一. 什么是Lambda nU_O|l9
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 pjFO0h_Y
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, vv
,4n&D
;_(f(8BO
+>q#eUS)
mcez3gH
class filler JaY"Wfc
{ 12n:)yQy
public : &Pr\n&9A
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} Zigv;}#
} ; :82h GU
2DW@}[G
xrkl)7;
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: B}d&tH2^s
}'x;J
Kn~Rck|
]
Zl5'%b$&
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); bGWfMu=n
hN'])[+V
Tsg9,/vXM
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 XH!#_jy
KRaL+A
. ImaM
cFL~<
[>_
二. 战前分析 ZkbE&7Z
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 !y_{mE?V(
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 |Ghk8 WA
Q6Gw!!Z5EA
/IpCo
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); ;>?h/tS6
/* --------------------------------------------- */ Ki;SONSV~|
vector < int *> vp( 10 ); 7s(tAbPdB
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); 92DM1~
*
/* --------------------------------------------- */ 6CBk=)qH
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); dDPQDIx
/* --------------------------------------------- */ _B^zm-}8|B
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); OjUPvR2 0
/* --------------------------------------------- */ `t U
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); p
u(mHB
/* --------------------------------------------- */ F^O83[S
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); ~29p|X<
lxL5Rit@Px
KG'i#(u[
xR1G
看了之后,我们可以思考一些问题: 4KH492Nq9
1._1, _2是什么? sT\:**
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 )Z/"P\qo
2._1 = 1是在做什么? OldOc5D
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 "313eeIt%i
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 NHGTV$T`1
\]9)%3I
q\0/6tl_
三. 动工 )dT@0Ys%
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: Vx_33";S\
_M^.4H2
CZ5\Et6r
%T/@/,7h
template < typename T > KrE'M
class assignment ntW@Fm:bw>
{ n"(!v7YNp
T value; P=94
public : s\-,RQ1
assignment( const T & v) : value(v) {} !
xCo{U=
template < typename T2 > UD.bb
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } r`O
Yq
} ; 75^6?#GS
?%s>a8w
x}] 56f
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 5f-b>=02
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment ^dQ{vL@9b9
REUxXaN>Z
=hPXLCeC
0xB2
class holder Qz~uD'Rs/
{ "7B}hZ^)W
public : ?5C'9 V
template < typename T > @UD:zUT)F
assignment < T > operator = ( const T & t) const ~r --dU
{ W:]FYC
return assignment < T > (t); ~e{ @ 5.g
} 1 R5pf
} ; ZwmucY%3
-#|D>
qA)OkR'm
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: cr1x
CPJj
;5Sdx5`_
static holder _1; un{ZysmtB6
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 m@4Dz|
6\4-I^=B
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); \|;\
而不用手动写一个函数对象。 /at7H!
tb3VqFx
y0 * rY
d!,t_jM0
四. 问题分析 ++0)KSvw
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。 %M(RV_R+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。 c3vb~l)
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。
cw Obq\
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 aB]0?C y9(
下面我们可以对这几个问题进行分析。 2xI|G
3U
4<efj
五. 问题1:一致性 `Fy-"Uf
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?| (j:
ptQ2$
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 V>{< pS
h@:K=ggK
struct holder Zj`WRH4
{ :KLXrr
// xA] L0h]
template < typename T > ]?Ef0?44
T & operator ()( const T & r) const &gXh:.
