一. 什么是Lambda 5"X@<;H%
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 7p1B"%
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, .Lu3LVS
"h|kf%
W
4C;y2`C
>s1?rC
class filler i0zrXaKV
{ K\59vtga
public : p#_5w
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} PB!XApTb
} ; e
m0 hTxb
)lz~Rt;1i
H6Bw3I[
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: U<E]c 4*
g/i%XTX>
E+LQyvF[
*)Cr1d k
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true );
[;4;.V
?~(#~3x
s|`wi}"x
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 s`0IyQXVU
zqBzataR:
WtaOf_
Y*\N{6$2
二. 战前分析 T7Y}v,+-
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 !2^~ar{2
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 &fl RrJ
=LKM)d=1
+l.LwA
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); O0s!3hKu
/* --------------------------------------------- */ #Sx
vector < int *> vp( 10 ); C"%B>e
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); u6Wan*I?
/* --------------------------------------------- */ e+D]9wM8
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); z[myf]@
/* --------------------------------------------- */ TbN{ex*
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); k7;i^$@c
/* --------------------------------------------- */ SM2N3"\
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); A*A/30o|R
/* --------------------------------------------- */ }L&LtW{X
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); DdUw~n,
)rt%.`
6}!1a?X
EWgJ"WTF
看了之后,我们可以思考一些问题: 4*Gv0#dga
1._1, _2是什么? \nPf\6;M
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。 f}p`<z
2._1 = 1是在做什么? OK8Ho"
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。 F&m9G >r
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。 O`"~AY&
gIusp917
RA[%8Rh)
三. 动工 *|<~IQg
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: 6H5o/)Q~
dr+(C[=
>]xW{71F@
-2 >s#/%
template < typename T > Y:L[Iz95o
class assignment peT91b
{ &vt)7[
T value; W5= j&&|!
public : "bF52lLu
assignment( const T & v) : value(v) {} D,[Nn_N
template < typename T2 > N3aqNRwlk
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } X0-PJ-\aD@
} ; UB~-$\.
$I>]61l%
#+V4<o
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 WZPj?ou`G
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment V,0$mBYa
g,!.`[e'ex
n%#3xoa
\Cj3jg
class holder PnInsf%;
{ j BBl{
public : -m=A1~|7
template < typename T > C=@4U}
assignment < T > operator = ( const T & t) const L6fbR-&Lt
{ DB-79U %W
return assignment < T > (t); qHdUnW
} 3nc\6v%
} ; nKS*y*
6w;`A9G[YI
".$kOH_:
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: &]RE 5!
6QbDU[
static holder _1; `[(XZhN
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 !/u
4K~=l%l
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); K8MET&
而不用手动写一个函数对象。 rTR"\u7&H
Fpn*]x
0m4M@94
w43b=7
四. 问题分析 T$%QK?B
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。 }Oc+EV-Z
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。 jS[=Zx`
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 T1.U (::
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 5R~M@
下面我们可以对这几个问题进行分析。 P-gj SE|yh
=FV(m
S
五. 问题1:一致性 c1s&
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?| YW&K,)L@
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 xatq
."^\1N(.n
struct holder zQ{bMj<S
{ jQ3dLctn
// kBcTXl
template < typename T > rZ3ji(4HS
T & operator ()( const T & r) const >.`*KQdan
{ MQx1|>rG
return (T & )r; Aipm=C8
} sBa:|(Y.
