一. 什么是Lambda \1=T
sU&^
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 =^BqWC2~
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, .(`(chRa}
cj$,ob&DX
$@_YdZ!
l0gH(28K
class filler R!sNg
{ n
(OjjRm
public : y.jS{r".
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} QH& %mr.S
} ; 11i"nR|
8&?^XcJ*x
^bF}_CSE
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: z
VnIr<!8_
S/a/1n$ U
c}YJqhk0J
Zkw J.SuU
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); Xyb8u})p'
ri_P;#lz
8&i;hZm
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 Xfj)gPt}
kBrvl^D{5
4#TnXxL
#o"tMh!f
二. 战前分析 J09*v)L
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。 .=?Sz*3
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 @8|~+y8,
D[V`^CTu
OMl8 a B9
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); 0 9tikj1
/* --------------------------------------------- */ |d5ggf.w
vector < int *> vp( 10 ); Q%rVo4M#2
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); #1MKEfv(~
/* --------------------------------------------- */ C,[L/!
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); P~&O4['<
/* --------------------------------------------- */ TLy;4R2Nn
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); QyTh!QM~`
/* --------------------------------------------- */ h!QjpzQe
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); x]H3Y3
/* --------------------------------------------- */ 'T%IvJ#Xu
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); O2C6V>Q;
`$H7KI G
Xu6jHJ@ x
Xz8$Xz,O
看了之后,我们可以思考一些问题: <|otZJ'2r
1._1, _2是什么? !
&y
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。 [qSQ#Qzi2i
2._1 = 1是在做什么? k9cK bf@
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。 $$42pb.
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。 eDuX"/kHA
SF0Jb"kS
!5NGlqEF#
三. 动工 /;+oz
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: 5Lw{0uLr
2ed@HJu
Ec+22X
?.8<-
template < typename T > :#qUMiu$
class assignment r|M'TA~:
{ 'HCnB]1
T value; ^<!Ia
public : #&k8TY
assignment( const T & v) : value(v) {} ehU"*9
template < typename T2 > ;
/=L
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } Q<dba12
} ; *JwFD^<j
*}7U`Aa
4yhcK&
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 O(odNQy~
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment : sFo
&ryiG
0"4J"q]&
5H~@^!7t
class holder >;m{{nj
{ (:JjQ`i
public : )q^(T1
template < typename T > 0Qt~K#mr/
assignment < T > operator = ( const T & t) const R !9qQn?
{ 3zbXAR*
return assignment < T > (t); v C^>p5F
} 9g96 d-
} ; ci;&CHa
jBS'g{y-!
Ny]lvgu9X
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: \`
&ej{
Bf/|{@
static holder _1; gUspGsfr
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 nVNs][
_$!`VA%
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); pVY4q0@
而不用手动写一个函数对象。 SGQDro=l
Jlz9E|*qV
]/a
g*F
&h\7^=s.
四. 问题分析 _OLI%o
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。 yk`)Cq%=;
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。 s_TD4~
$
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 XYMxG:
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 ) ,yH= 6
下面我们可以对这几个问题进行分析。 {|Bd?U;
\,hrk~4U;(
五. 问题1:一致性 #.o0mguU
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?| Q]^Yi1PbS
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 <;aJ#qT
=88t*dH(,"
struct holder UP R/XQ
{ %iX/y
// h>| g2h
template < typename T > N70zjy4?fL
T & operator ()( const T & r) const n? }5!
{ jK e.gA
return (T & )r; _%;M9Sg3
} u|T%Xy=LU
} ; Fk aXA.JE
v:?o3
S
这样的话assignment也必须相应改动: 9Eu #lV
sLZ>v
template < typename Left, typename Right > 8sH50jeP
class assignment B O]=vH
{ *O5:
Left l; l!/!?^8|f
Right r; >GmN~"iJ
public : QTfu: m{
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} &/iFnYVhy
template < typename T2 > >2u y
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } lf6|.