{ 4QL>LK
return (T & )r; '%Ng lC[J
} K+B978XD
} ; %Sr+D{B
7},A.q
这样的话assignment也必须相应改动: =CX1jrLZ
^kez]>
template < typename Left, typename Right > rd%%NnT"
class assignment *IG$"nu
{ 5(1:^:LGK
Left l; -3 I3 X
Right r; Gz[yD
~6a
public : aB9!}3@
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} ud1M-lY\U
template < typename T2 > .Eao|;
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } \CbJU
} ; UtZ,q!sg
-fR:W{u
同时,holder的operator=也需要改动: }lJ;|kx$
hp\&g2_S0W
template < typename T > NxT"A)u
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const [|}IS@
{ C*7/iRe
return assignment < holder, T > ( * this , t); 7>vm?a^D2&
}
#&Sr;hAJ
X#Bb?Pv
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。 :=*deZ<
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 9"[;ld <
v9*m0|T0M
return l(rhs) = r; JxAQ,oOO
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。 qWt}8_"
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: -yYdj1y;
N;7/C
template < typename Tp > `8:0x?X
class constant_t nwRltK
{ pSZ2>^";
const Tp t; 6cQgp]%
public : 4M'>oa
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} op,L3:R\Z
template < typename T > 8[^'PIz
const Tp & operator ()( const T & r) const QTV*m>D
{ .n-#A
return t; y8Va>ul"U
} 7R+(3NU1A
} ; 6b|?@
8)i""OD@I
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 g?C;b>4
下面就可以修改holder的operator=了 *GP2>oEM
jG5HW*>k0
template < typename T > nB[-KS
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const ~(5r+Z}*`
{ k9|5TLXq?
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); ]I*c:(qwu
} P&-o>mM
tYS4"Nfb+
同时也要修改assignment的operator() U,
6iT
+n3I\7G>
template < typename T2 > 2_o#Gx'
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } nQ%HtXt;
现在代码看起来就很一致了。 vW63j't_
{h<D/:^v
六. 问题2:链式操作 @[$_cGR7
现在让我们来看看如何处理链式操作。 y4V:)@P
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。 s0kp(t!fiu
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 gT+/nSrLV
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 enoj4g7em^
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct i;[y!U
FhE{khc#
template < typename T > 1v o)]ff
struct result_1 M[uWX=
{ >4 OXG7.&f
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; ao(T81
} ; V5|ANt
,pNx(a
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: 5pO|^Gj1
X1L@
G
template < typename T > ,Z.sGv
struct ref Rx%S<i;9
{ ^5mc$~1`
typedef T & reference; _n&Nw7d2
M
} ; ngY%T5-
template < typename T >
&)eg3P)7
struct ref < T &> (FuIOR
{ ?RRO
typedef T & reference; 8~=*\
@^
} ;
y(A' *G9
"4j~2{{F
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: @@EI=\
lame/B&nc
template < typename T > 'U@o!\=a
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const (IJNBJb
{ Xtp8^4Va
return l(t) = r(t); 1uF$$E6[
} QYJ
EUC@
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。 '\Xkvi
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 EM,C
_ k-_&PR
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 "kg`TJf=
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: 7#8Gn=g
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 Z`Yt~{,Q
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 pwUXM?$R
最后的布局是: eH&F gmU
Add `-NK:;^
/ \ GW2\YU^{
Divide 5 yMs!6c*
/ \ Hl*vS
_1 3 Cu"Cpt[
似乎一切都解决了?不。 .nV2n@SR
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。 >J"IN I
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。 DA=!AK>
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: ~lj~]j
0D-`>_
template < typename Right > E-LkP;
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const Obdn#Wm=
Right & rt) const f~IJ4T2#N
{ )7q$PcY
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); [B0BHJ~
} Bous d
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 i1iP'`r
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。 :=QX ^*
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。 qY_qS=H^
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。 R!nf^*~
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。 1/_g36\l$
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? K!|eN_1A
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: j0=6B
{>&~kM@
template < class Action > 'r;mm^cS?
class picker : public Action .6?"<zdPU
{ igO>)XbsM
public : MDMd$]CW
picker( const Action & act) : Action(act) {} "gJ?LojB <
// all the operator overloaded lH-VqkR\
} ; )m%uSSx#
6Z\ aJ
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。 'o$j~Mr
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: {I#_0Q,i
J~~\0 u
template < typename Right > b UG,~\Z
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const pP<8zTLn
{
c{#2;k
Q,
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); p8Vqy-:
} =C %)(|
bQ<qdGa
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > <'y<8gpM
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。 vEv kC
m*0YMS>Y |
template < typename T > struct picker_maker 7vRtTP
{ =?sG~
typedef picker < constant_t < T > > result; /\J0)V
} ; PN*
.9;5Z
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > )ycI.[C
{ -H|
982=
typedef picker < T > result; U?[ (
} ; K7}.# *% ~
k
%I83,+
下面总的结构就有了: Pk?$\
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。 U S^% $Z:
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。 *yq65yZi5
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 {DO 9%ej)
至此链式操作完美实现。
F/Goq`
E0HqXd?