} ; @XM*N7
r|4D.O]
这样的话assignment也必须相应改动: saiXFM7J
6d;}mhH
template < typename Left, typename Right > !(? 7V
class assignment G>0d^bx;E
{ >zX^*T#
Left l; ZwLr>?0$
p
Right r; dt"/4wCO
public : JfWkg`LqL
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} ZM -P
template < typename T2 > '#3FEo
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } bS~Y_]B
} ; W@r<4?Oat
EF\OM?R
同时,holder的operator=也需要改动: 06 %-tAq:
Lg!E
template < typename T > ;xz_H$g
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const u_' -vZ_
{ "0jwCX
Cu
return assignment < holder, T > ( * this , t); 8b]4uI<
} pIC'nO_
mih}?oi
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 H i8V=+
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 grgs r_)[
dGOFSH
return l(rhs) = r; hDB(y4/
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 PbZ%[F
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: Bc }o3oc
V;MmPNP|
template < typename Tp > CqC
)H7A
class constant_t P8X9bW~GQ
{ o"BED!/
const Tp t; OXQA(%MK
public : m0ra
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} o[_,r]%+D
template < typename T > |=YK2};
const Tp & operator ()( const T & r) const \MRd4vufv
{ tkHmH/'7
return t; }W:Z>vam+
} DL4`j>2Ov
} ; JRz)A4P
-~8PI2
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 oH0g>E;
下面就可以修改holder的operator=了 W+Mw:,>*s
5\h 6"/6Df
template < typename T > %<DdX*Qp
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const D8,8j;
{ @, fvWNI
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); l VD{Y`)
} ?sdSi--
^$'z#ZN1
同时也要修改assignment的operator() qy pF}Pw
hu0z
36
template < typename T2 > Q]TZyk
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } <t(H+ykh
现在代码看起来就很一致了。 c]x-mj =
,yNuz@^
P
六. 问题2:链式操作 e< @$(w
现在让我们来看看如何处理链式操作。 &PV%=/-J
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。 U=KUx
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 #KoI8U"
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 #n+u>x.O
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct +%9Re5R
!Ltx2CB2]
template < typename T > Tf5m
YCk
struct result_1 YFu,<8"swe
{ 8Pd9&/Y
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; wX2U
} ; .yfp-n4H
/_J{JGp9
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: DTA$,1JuD
9>-6Y
template < typename T > jRiMWolLv
struct ref e)?}2
{ =gSc{ i|
typedef T & reference; t{},Th
} ; L"9Z{o7
template < typename T > Y J,"@n_
struct ref < T &> 0U%tjYk(
{ QlB9m2XB
typedef T & reference; _XP}fx7$C
} ; q)?!]|pZ
3HuocwWbz
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: 1ED7.#g
[[T6X9
template < typename T > egA*x*8
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const tH0x|
{ P-T@'}lW
return l(t) = r(t); T&/n.-@nk
} ;k@]"&t
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。 e}{#VB<
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 sM)1w-
|;|r[aU
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 M1/(Xla3
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: $s1/Rmw
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 XgVhb<l_
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 1l)j(,Zd*
最后的布局是: AfO.D?4x
Add 5V(#nz
/ \ )skpf%g
Divide 5 R73@!5N%
/ \ Pm^FSw"
_1 3 \6 J Y#%
似乎一切都解决了?不。 H1?C:R
你可以想象一下一个完整的Lambda库,它必然能够重载C++几乎所有的操作符。假设其重载了10个操作符,那么至少会有10个代表这些操作符的functor类。大体上来讲,每一种操作符所对应的functor都应当能够由链式操作产生别的任意一种操作符所对应的functor。(例如:*_1 = 2既是由operator*的functor产生operator=的functor)。可想而知这样一共能产生10*10=100种产生方式。这是对编码的一个大挑战。 0@{bpc rc
如何简化这个问题呢?我们不妨假定,任意一种操作符的functor,都能够产生任意一种操作符的functor,这样,每一种操作符的functor都拥有一样的产生方案。如果某种转换确实是不合法的(例如:A/B=C无论如何也不可能合法),那么在试图产生新functor的时候会出现编译错误。幸好C++的模版是如果不使用就不编译的,因此这种编译错误不会干扰到正常的使用,这正是我们所要的。 sd+_NtH
OK,我们的方法呼之欲出了。既然所有的functor都具有一样的产生方案,那么不如大家都不要实现,等到最后统一的在所有的functor里面加上这么一系列的产生代码吧。例如,如果要添加从某functor XXX到operator=的functor的产生代码: <%wTI<m,-
O\cc=7
template < typename Right > 8*?H~q~
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const }@
U}c6/
Right & rt) const HhCFAq"j
{ O251. hXK
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); )O*h79t^Q
} '-f` 5 X
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 aLLI\3
XXX指的是原来的functor的类型,picker_maker<T>是一个类型变换的trait,如果T是一个常量,那么他会返回constant_t<T>,否则返回T本身。 zobFUFx
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 #+Bz$CO
