th)
} ; 5
D|#l*V
DSrU7#
Q
dj(D\.
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 wNf:_^|}
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 UUt"8]@[
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) yZleots1
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。 e=sc$1|4=
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! mxv?PP
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 }je<^]a
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 .p#kW:zspA
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) ]*2),H1
c
下面是修改过的unary_op c#OxI*,+/
? x%s
j
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > b;i*}4h!
class unary_op jBLTEb
{ 22l'kvo4"
Left l; 72<9xNcB!}
x5lVb$!G
public : Fy=GU<&AI
EmNVQ1w
unary_op( const Left & l) : l(l) {} Za|7gt];l
q*hn5 K*
template < typename T > m06'T2 I
struct result_1 VI!
\+A
{ -KiPqE%&G
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; i fsh(^N
} ; LRJX>+@
yzS]FwW7
template < typename T1, typename T2 > *6s_7{;
struct result_2 {*_Ln
{ k[Em~>m
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; PR{ubMn
} ; )UR$VL
VUP|j/qD
template < typename T1, typename T2 > mb\T)rj
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const Rk$7jZdTf
{
|~9rak,
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); M
Kyj<@[
} \8{SQ%
lu#a.41
template < typename T > pH' Tx>
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ^twyy9VR
{ ^ D0"m>3r
return OpClass::execute(lt(t)); 3D|Lb]=
} HSruue8
<a R
} ; UylIxd
!yNU-/K
(hc!!:N~q
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 N_%@_$3G]
好啦,现在才真正完美了。 }e7Rpgu
现在在picker里面就可以这么添加了: m#+0m!
0#|Jhmv-zL
template < typename Right > Q2fxsa[
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const 8eT#-9q@
{ B:zx 9
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); rz|T2K
} %`Ce#b()'
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 vn.5X
\'O/3Y7?X
)<x9t@$
M"z=114
>N^<Q4%2
十. bind cW3'057
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。 wSR|uh
先来分析一下一段例子 Zg+.`>z
igu1s}F
{4+/0\
int foo( int x, int y) { return x - y;} :!i=g+e]
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 cS.@02~f"
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 5<Kt"5Z%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。 B)q }]Qn
我们来写个简单的。 a^_K@
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: U&3!=|j
对于函数对象类的版本: I
Fw7?G,
C|y^{4|R
template < typename Func > 7w73,r/D8A
struct functor_trait e1[ReZW
{ -Mo4`bN
typedef typename Func::result_type result_type; |q4=*X q
} ; g$Tsht(rHD
对于无参数函数的版本: .-$3I|}X=
cqU6 Y*n
template < typename Ret > /)K')
struct functor_trait < Ret ( * )() > *zRig|k !H
{ shw?_#?1dy
typedef Ret result_type; ^!tX+`,6^
} ; T"\d,ug5[
对于单参数函数的版本: N[@~q~v
*)[fGxz
\
template < typename Ret, typename V1 > bUgg2iFS
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > w5Fk#zJv
{ 5c5!\g~'
typedef Ret result_type; ;(K/O?nrJ
} ; \J:+Wl.9A
对于双参数函数的版本: k4#j
l<R
8wWp+Hk
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > #19O5
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > #X]*kxQ<
{ xxGm T.&
typedef Ret result_type; x& _Y( bHA
} ; .H|Z3d!Jj
等等。。。 -#%M,Qb
然后我们就可以仿照value_return写一个policy w&@tP^`
[Or1
template < typename Func > :h,}yBJ1L
struct func_return bfeTf66c
{ ,u@:(G
template < typename T > ^Zl[#:EFP
struct result_1 /CALXwL
{ YusmMsN?
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; MTt8O+J?P~
} ; vU *: M8k
g?v/u:v>W
template < typename T1, typename T2 > Q]5_s{kiz
struct result_2 t|>P9lX@
{ P)VQAM
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; 2Ys=/mh
} ; B}qG-}(V
} ; rk=/iD
7
\xCNOKh
q?frt3o
最后一个单参数binder就很容易写出来了 6O?zi|J[:
x`?>j$
template < typename Func, typename aPicker > sssw(F
class binder_1 t<Sa;[+
{ 0SD'&
Func fn;
@Mg&T$
aPicker pk; ](I||JJa9f
public : G{?`4=K
0%xb):Ctw
template < typename T > ")ys!V9
struct result_1 "3_X$`v"!
{ t=lDN'\P
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; w[a(I}x
} ; 5_A*IC]
N/>:})dav
template < typename T1, typename T2 > ~!ei]UP
struct result_2 "wH(tk4
{ x7B;\D#`i/
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; JCxQENsVqB
} ; cZ%tJ(&\7X
R|@~<