一. 什么是Lambda R@ QQNYU.D
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 0!IPcZjY7
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, 5^|"_Q#:
<$C<Ba?;?
i/:5jI|
+v1-.z
class filler Dm4B
{ F^sw0 .b
public : h3t$>vs2F"
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} j#o3
} ; |F~88j{VN
T:#S86m
+wts 7,3
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: l4`^!
("F)
Kfd _uXL>
tJ1-DoU
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); ,Qo}J@e(
nhT;b,G.Z
z.59]\;U>
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 _@|fva&s,;
AgI >
HwW6tQ
Gy^FrF
二. 战前分析 g =x"cs/[
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。 z"av|(?d
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
qpgf@
=jG?v'X
G:hU{S7
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); a],h<wGEx
/* --------------------------------------------- */ d"!yD/RD
vector < int *> vp( 10 ); l qXc
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); tWRf'n[+]
/* --------------------------------------------- */ %ph"PR/t?
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); 7%tR&F -u
/* --------------------------------------------- */ THr8o V5
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); c'~[!,[b<
/* --------------------------------------------- */
Ut':$l=
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); :Fo4O'UC
/* --------------------------------------------- */ Uir*%*4:
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); ?+Hp?i$1
-4%]QS
skK*OO2-
kyK'
看了之后,我们可以思考一些问题: sr4jQo
1._1, _2是什么? qhN[Dj(d
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 .o"<N
2._1 = 1是在做什么? @4&,
#xo
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 p~FQcW'a~
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 ~ ;XYwQ"
>Pyc[_j
@bY?$fj_u
三. 动工 c G*(C
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: 5Fr;
1 M=
iW;}%$lVX
dWjx"7^
template < typename T > /+N|X
class assignment >.n;mk
{ lJlZHO
T value; &h\CS8nT%
public : V 1*Ad
assignment( const T & v) : value(v) {} 44Q9 *."
template < typename T2 > U~CdU
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } Y.(v{l
} ; Q;Q%SI`yT
yz8-&4YRNd
J2'W =r_#
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 ,y{0bq9*2
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment
_2#zeT5
{&0mK"z_
6SV7\,2M
k*OvcYL1A
class holder %`eJ66T
{ F G3Sk!O6
public : ,zD_% ox
template < typename T > **.:)
assignment < T > operator = ( const T & t) const h)^dB,~
{ RA}U#D:$i
return assignment < T > (t); d&5c_6oW
} >6IXuq
} ; /MhS=gVxM
Ma>:_0I5
6<<'bi
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: 5cgo)/3M@}
)tScc*=8
static holder _1; ' *}^@[&
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 M5F(<,n;
gA{'Q\
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); ka!Bmv)
而不用手动写一个函数对象。 C`3V=BB
mF}c-
D
wZ$tJQO
@81-kdTx
四. 问题分析 2YE7 23H=Z
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 TNJ<!6
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 '7t|I6$ow
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 [gpOuTW
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 ]GQv4-y
下面我们可以对这几个问题进行分析。 n>br,bQe
xC[~Fyhp
五. 问题1:一致性 0r0c|*[+4z
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?| \QliHm!
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 El'yiJ
Q,D0kS P
struct holder <{E;s)hD?
{ J6eJIKK
// w2 /* `YO
template < typename T > g})6V
T & operator ()( const T & r) const '!Hhd![\=|
{ O%fUm0O d
return (T & )r; P@2tR5<R
} ,.[.SU#V
} ; P`p6J8}4
vc )9Re$
这样的话assignment也必须相应改动: Cca6L9%
`b#/[3
template < typename Left, typename Right > `'*F1F
class assignment 2H[=lY
{ D!X>O}
Left l;
"Ys_ \
Right r; $4DFgvy$
public : I<c@uXXV;!
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} kmmL>fCV"M
template < typename T2 > "|F.'qZrm
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } xy$vYDAFw
} ; ]}p2Tp;1
RV(
w%g
同时,holder的operator=也需要改动: %I_&Ehu
GXarUj s
template < typename T > "fRlEO[9
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const ^CfM|L8>
{ -E6J f$
return assignment < holder, T > ( * this , t); j \!~9
} T}V7SD.