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。 z7?SuJ
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<zqk-
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? lz>.mXdx
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: #sF#<nHZ
nt&%
sM-X
template < class Action > EGv]K|
class picker : public Action T:%0i8p
{ >2K'!@~'
public : 4Hyp]07
picker( const Action & act) : Action(act) {} l_04b];
// all the operator overloaded L?a4>uVY
} ; Z{%W!>0
Y@UW\d*'%I
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。 OUN~7]OD%
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: +DefV,Ny
/'VuMMJ2
template < typename Right > vP'!&}
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const TL"+Iv2]/$
{ )2d1@]6#
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); w0yzC0yBk
} <ldArZ4C4
aRn""3[
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > Fm&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。 uJ1oo| sn
i 28TH
Jh
template < typename T > struct picker_maker 1p/_U?H:|
{ !p36OEx
typedef picker < constant_t < T > > result; S:g6z'e1
} ; 1z,P"?Q
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > -c0*
{ &jnBDr
typedef picker < T > result; 9w0v?%%_
} ; 06pY10<>X
8c%N+E]
下面总的结构就有了: ]5j>O^c<
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。 $_a/!)bP
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 &R<K>i
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 md9JvbB
至此链式操作完美实现。 F2n4#b
Ka)aBU9
97>|eDc Y
七. 问题3 %6V=G5+W
如何使用多参数的函数对象呢?考虑_1=_2,这个functor必须接受2个参数,因此所产生的assignment对象的operator()必须能接收2个参数。 4w 7vgB
JAwEu79sh
template < typename T1, typename T2 > YD~(l-?"
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ]P^3uXi
{ CX{M@x3m
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); "x:-#2+h
} axXR-5c
=(,kjw88w
很明显,这个函数的返回类型会依赖于T1,T2,因此result_1已经无法适用,我们就只好再写一个result_2: op&j4R
QS,_= <
(
template < typename T1, typename T2 > MpJ3*$Dr
struct result_2 tg%Sn+:
{ ^@'zQa
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; dleLX%P
} ; 7{rRQ~s&g9
m[N&UM#
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? O]25{L
这个差事就留给了holder自己。 kZ^wc .
,mD$h?g
$nf
%<Q
template < int Order > z3 fU|*_c
class holder; ZGd7e.u=
template <> ^h<ElK
class holder < 1 > Zc9S[ivq
{ c-?0~A
public : _ UF'Cf+Y
template < typename T > 6k1_dRu
struct result_1 T(kG"dz
{ K}LF ${bS
typedef T & result; 0}Qd
} ; V4g vKWc
template < typename T1, typename T2 > 'EU|w,GL}
struct result_2 3-![%u
{ m?1AgsBR
typedef T1 & result; f(-3d*g
} ; D rouEm
template < typename T > r?Pk}Q
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const H]0(GLvH
{ Q>/[*(.Wd
return (T & )r; Hn?v/3
} ~</H>Jd
template < typename T1, typename T2 > g$Nsu:L
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const ? ,!C0t s
{ 8{-bG8L> 5
return (T1 & )r1; 4?7OP
t6
} "3a_C,\
} ; cvnRd.&
Biy$p6
template <> Z&y9m@
class holder < 2 > >!P !F(
{ Q"`J-#L
public : 'A#l$pJp7
template < typename T > ]1KF3$n0
struct result_1 x):h|/B
{ d?OsVT;U
typedef T & result; >Co5_sCe
} ; KrD?Z2x
template < typename T1, typename T2 > ^@xn 3zJ
struct result_2 -(![xZ1{K
{ 4kf8Am(
typedef T2 & result; E#+|.0*!s
} ; 6y)NH 8l7
template < typename T > Hz3KoO &
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const o[K,(
{ Ha20g/UN.
return (T & )r; *Q2}Qbu
} q{oppali
template < typename T1, typename T2 > gLPgh%B4
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const !qVnziE,,
{ EEO)b_(
return (T2 & )r2; Z\*jt B:
} ;_=+h,n
} ; 7
a_99?J
=G%L:m*
G![JRJxQ
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> >。 xsdi\
j;n>
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: >-Q=o,cl%3
首先 assignment::operator(int, int)被调用: "94qBGf
$23dcC*hI
return l(i, j) = r(i, j); 4z> SI\Ss
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) <;nhb
6'1m3<G_
return ( int & )i; @a}jnl(2
return ( int & )j;
Vi_6O;
最后执行i = j; 5]yby"Z?}
可见,参数被正确的选择了。 [}t^+^/
`E2HQA@
$:SSm$k
El#"vIg(\
C;NG#4;'
八. 中期总结 rWB/#m
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: hTVA^j(w
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 2 VyJ
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 j$Z:S~*
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor aJ^RY5
:J6lJ8w
?