} ; XO%~6Us^
*<UGgnmLE
同时,holder的operator=也需要改动: _Yy:s2I8B
xFU5\Zuw
template < typename T > vcwK6G
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const HZ{n&iJ
{ ,2ME2@OP
return assignment < holder, T > ( * this , t); fy`+Efuj
} gd_^
cFDxjX?~
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。 8!;$qVt
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 |UYED%dC
%2}C'MqS
return l(rhs) = r; EDtCNqBS~2
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 v iJJ
e'\2
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: z(rK^RT
h07eEg
template < typename Tp > /7x\;&bc
class constant_t HgaZbb>'
{ ^j [Ku
const Tp t; X5 j=C]
public : ifvU"l
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} ODek%0=
template < typename T > &>g~-s
const Tp & operator ()( const T & r) const N2[jO+6
{ F;-90w
return t; l=xt;c!
} ^EuW(
"
} ; d+Ds9(gV
|_, /u_
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 0 7\02f
下面就可以修改holder的operator=了 =q5@,wN^
G0pBR]_5z$
template < typename T > x~z_,':
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const -p]>Be+^x
{ /'\;8A$J`
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); SHwRX?
B|
} yjFe'
WcU@~05b
同时也要修改assignment的operator() QkL@JF]Re
@iRO7 6m
template < typename T2 > ol<lCp
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } 4#7Umj
现在代码看起来就很一致了。 9qre|AA
+aj^Cs1$
六. 问题2:链式操作 i5VG2S
现在让我们来看看如何处理链式操作。 06jMj26!
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。 GQ[pG{_+
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。 =LK}9ViH
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。 V~[:*WOX
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct L1{T
?aII
aHC%19UN
template < typename T > UGCox-W"
struct result_1 B4^`Sw
{ &XtRLtgS
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; 8%-%AWF]
} ; e3g_At\
rREzM)GA
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: /BKtw8
]4o?BkL
template < typename T > -X8eabb
struct ref EHhd;,;O
{ sUbFRq
typedef T & reference; }[v~&
} ; 2( _=SfQ
template < typename T > -njQc:4W,-
struct ref < T &> ;ctU&`
{ ;cLUnsB\
typedef T & reference; 6__K#r
} ; 3S;N(A4
cix36MR_
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: ?+\E3}:
:XYy7xz<
template < typename T > 7E~4)k0<
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const ?:/|d\,7@
{ <m]wi7
return l(t) = r(t); CV3DMA
} W&KM/9d
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。 S(w\Z C
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 !W~<q{VTs
sOz sY7z3Z
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 nvH|Ngg Q
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: SK-W%t
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 @[v8}D
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 @RVOXkVo
最后的布局是: Q6x%
Add eT-9
/ \ {(Fe7,.S3
Divide 5 t!~S9c
/ \ ]
D6|o5
_1 3 lkwh'@s.
似乎一切都解决了?不。 {g_@Tuu
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。 ;{Jb6'K1h
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。 ^mf jn-=3
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: <[<247%
y
1nU{Sc@
template < typename Right > #KE;=$(S
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const y<*-tZV[
Right & rt) const %Rarr
{ l"5y?jT
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); o_rtH|ntX5
} 6p m~sD
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 j|(:I: ]
XXX指的是原来的functor的类型,picker_maker<T>是一个类型变换的trait,如果T是一个常量,那么他会返回constant_t<T>,否则返回T本身。 9^\hmpP@D
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 N"1QX6
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 Q.ukY@L.'
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 4U{m7[
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? /[?Jylj
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: 0H+c4IW
w+=Q6]FxJ
template < class Action > [b;Uz|o
class picker : public Action -l[jEJS}
{ (}jL_E
public : <+q$XL0
picker( const Action & act) : Action(act) {} enumK\
// all the operator overloaded |^iA6)Q
} ; :\bfGSD/gd
>qpqQ;
bm
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。 8Zw]f-5x\
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: ;"@ :}_t
Ay%:@j(E
template < typename Right > wv^b_DR
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const (Oq Hfv
{ +'%\Pr(
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); afUTAP@
} 1R^4C8*B
@ef$b?wg
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > RH~sbnZ)F
使用picker还带来一个额外的好处。之前提到picker_maker要区分functor和常量,有了picker,区分的方法就非常简单了:凡是属于picker<T>的都是functor,否则就是常量。 Nb1J ~v
oyW00]ka
template < typename T > struct picker_maker 4By]vd<;=
{ @woC8X
typedef picker < constant_t < T > > result; h>W@U9
} ; %)JRbX<c
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > Nf5WQTa4
{ GoD ?K C
typedef picker < T > result; 4E'|.tt(
} ; k>>`fE\K
\ 3G*j`
下面总的结构就有了: U`1l8'W}:#
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 4+Ti7p06&\
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 blp=Hk
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 VVLIeJ(*XT
至此链式操作完美实现。 H"D5e
N7pt:G2~%
?K<ZkYw?