-Uzc"Lx B
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。 M`)s>jp@w
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 m
&9)'o
\P*PjG?R
return l(rhs) = r; P)Z/JHB
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。 )!N2'Ld
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: }PtI0mZ1
iP2U]d~M
template < typename Tp > [&1iF1)4
class constant_t !O~},pp
{ 8rGl&
const Tp t; axWM|Bw<+
public : mG>T`c|r3
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} o,g6JTh
template < typename T > issT{&T
const Tp & operator ()( const T & r) const -"2 <h:#
{ v;K{|zUdB
return t; Y*`:M(
} nsZDZ/jx
} ; 8dr0 DF$c
W3Fy mCI
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 qRgK_/[]
下面就可以修改holder的operator=了 D_O 5k|-V
p^p'/$<6_
template < typename T > 2dv|6p
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const U#8\#jo
{ D9}d]9]$
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); "B3iX@C
} bs:C1j\&
)EhTM-1
同时也要修改assignment的operator() "g
x5XW&
@:S$|D~
template < typename T2 > TvQWdX=
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } p3V9ikyy
现在代码看起来就很一致了。 A28ZSL
@uQ%o%Ru6
六. 问题2:链式操作 r$b:1 C~
现在让我们来看看如何处理链式操作。 !JT<(I2
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。 gUksO!7^1
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 g%R/p)C
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。 hp?ad
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct &i4
(s%z#
rE/}hHU
template < typename T > p5lR-G
struct result_1 ;e&hM\p
{ p+u{W"I`
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; vN{vJlpY
} ; ]+}:VaeA
VFe-#"0ZO
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: 9)G:::8u7
gg lNpzj
template < typename T > ~J8cS
struct ref j zxf"X-
{ 5"76R
Gw=
typedef T & reference; ?3]h~(=
} ; NUi{!<
template < typename T > pKOT Qf
struct ref < T &> H j>L>6>
{ d_4n0Kh0
typedef T & reference; ;n yB
} ; R*JOiVAC
S#dyRTmI
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: ,
I[^3Fn
27h/6i3
template < typename T > t9KH|y
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const Up]VU9z
{ 5*G8W\
$
return l(t) = r(t); ]=$-B
} 9b{g+lMZo
可能大家已经注意到我定义assignment的operator()的返回类型的时候,是直接将其定义为Left的operator()返回类型的引用形式,如果实际上处理的对象的operator=并不是按照常理来声明的,那么这段代码可能就编译不过。这的确是一个很麻烦的事情。实际上,在gcc下,使用typeof关键字可以很容易的得到该类型的operator=的返回类型,就可以让这段代码变得更有通用性。然而为了实现可移植性,我不得不放弃这个诱人的想法。 ')5jllxv
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 iqU.a/~y
ANA2S*r
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 J8qu]{0I"
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: >m)2ox_B
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 Y-}hNZn"{
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 htdn$kqG
最后的布局是: ~NNaLl
Add R7\{w(`K
/ \ :ofE8]
Divide 5 kMwIuy
/ \ y1@"H/nYJ
_1 3 ~Mg8C9B?%3
似乎一切都解决了?不。 ,iA2si
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。 73!
x@Duh
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。 1CF7
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: 44/0}v]
A-AN6.
template < typename Right > `4"y#Z
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const
6Dr$*9
Right & rt) const U 8qKD
{ &?`d8\z
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); 2u I`$A:
} l(0&6ENyj
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 ,b2O^tJF#
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。 P:zEx]Y%
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。 o'= [<
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。 2vW,.]95M
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。 e+]YCp[(
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? EmBfiuX
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: B?/12+sR
D6pEQdX`
template < class Action > i?P]}JENM
class picker : public Action z-{"pI
{ W~W?<%@
public : *aSR KY
picker( const Action & act) : Action(act) {} T$>=+U
// all the operator overloaded IdC k
} ; nKZRq&~^E
q) zu}m
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。 45!`g+)
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: S+e-b'++?