|QB[f*y5
A
2Rp
FA3YiX(-e
8rY[Q(]
九. 简化
d|
OEZx
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。 7S]<?>*
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 $;%k:&\f
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: U/l3C(bc!
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 o{?R z3z
+-*/&|^等 qz6@'1
2. 返回引用。 kx31g,cf]w
=,各种复合赋值等 GjH$!P=.
3. 返回固定类型。 @pkQ2OM
2
各种逻辑/比较操作符(返回bool) %29lDd(<
4. 原样返回。 YwnYTt
operator, H4"'&A7$
5. 返回解引用的类型。 c$#7Kp4
operator*(单目) 5l[&-:(Lh
6. 返回地址。 #$0*Gd-N
operator&(单目) "1HKD
7. 下表访问返回类型。 j9^V)\6)
operator[] VBv|7S
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 [H5BIM@{
operator<<和operator>>
&-zW1wf
]m<z
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 7w51UmO
例如针对第一条,我们实现一个policy类: KIXp+Z
&.1qixXIr
template < typename Left > &\$~
struct value_return 5DxNHEuS
{ ^ZPynduR
template < typename T > ve f9*u`
struct result_1 X([p0W
9V(
{ o'J^kd`
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; hnBX enT6
} ; 7 F> a&r
=M`Xu#eRk
template < typename T1, typename T2 > eY\w?pT2
struct result_2 x@#aOf4<U
{ xVN(It7g
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; N.UeuLz
} ; 7&&3@96<*#
} ; g1v=a
*b8AN3!
lsA?|4`mn
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait 8/T[dn
e?_uJh"
下面我们来剥离functor中的operator() :Lu 9w0>f
首先operator里面的代码全是下面的形式: U(/8dCyyY
)|wC 1J!L
return l(t) op r(t) N$N7aE$
return l(t1, t2) op r(t1, t2) `z$=J"%? y
return op l(t) }'`}| pM$
return op l(t1, t2) ;a 6Z=LB
return l(t) op
*I.eCMDa
return l(t1, t2) op EGVS8YP>h
return l(t)[r(t)] GB4^ 4Ajx
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] z1nKj\AM2
MO@XbPZB
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: p|g7Z
单目: return f(l(t), r(t)); w@WPp0mny
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); ,H>'1~q
双目: return f(l(t)); 4*'ZabDD
return f(l(t1, t2)); b_f"(l8'S
下面就是f的实现,以operator/为例 6TDa#k5v
B ?l0u
struct meta_divide dkg|
kw'
{ M|fC2[]v B
template < typename T1, typename T2 > _*ar\A`
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) $8}'h
{ +GncQs
y
return t1 / t2; -"rANP-UI
} .d6b?t
} ; j'`-3<k
Ca-.&$f
这个工作可以让宏来做: QmMA]Q
t;`ULp~&
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ WO6R04+WV
template < typename T1, typename T2 > \ 6)c-s|#
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; 2~R%_r+<
以后可以直接用 "}vxHN#
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) oqo7Ge2
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 /U})mdFm
(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。。。) |K" nSXzk
=]S,p7* 7
Xl:.`{5L
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 tUt_Q;%yC
izzX$O[=:
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > H@b4(6
class unary_op : public Rettype =RAojoN
{ "T*1C=
Left l; #r/5!*3
public : OZA^L;#>
unary_op( const Left & l) : l(l) {} Ri\\Yb
vR&b2G7o
template < typename T > SLRF\mh!L
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 9Y@ eXP
{ vqZBDQ0
return FuncType::execute(l(t)); o=6 <?v7
} )7p(htCz5
[] el4.J,
template < typename T1, typename T2 > P&Uj?et"
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const vCXmu_S4^>
{ $f%om)
return FuncType::execute(l(t1, t2)); GS7'pTsYH
} 0
vYG#S
} ; YrYmPSb=
)7X$um
UB+7]S
同样还可以申明一个binary_op !K0 U..