七. 问题3
,CKvTxz0
如何使用多参数的函数对象呢?考虑_1=_2,这个functor必须接受2个参数,因此所产生的assignment对象的operator()必须能接收2个参数。 WW6yFriuW
~S;! T
template < typename T1, typename T2 > Lzz)n%y5
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const V{GXc:=
{ rhoeZ
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); x.\XUJ4x
} lY,/ W
T.2ZBG~|[
很明显,这个函数的返回类型会依赖于T1,T2,因此result_1已经无法适用,我们就只好再写一个result_2: SSQT ;>
Bk@WW#b
template < typename T1, typename T2 > {82rne`[
struct result_2 UE;Bb*<
{ w+Vk3c5uI)
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; EzpwGNfz }
} ; x~Agm_Tu+'
qguVaV4Y
显然,各个functor似乎根本不理会各个参数那个是_1, 那个是_2, 那么最后是怎么选择的呢? -#%X3F7/w
这个差事就留给了holder自己。 PGY9*0n
A$<>JVv
lR}%)3_k
template < int Order > h?A'H RyL~
class holder; 1LyT7h
template <> @'HT;Q!\Vd
class holder < 1 > MHl^/e@
{ VF=Z`
public : CO'ar,
template < typename T > f?0D%pxc}&
struct result_1 17i$8
{ /x/4NeD
typedef T & result; ((cb4IX
} ; 6Hn)pD#U
template < typename T1, typename T2 > Y-]YDXrPQ
struct result_2 e`AUYli"
{ doH2R@
typedef T1 & result; !&JiNn('
} ; ^9'$Oa,*
template < typename T > *:j-zrwu&
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const !
]\2A.b[
{ L~
2q1
return (T & )r; ngLJ@TP-
} gLx/w\l6
template < typename T1, typename T2 > gD1+]am
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const cUs L6y
{ 8T7f[?
return (T1 & )r1; Gh=<0WaF=
} ?} X}#
} ; kXEtuO5FUM
Of#K:`1@
template <> esteFLm`6
class holder < 2 > z^3Q.4Qc6^
{ CpSK(2j
public : )7w@E$l"
template < typename T > FT4l$g7"
struct result_1 ~$ *`cO
{ )2]a8JVf
typedef T & result; RF!'K
ko
} ; ZYDWv/u
template < typename T1, typename T2 > 5A,=vE
struct result_2 3`ml;
L?D
{ j[H0SBKC
typedef T2 & result; .<dOED{v
} ; qg)qjBQwA
template < typename T > -nGwuEngP
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const itHM7d
{ fa yKM
return (T & )r; [G=:?J,P
} U$%|0@`~
template < typename T1, typename T2 > AI~9m-,mE
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const jiq2 x\\!
{ 7$#rNYa,z
return (T2 & )r2; ke^d8Z.
} *:[b'D!A
} ; h(|;\ ~
Zd+>
(,U7 R^
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> >。 !pl_Ao~(
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的:
Rhv%6ekI
首先 assignment::operator(int, int)被调用: B#:E?a;{
]K*GSU
return l(i, j) = r(i, j); ?^F5(B[+Y
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) NFV_+{X\
kJ__:rS(T_
return ( int & )i; S
QSA%B$<
return ( int & )j; %!yxC
最后执行i = j; s{B_N/^
可见,参数被正确的选择了。 Wxc^_iqA1
h&P
{p _Y
X+%u(>>
+NT:<(;|i5
fQ1 0O(`g,
八. 中期总结 j<@fT
ewZ
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: W.p66IQwL&
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 58PKx5`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。 7~D`b1||
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor 4/f[`].#W
YLigP"*~^
?l>e75V%w
Y!aLf[x]
7g8B'ex J
aTX]+tBoe
九. 简化 t%:G|n Sz
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。 boIVU`F-!