FZ}C;yUPD
template < typename Right > w
oY)G7%
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const ZT3jxwe
{ U_zpLpm^
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); ' /@!"IXz
} *YEIG#`
%]P@G^Bv
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > )Or:wFSMq
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。 .J7-4
W4] 0qp`\
template < typename T > struct picker_maker 0ghwFo
{ se*pkgWbz
typedef picker < constant_t < T > > result; 'Rar>oU
} ; H'0J1\ h
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > (cqA^.Td
{ RIVN>G[;L
typedef picker < T > result; \:f}X?:
} ; 5]2!Bb6>
n(F<
下面总的结构就有了: |'l* $
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。 *FG4!~<e
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。 \-`oFe"
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 !gA^$(=:"
至此链式操作完美实现。 t g m{gR
jAQ)3ON<
^PCL^]W
七. 问题3 @v:ILby4-
如何使用多参数的函数对象呢?考虑_1=_2,这个functor必须接受2个参数,因此所产生的assignment对象的operator()必须能接收2个参数。 (*^E7
[w
wxr}*Z:ZMa
template < typename T1, typename T2 > qLktMp_
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 5xn0U5U
{ /[)P^L`
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); |RbUmuj
} "~,(Xa3x
>5z`SZf
很明显,这个函数的返回类型会依赖于T1,T2,因此result_1已经无法适用,我们就只好再写一个result_2: g275{2G9
K+aJ`V
template < typename T1, typename T2 > Q*{ H]
struct result_2 a1Y _0
{ @+Anv~B.
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; W3{5Do.h
} ; ^
8Nr %NJ
k3htHCf*G$
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? zj$Z%|@$
这个差事就留给了holder自己。 a0v1LT6
R/KWl^oNj
-:1Gr8
template < int Order > w]}cB+C+l#
class holder; JeSkNs|vB
template <> 5;KT-(q~
class holder < 1 > ?[|4QzR
{ MrygEC 5
public : p44uozbK
template < typename T > c=c.p
i"s
struct result_1 tGy%n[ \
{ cqU/Y_%l'
typedef T & result; \=:g$_l
} ; ;U:o'9^9T
template < typename T1, typename T2 > g_U*_5doA
struct result_2 ]8j5Ou6#y
{ 1oVD Oo
typedef T1 & result; uC$4TnoQx.
} ; 1PjX:]:
template < typename T > XS~w_J#q
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const 9$w)_RX9W
{ '1T v1
return (T & )r; |Z)/
} :$@zX]?M
template < typename T1, typename T2 > Y~\xWYR
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const kc/H
{ LAjw!QB
return (T1 & )r1; mjJlXA
} OsuSx^}
} ; B 0fo[Ev
^ZZ@!Udy
template <> C3`.-/{D"
class holder < 2 > K`mxb}
{ !"qEB2r
public : gM/_:+bT>P
template < typename T > BqJrL/(
struct result_1 9bYHb'70
{ Boz_*l|
typedef T & result; O9 r44ww
} ; ?Pf
,5=*B
template < typename T1, typename T2 > |HIA[.q
struct result_2 kys-~&@+
{ 53#5p;k
typedef T2 & result; L?5t<`#lw
} ; rEyMSLN
template < typename T > W2V@\
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const ,DsT:8
{ y"n~ET}e7
return (T & )r; X!'Xx8
}
(Y?yGq/
template < typename T1, typename T2 > M)It(K8R
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const 2FtEt+A+'
{ +\@\,{Ujy
return (T2 & )r2; D}=i
tu
} C]@B~X1H^
} ; PDiorW}]k
Ts *'f
)FiU1E
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 .Sth
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: %JU23c*
首先 assignment::operator(int, int)被调用: a*@Z^5f
60gn`s,,
return l(i, j) = r(i, j); mTu9'/$(
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) 5 BG&r*U
+Gs;3jC^
return ( int & )i; m^&mCo,
return ( int & )j; *^m.V=
最后执行i = j; Gf$>!zXr
可见,参数被正确的选择了。 ojI"<Q~g
v*p)"J *
t z>X'L
0{@Ovc
M%LwC/h:,
八. 中期总结 'r3}= z4Y
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: {;gWn'aq
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 @MVZy
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 DWO:
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor O[J+dWyp
Kct +QO(
d:ajD
uy28=BE
8i~'~/x
.}op mI
九. 简化 }Qu
7o
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。 :Gk~FRA|
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 YtKX\q^.
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: 7"U,N;y
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 xL#oP0d<e
+-*/&|^等 0([jD25J!
2. 返回引用。 9Ei#t FMc
=,各种复合赋值等 nmAXU!t'
3. 返回固定类型。 ^OsUWhkV
各种逻辑/比较操作符(返回bool) M0\[hps~X
4. 原样返回。 S5p\J!k\B
operator, =hb87g.