Y&2FH/(M
七. 问题3 }T5@P {3P3
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。 LF|0lAr
/A_:`MAZ
template < typename T1, typename T2 > h*w9{[L
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 1;B~n5C.
{ w[~G^x&
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); fRp]
} \"P{8<h.3
[6GYYu\
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: .Rr^AGA4
%9-^,og
template < typename T1, typename T2 > D(b01EQ;d
struct result_2 fk*(8@u>
{ -L2.cN_
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; !Ko2yn}6l
} ; l4C{LZ
"t|)Kl
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? dX(JV' 18A
这个差事就留给了holder自己。 Z|$#
HoI6(t
O&!R7T
template < int Order > &raqrY|V
class holder; 3%vXB=>T!
template <> |Xt G9A>
class holder < 1 > xAmtm"
{ S^O9}<2g
public : |}zWH=6
template < typename T > %m&6'Rpfk
struct result_1 f*k7 @[rSv
{ v,4{:y]p
typedef T & result; +C~h(
} ; >Kgw2,y+
template < typename T1, typename T2 > Nd8>p.iqO
struct result_2
CKAd\L
{ 8/e-?2l
typedef T1 & result; -CPtYG[s
} ; 7x)Pt@c
template < typename T > jAJ='|[X\
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const 3,PR6a,b'
{ mK:gj&N7X|
return (T & )r; fA=Z):w
} 9QQ XB-
template < typename T1, typename T2 > Xv1vq
-cM
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const m*^)#
{ x $uhkP
return (T1 & )r1; 7# AIX],
} =D<0&M9C
} ; %;`Kd}CO
j~v`q5X
template <> @SX%q&-
class holder < 2 > Ak[X`e T
{ {FIzoR"
public : s5~k]"{j
template < typename T > c4z&HQd
struct result_1 %H{pU:[5*
{ ]r`;89:s>
typedef T & result; -K{R7
} ; 0E.N3iU
template < typename T1, typename T2 > H cmW
struct result_2 1>(EvY}Y\
{ R"ON5,E
typedef T2 & result; G,C`+1$*
} ; _CD~5EA:
template < typename T > WD5J2EePT
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const (MGgr
{ J[lC$X[
return (T & )r; Hq.rG-,p
} eV7;#w<]
template < typename T1, typename T2 > RELNWr
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const *aErwGLB8
{ .W]k8N E
return (T2 & )r2; r1!1u7dr
t
} ]V"P
&;m
} ; l7`{ O/hN
HT<p=o'$Z
?Q:SVxzUd
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=KfkdAJ*/
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: "ESc^28
首先 assignment::operator(int, int)被调用: )KZMRAT-
PUQ",;&y1
return l(i, j) = r(i, j); <]Td7-n
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) TV`1&ta
t6Iy5)=zY
return ( int & )i; BU -;P
return ( int & )j; bEcs(Mc~
最后执行i = j; Pe`mZCd^
可见,参数被正确的选择了。 s;A7:_z#7
?/|Xie
E/cV59
^E}?YgNp
h,/Aq
八. 中期总结 )kep:-wm
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: ^ZMbJe%L
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 rrL.Y&DTK
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 =g+}4P
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor LR=Ji7
$RDlM
IuY9Q8
etX@z'H
/8;m.J>bf
/&Q{B f
九. 简化 AJyNlQ
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。 |z)s9B;:#i
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 W.3b]zcV
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: T0 K!Msz
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 [8T{=+k
+-*/&|^等 @)>Z+g
2. 返回引用。 |_?e.}K
=,各种复合赋值等 >XtfT'
3. 返回固定类型。 5 `1
各种逻辑/比较操作符(返回bool) C1^%!)