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 d _uFY:
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: w~n kNqm
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 BPqwDjW
+-*/&|^等 OFQ{9
2. 返回引用。 \wFhTJY
=,各种复合赋值等 C-r."L
3. 返回固定类型。 K]9tc)
各种逻辑/比较操作符(返回bool) rCkYfTYI
4. 原样返回。 =:;YTie
operator, kv/(rKLp*
5. 返回解引用的类型。 6z PV'~q
operator*(单目) K/~Y!?:Jr
6. 返回地址。 C_C$5[~-:
operator&(单目) O4n8MM|`
7. 下表访问返回类型。 ]2P/G5C3tU
operator[] #c:9V2
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 VGfD;8]z
operator<<和operator>> e`vUK.UoW
a~6ztEhGm
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 <e[!3,%L
例如针对第一条,我们实现一个policy类: 3JTU^ -S<
9W$mDw6f
template < typename Left > E
$ <;@
struct value_return ??q!jm-m
{ `9:v*KuM#R
template < typename T > xTGP
struct result_1 'H|;%J6d>
{ *TJ<
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; q;IhLBl'
} ; |HNQ|r_5S
p
FXd4*
template < typename T1, typename T2 > MwN1]d|6
struct result_2 HK^a:BI
{ <n f=SRZ
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; 9DmSs=A
} ; E*h0#m|)
} ; bU:V%B?=]
Z"4VHrA
zV6AuUIt
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait |3aS17yL>
N"&$b_u[
下面我们来剥离functor中的operator() 8xc8L1;
首先operator里面的代码全是下面的形式: Hxj'38Y
O\3r%=TF
return l(t) op r(t) LRhP7D+A
return l(t1, t2) op r(t1, t2) }rFTh I
return op l(t) (R,NV3m?w
return op l(t1, t2) A>H*`{}
return l(t) op $>nkGb%Kp
return l(t1, t2) op S.qk%NTTD
return l(t)[r(t)] t*eleNYeS~
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] F]hx
Z#srQD3].(
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: ^
yY{o/6
单目: return f(l(t), r(t)); S83]O!w0
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); *;>V2!N=U
双目: return f(l(t)); nomu$|I
return f(l(t1, t2)); nLzX
Z6JlU
下面就是f的实现,以operator/为例 V+P8P7y37B
,<`|-oa
struct meta_divide c1 gz#,
{ bCH*8,Bmh
template < typename T1, typename T2 > F+lm [4n
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) ]JkpR aP$
{ -lnTYxo+]^
return t1 / t2; A/ox#(!v
} 0G+L1a-
} ; v+|@}9| Z
&C
CHxjsKR
这个工作可以让宏来做: 41P4?"O
i=,B88ko
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ ~ra#UG\Y8
template < typename T1, typename T2 > \ 6RR4L^(m
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; 4`?sE*P@`
以后可以直接用 ~)WfJ
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) #L|JkBia
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
O6M}W_
(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。。。) ~e,f )?
>DSNKU+j
~gSF@tz@
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 MYur3lj%_
FKDamHL<
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > buMiJzU
class unary_op : public Rettype C5.\;;7^&
{ Q1P,=T@
Left l; $8<j5%/ $M
public : GapX$Jb,p
unary_op( const Left & l) : l(l) {} zav*
TmRrub
template < typename T > 'LtgA|c=
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const Ek gZxT_&
{ Pu/-Qpqh
return FuncType::execute(l(t)); !UUmy% 9
} awj} K
:)^#
xE(
template < typename T1, typename T2 > +ZD[[+
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const Eg287B
{ ?NL&x
return FuncType::execute(l(t1, t2)); I;bg?RsF
} X_^_r{
} ; Wwa41z
t?3{s\z 8+
)]0[`iLe
同样还可以申明一个binary_op ]4LT#
Yc.