5. 返回解引用的类型。 atnbM:t
operator*(单目) s_+XSH[=f
6. 返回地址。 ~d8o,.n`1
operator&(单目) |/ 7's'
7. 下表访问返回类型。 LxGh *7K-
operator[] @Kb~!y@G
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 }tq9 /\
operator<<和operator>> rkXSygb
X0L{#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。 O
例如针对第一条,我们实现一个policy类: WWzns[$f
oMf h|B
template < typename Left > l$@lk?dc
struct value_return y$W3\`2q
{ ZPFTNwf
template < typename T > V,,iKr@TG
struct result_1 p{GDW_
{ ~UFsi VpL
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; kKO]q#9sO
} ; S'fq/`2g6
?Cl"jcQ*
template < typename T1, typename T2 > D~);:}}>
struct result_2 "Vy\- ^
{ P_%l}%
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; ~Dh}E9E:
} ; |EA1+I.&x
} ; Ee| y[y,
SpQ6A]M gm
WJ,ON-v
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait =,9'O/br
nQMN2j M
下面我们来剥离functor中的operator() s47"JKf"
首先operator里面的代码全是下面的形式: ywBo9|%T
l;i
u`
return l(t) op r(t) breVTY7 S
return l(t1, t2) op r(t1, t2) DSa92:M}
return op l(t) Z0^do
return op l(t1, t2) >eI(M $
return l(t) op epe}^Pl
return l(t1, t2) op Q4 S8NqE
return l(t)[r(t)] +[qy HTcG
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] #{PNdINoU
cFo-NI2
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: 1EB`6_>y
单目: return f(l(t), r(t)); s^<
oU
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); P]^]
T}5
双目: return f(l(t)); J]e&z5c
return f(l(t1, t2)); \6L=^q=
下面就是f的实现,以operator/为例 P40eK0e6
S d -+a
struct meta_divide *8+YR
{ ru
Lcu]
template < typename T1, typename T2 > }Qo8Xps
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) 6UTdy1Qq>
{ s4*,ocyBP
return t1 / t2; ^\;5O(9
} UNHHzTsr?
} ; YTA&G
"Y6mM_flq
这个工作可以让宏来做: p5ihuV,
Qmn5-yiw1d
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ >Li?@+Zl
template < typename T1, typename T2 > \ -tJ*F!w6U
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; Z]CH8GS~<
以后可以直接用 w0SgF/"@
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) pDT6>2t
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 ,y @3'~
(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。。。) "a7d`l:
=X B)sC%
$fO*229As
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 ;DpK*A
x~.U,,1
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > Zl*!pQ
class unary_op : public Rettype 1lM0pl6M
{ oB@C-(M
Left l; h
!1c(UR
public : {I
,'
unary_op( const Left & l) : l(l) {} g*uO
IF
1d6pQ9 N
template < typename T > |ouk;r24V
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const Uw!v=n3#!
{ WF7RMQ51j
return FuncType::execute(l(t)); J0k~%
} kp|reKM/
5;*C0m2%i
template < typename T1, typename T2 > k-/$8C
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const uVocl,?.L
{ y{<7OTA)
return FuncType::execute(l(t1, t2)); W*2SlS7
} 9"e!0Q4 0
} ; Y|L57F
zc#`qa:0
]SI`fja/
同样还可以申明一个binary_op Q2o:wXvj
Nx"?'-3Hm
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > GupKM%kM
class binary_op : public Rettype MvCBgLN
{ -p }]r
Left l; '1+ Bgf
Right r; (46)v'?
public : bPEAG=l "-
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} Fei$94a
,>Q,0bVhH0
template < typename T > 5sH ee,
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const RXDk8)^
{ w,&RHQB
return FuncType::execute(l(t), r(t)); N'StT$(
} (~#9KA1A}
FVHL;J]nf1
template < typename T1, typename T2 > )Z#7%,o
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const h
? M0@Z
{ B.o&%5dG
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); a)e2WgVB/E
} Z,z^[Jz
} ; R OS0Q9X
TL5bX+
#{(rOb6H)
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 711z-
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 Ni`qU(I'|
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) 1/ HofiIa
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。 JQb]mU%?