4. 原样返回。 a0NiVF-m%
operator, jG>W+lq
5. 返回解引用的类型。 9#9 UzKX#
operator*(单目) @gN"Q\;F
6. 返回地址。 O2fq9%lk
operator&(单目) !hVbx#bXl
7. 下表访问返回类型。 oC`F1!SfOO
operator[] :M(uP e=D
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 !.P||$x`&
operator<<和operator>> !E$$FvL
n])#<0
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。 Wt/;iq"
例如针对第一条,我们实现一个policy类: _ [k
\S|iY
z~Q=OPCnY
template < typename Left > aL1%BGlmZ<
struct value_return -
lX4;
{ 1$b@C-B@g
template < typename T > exq5Z c%
struct result_1 L-+g`
{ 6R45+<.
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; }AS?q?4?
} ;
m-t:'B
)Qb,zS6
template < typename T1, typename T2 > i~h@}0WR"
struct result_2 .D@J\<,+l
{ q-! H7o
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; >'4A[$$4mM
} ; Ki><~!L
} ; r
w!jmvHE&
8 m"k3:e^
3(c-o0M
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait `,]Bs*~
8>YF}\D V
下面我们来剥离functor中的operator() 1<ag=D`F_"
首先operator里面的代码全是下面的形式: ^+x?@$rq
^fsMfB
return l(t) op r(t) * zp tbZ
return l(t1, t2) op r(t1, t2) G _cJI
return op l(t) F*P0=DD
return op l(t1, t2) !<M
eWo
return l(t) op sZrVANyqb
return l(t1, t2) op gGMfy]]R
return l(t)[r(t)] 6+$2rS$1V
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] -;9
}P
J+/}m}bx
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: _:Qh1 &h
单目: return f(l(t), r(t)); F` ybe\
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); xFF!)k #
双目: return f(l(t)); v@zi?D K
return f(l(t1, t2)); BpIyw
下面就是f的实现,以operator/为例 4]r_K2.cc
H9)@q3<
struct meta_divide D|q~n)TW5
{ _)45G"M
template < typename T1, typename T2 > O|H:
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) &vrQ *jX
{ s70Z&3A
return t1 / t2; DMUirA;
} +Kk1[fh-
} ; 8n3]AOc'~-
poBeEpbs
这个工作可以让宏来做: 6nTM~]5.
iTHwH{!
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ x)C}
template < typename T1, typename T2 > \ j*>J1M3E
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; [1rQ'FBB^1
以后可以直接用 u=0O3-\h
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) {JfQQP&FV
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 |<Ls;:5.
(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。。。) \\SQACN
`O6#-<>
F;Q,cg M
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 s!(R
L3{(Bu
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > G|,&V0*
class unary_op : public Rettype -K/+}4i3N
{ [|:{qQyD
Left l; zyS8LZ-y9
public : YF{MXK}
unary_op( const Left & l) : l(l) {} .\caRb[
]nsjYsT
template < typename T > 5e7Y M@ng
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const XO]^ +'U}p
{ AQZ<,TE0,
return FuncType::execute(l(t)); bqbG+g
} ]q"&V\b
&ZD@-"@
template < typename T1, typename T2 > {]>c3=~FQb
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const $5pCfW8>
{ kgo#JY-4
return FuncType::execute(l(t1, t2)); 7 z
} ]({-vG\m
} ; hJM&rM7
2}&ERW
6La[( )
同样还可以申明一个binary_op QVjHGY*R
^(JrOh'
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > `%Fp'`ZM$8
class binary_op : public Rettype OG}890$n
{ x;[ . ZzQ
Left l; n~629 &
Right r; d.+*o
public : 4.,EKw3
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} :-{"9cgFR
CmB_g?K
template < typename T > O_;BZzT
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const *}vvS^ c0
{ XH%pV
return FuncType::execute(l(t), r(t)); /[TOy2/;%b
} UIEvwQ
c~U0&V_`j
template < typename T1, typename T2 > \kQ)fk]^
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ]~;*9`:
{ LtB5;ByeQ0
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); ?d%)R*3IX
} |!(8c>]Bo
} ; l`\L@~l n
d.f0OhQ
\~#\ [r_
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 Z8=?Hu
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 b%lB&}uw}
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) NAo.79
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。 ]KuM's
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! PzPNvV/o
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。。。 437Wy+Q|e
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 8sj2@d
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) a[hF2/*
下面是修改过的unary_op w9Yx2
uUfw"*D
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > `p\%ha!,w
class unary_op l-w4E"n3
{ 3}}/,pGSc
Left l; eY3:Nl^
]L~z9)
public : }4>u_)nt
^x&x|ckR!