~qmG/z
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > -eSPoZ
class binary_op : public Rettype mGMinzf
{ m!FM+kge
Left l; iXr`0V
Right r; Ivd[U`=Q
public : /ze_{{o
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} #*ZnA,
!."%M^J
template < typename T > ;f\R$u-
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const !ch[I#&J-
{ )%H5iSNG$P
return FuncType::execute(l(t), r(t)); B5?c'[V9
} gMoyy
'Wx\"]:
template < typename T1, typename T2 > 5VoOJ_hq
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const SevfxR
{ g'd*TBnk
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); +Y.uZJ6+
} #%}u8\q
} ; p;c_<>ws-Y
IV
3@6t4k
w|hyU4- ^
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 rH#c:BwSm
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 Wf+Cc?/4
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) )ZQ9a4%
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。 4cVs(`g^
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! R~x;X3
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。。。 x]my e
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 /4wm}g9
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) vo}_%5v8
下面是修改过的unary_op +QCU]Fozk
=ihoVA:|
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > 8KGv?^M
6W
class unary_op cfy/*|
{ Xdp`Z'g
Left l; ]Gi+Z1q
E&T'U2
public : ;#6<bV
aQym=
6%e
unary_op( const Left & l) : l(l) {} bdsHA2r`s
tc49Ty9$[
template < typename T > QB.*R? A
struct result_1 ;?HZ,"^I
{ AT'_0>x8
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; E=tx.h4xG~
} ; \3js}
\4`saM /x
template < typename T1, typename T2 > 7}iewtdy,
struct result_2 ixI5Xd<
{ 5LhJ8$W
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; x":Bw;~
} ; =J[[>H'<d
GqK&'c
template < typename T1, typename T2 > IW] 841
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ~gLEh tW
{ w'zO(6 `
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); -XDP-Trk
} u`H@Q&(^wa
{eD>E(Y@z1
template < typename T > O(
5L2G
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const <*6y`X
{ MTFVnoZMQ_
return OpClass::execute(lt(t)); ~XT
a=
} p*W ZY=Q
n[cyK$"
} ; #&`WMLl+8
&Ow?Hd0
^1FZ`2u;
该方法避免直接使用RetType的result_x,而自己申明一个对应的result_x做一次中转,虽然其实毫无意义,却恰好避开了vc的bug ]rX?n
好啦,现在才真正完美了。 Pu\DYP:(
现在在picker里面就可以这么添加了: ]Buk9LTe
*l'$pJ X
template < typename Right > /cg]wG!n8
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const MIXrLh3
{ I?B,rT3h
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); p TV@nP
} C&s }m0R
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。 L8-[:1
:+dWJNY:
HV.|Eh_7
52C-D+zCJ
x#e\H
F
十. bind rEpKX
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。 &t%&l0
先来分析一下一段例子 J-%PyvK$?
VOF:+o@.
YQ8x6AJ
int foo( int x, int y) { return x - y;} (!&O4C5
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 [sO<6?LY
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 [m+O0VK$
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。 m$y$wo<K[7
我们来写个简单的。 *,*:6^t
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: !)*T
对于函数对象类的版本: fz?Wr: I
RKJWLofX&
template < typename Func > &= yqWW?
struct functor_trait eiSO7cGy
{ d8q$&(]<
typedef typename Func::result_type result_type; fjZveH0
} ; zvs 2j"lb
对于无参数函数的版本: wb
Tg
@LMV ?
template < typename Ret > !=Vh2UbC3
struct functor_trait < Ret ( * )() > 9(evHR7
{ q@"4Rbu6
typedef Ret result_type; "YvBb:Z>
} ; GC#95
对于单参数函数的版本: S0QU@e
&I'F-F;
template < typename Ret, typename V1 > xfV2/A#h
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > Yw1q2jT
{ Z
7ZMu
typedef Ret result_type; :V1ZeNw
} ; l0bT_?LhK
对于双参数函数的版本: o!dkS/u-m
=
Ow&UI
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > *l8vCa9Y
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > [x()^{;2
{ d_|v=^;
typedef Ret result_type; ]{,=mOk
} ; ~hw4gdtS
等等。。。 uH;^>`DT
然后我们就可以仿照value_return写一个policy s?I=}
=&G|} M
template < typename Func > "dU#j,B2
struct func_return 8o5^H>
{ c+M@{EbuN
template < typename T > a}]@o"
struct result_1 0`Qs=R`OM
{ +fR`@HI
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; Xwq2;Bq
} ; Q-%=ZW Z
tZ2iSc
template < typename T1, typename T2 > j%<@uiu
struct result_2 b,V=B{(~
{ lxJ.h&