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! )-mB^7uXGv
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。。。 8dv1#F|
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 1/ a,7Hl
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) mEGMe@37
下面是修改过的unary_op .*Z]0~ &|
.IqS}Rh
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > A6d+RAx
class unary_op *\/UT
{ B?]^}r
Left l; `?)i/jko"
1DX=\BWp
public : TS;MGi0`}
y~\z_') <>
unary_op( const Left & l) : l(l) {} B\6\QQ;rUo
?^hC|IR$
template < typename T > ;tHF$1!J
struct result_1 tP\Utl-0
{ 5o,82Kti
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; sG3%~
} ; {MHr]A}X\
@M1U)JoQ
template < typename T1, typename T2 > f-Sb:O!V
struct result_2 5b&'gd^d
{ 30<^0J.1
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; bV"0}|A~K
} ; :KQ<rLd
uwbj`lpf
template < typename T1, typename T2 > 7"gy\_M
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ykZ)`E]P`
{ <v\|@@X
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); *StJ5c_kg2
} U@9n7F
6 R!0v8
template < typename T > uB%`Bx'OW
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const =0Nd\
{ xd*kNY
return OpClass::execute(lt(t)); ]8RcZn
} 3V-pLs|
$I_aHhKt
} ; 0j*8|{|
g;-CAd5
BM3nZ<%3
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 $zJ.4NA
好啦,现在才真正完美了。 ~
^K[pA ?
现在在picker里面就可以这么添加了: \=.iM?T
"2 Kh2[K
template < typename Right > us/x.qPy2
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const n04Zji(F@
{ 8 }-"&-X
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); wL:3RZB
} -Z @cj
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 C\1Dy5
Pd>hd0!.%
Mq$e5&/
BsxQW`>^y
f;QWlh"9
十. bind NbSwn}e_
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。 =x=#Etj|
先来分析一下一段例子 |S/nq_g]
=l
{>-`:
5{{u #W%=
int foo( int x, int y) { return x - y;} gzeG5p
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 Ra.<D.
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 <CeDIX t
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。 aaLT%
我们来写个简单的。 IXg0g<JZ
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: @@+\
对于函数对象类的版本: y6$5meh.T
"S1+mSW>
template < typename Func > 18F7;d N8
struct functor_trait q")}vN
{ }E*#VA0/nY
typedef typename Func::result_type result_type; wL~
dZ!,J
} ; GQq2;%RrF
对于无参数函数的版本: lE /"
J PmW0wM
template < typename Ret > h T4fKc7P
struct functor_trait < Ret ( * )() > u" nyx0<
{ tlc&Wx
typedef Ret result_type; !tN]OQ)'
} ; |XPT2eQ{
对于单参数函数的版本: QH;1*
;|66AIwDe
template < typename Ret, typename V1 > 68d(6?OgW
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > \!`*F:7]-
{ gJ :Z7b
typedef Ret result_type; jytfGE:
} ; Z>'.+OW
对于双参数函数的版本: wuI+$?
e:&5Cvx
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > {=pf#E=
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > {~ VgXkjsC
{ >!?u8^C
typedef Ret result_type; +tl&Jjdm
} ; }]kzj0m
等等。。。 {l![{
然后我们就可以仿照value_return写一个policy H>k=V<
!DXKn\aQf
template < typename Func > D}Z].c@E
struct func_return 4?;1cXXA
{ BoXQBcG]w
template < typename T > ur"ckuG!9
struct result_1 d.sxB}_O
{ C}%g(YRhb
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; `G,\=c~{A
} ; y~jTI[kS
L=?Yc*vg
template < typename T1, typename T2 > cW%F%:b
struct result_2 &*r YY\I
{ &?v^xAr?B
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; +!CG'qyN>
} ; c[f
} ; ^|(F|Z
XzkC ]e'
slXk <
最后一个单参数binder就很容易写出来了 u+kXJ
a8Nl'
f*0
template < typename Func, typename aPicker > eE+zL~CE
class binder_1 vQ$ FMKz7
{ xbSix:R=Z
Func fn; 5e6 f)[}
aPicker pk; skf7Si0z
public : {b}Ri&oEOH
^F/N-!}q
template < typename T > +<(N]w*
struct result_1 D`V03}\-
{ \GEFhM4)
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; "o+<
\B~
} ; I5
"Z
UzWf_r
template < typename T1, typename T2 > Tm
6<^5t
struct result_2 S)T~vK(n
{ iG!tRNQ{y
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; Dqs{n?@n
} ; $_onSYWr
%@Bl,!BJ,
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} !X*+Ct^
Vr+X!DeY
template < typename T > l q~^&\_#
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const An{`'U(l
{ }.>( [\q
return fn(pk(t)); @2na r<
} g ]e^;
template < typename T1, typename T2 > YKlYo~fGN9
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ]6bh #N;.
{ +mIO*UQi
return fn(pk(t1, t2)); 5B<