unary_op( const Left & l) : l(l) {} oVw4M2!"K
%ZoJu
template < typename T > n@`3O'S
struct result_1 '`upSJ;e
{ <l1/lm<#
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; 4&NB xe
} ; TzC(YWt
,P<I<QYu
template < typename T1, typename T2 > _ %mm
struct result_2 gp9O%g3'
{ -}m
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; 2M+RA}dX
} ; /eHf8l
lSR\wz*Fk
template < typename T1, typename T2 > L~ax`i1:"
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const XF: wsC
{ =-!jm? st*
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); q5g_5^csM{
} HZ<#H3_ix
il>+jVr
template < typename T > q2
7Ac;y
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const _,^f,WO~
{ L^e*_q2d:>
return OpClass::execute(lt(t));
&K]|{1+
} .:H'9QJg
w'}s'gGE
} ; TJNE2
"|i1 AR:I
5S? "<+J'
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
!& c%!*
好啦,现在才真正完美了。 >
X
AB#
现在在picker里面就可以这么添加了: (NUXK
f]1 $`
template < typename Right > >kAJS??
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const 1%M^MT%&
{ leHKBu'd
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); IO#)r[JZ
} ~oOv/1v},
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 2h5T$[fV
(a!E3y5,
e~QLzZ3
r;f\^hVy
HV`u#hZ7C
十. bind % /zHL?RqJ
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。 G%gdI3h1Z
先来分析一下一段例子 ;\"Nekd|
yzpa\[^
3>(~5
int foo( int x, int y) { return x - y;} M/V"Ke"N
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 F-Z>WC{+
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 Q9y|1Wg1W
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。 iP7KM*ks
我们来写个简单的。 e7G>'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: /_fZ2$/
对于函数对象类的版本: Ypm*or
b<fN,U<k
template < typename Func > Ct/6<
struct functor_trait Ql7opl,
{ 'PMzm/;8st
typedef typename Func::result_type result_type; ;$a|4_U$m
} ; l$BKE{rg
对于无参数函数的版本: dFeGibI{
*y"|/_
*
template < typename Ret > BvlY\^
struct functor_trait < Ret ( * )() > 6:r1^q6A9L
{ M]\"]H?
typedef Ret result_type; oQyMs> g
} ; T5~Qfl?Y
对于单参数函数的版本: 5NSXSR9c
ziW[qH {
template < typename Ret, typename V1 > =L$RY2S"
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > "z.!h(Eq
{ y^p%/p%
typedef Ret result_type; @Ng q+uXm
} ; [\HAJA,
对于双参数函数的版本: IsL=DV/
suj}A
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > jaThS!>v
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > 0g#?'sD
{ Y!E|X 3
typedef Ret result_type; %4To@#c
} ; 0@f7`D
等等。。。 B7ys`eiB5C
然后我们就可以仿照value_return写一个policy hYCyc-W
GLl@
6S>v
template < typename Func > ZG)C#I1;O
struct func_return Jf2:[Mq
{ \No22Je6d
template < typename T > a7NX~9g
struct result_1 K3UG6S\B
{ Q!%CU8!`&
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; 9aqFdlbY
} ; ~?A,GalS
cmh/a~vYaY
template < typename T1, typename T2 > #iGz&S3iN$
struct result_2 ?yz}
{ NOmSLIgt7
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; j1toV$)P
} ; 28+Sz>SP
} ; y+iuA@WCv
fs]Zw mA^
&sA6o"h~
最后一个单参数binder就很容易写出来了 ~pSD| WX
Tf[-8H<
template < typename Func, typename aPicker > M/sqOhg
class binder_1 El&pux2
{ a( {`<F
Func fn; &<i>)Ss
aPicker pk; U7fE6&g
public : g?o$:>c
/[#{#:lo2
template < typename T > L@R%*-a
struct result_1 <