4j8$&~/
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > Ud7Z7?Ym
class binary_op : public Rettype uEf=Vj}G
{ dS\!tdHP-Q
Left l; M6bM`wHH>
Right r; K7@|2;e
public : c&N;r|N
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} &H
P g>
qWx{eRp d
template < typename T > }+Q4s]
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const I9Uj3cL\
{ !Z
0U_*&
return FuncType::execute(l(t), r(t)); Xk/iyp/
} bt(Y@3;
|>[qC O
template < typename T1, typename T2 > gwdAf%|f
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const X6T[+]Gc
{ IUDH"~f
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); |a
a\t
} _/'VD!(MV
} ; H
XFY
lSlZ^.&
N/ '
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 R\XS5HOE(
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 <QO1Yg7}
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) DA04llX~
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 c~O
Lr
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! y:^o._
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 '=%`;?j
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 &3;"$P
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) (z.n9lkfi
下面是修改过的unary_op MBU|<tc
0[M2LF!m
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > ?Z_T3/ f
class unary_op fQ~TZ:UrU
{ 09trFj$L
Left l; +/l@ou'
Shn=Q
public : vd(S&&]o1
Jwfb%Xge~
unary_op( const Left & l) : l(l) {} GlTpK^.
9(OeH7
template < typename T > $5.52
struct result_1 }(
CYok
{ ACi,$Uq6R
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; aL*MC gb'
} ; |JF,n~n
ZI;*X~h
template < typename T1, typename T2 > 8>W52~^fU
struct result_2 `2LmLFkb
{ '*65j
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; U;4i&=.!
} ; t-o,iaPG3
LAo$AiTUR{
template < typename T1, typename T2 > M2p|&Z%
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const <5}I6R;
{ wpt$bqs|1
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); az:}RE3o
}
6?*Do
T4Vp0i
template < typename T > 2uN3:_w
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const y<j7iN
{ ymqv@Byi8A
return OpClass::execute(lt(t)); :wXiz`VH
} `^[Tu 1
Md@x2Ja
} ; q[W6I9
-,+C*|mu
ar\|D\0V
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 _s#]WyU1g
好啦,现在才真正完美了。 iKV|~7nwO
现在在picker里面就可以这么添加了: ;$zvm`|:
l7jen=(Zb;
template < typename Right > ,7bhUE/VB
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const F nXm;k,9*
{ JxwKTFU'3O
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); Y:O|6%00Y
} O50<h O]l
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 6q8}8;STTY
}DM W,+3
U)Hc7%
e
]s0wJD=
:%J;[bS+
十. bind B>:U
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 YcX"Z~O6j=
先来分析一下一段例子 Jh=.}FXnjL
)Cj1VjAg
VnkhY
int foo( int x, int y) { return x - y;} }(!Uq
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 @@K/0:],
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 (?8i^T?WP=
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 F7O*%y.';
我们来写个简单的。 -O?HfQ
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: LH_H
yP_
对于函数对象类的版本: r'#!w3*Cy
D!Y@Og.
template < typename Func > PkyX,mr#1
struct functor_trait h M7 SGEV
{ !9NF@e'&!
typedef typename Func::result_type result_type; n.8870.BW
} ; y*X.DS 1(w
对于无参数函数的版本: .rO~a.kG
)#M$ov
template < typename Ret > G\MeJSt*
struct functor_trait < Ret ( * )() > //|B?4kk
{ \
[OB.
typedef Ret result_type; lMu9Dp
} ; $t^Td<
对于单参数函数的版本: <";1[A%7<
YYFS
({
template < typename Ret, typename V1 > nlhv
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > o96c`a u
{ eq%cRd]u
typedef Ret result_type; :Ob^b3<t
} ; cq?,v?m
对于双参数函数的版本: ~D}fy
^_\m@
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > v&;JVai
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > u(8{5"C
{ ;}f {o^ ]'
typedef Ret result_type; 7K.],eo0
} ; "#gKI/[qxq
等等。。。 n=JV*h0
然后我们就可以仿照value_return写一个policy Hs8JJGXWB
J`0dF<<{[y
template < typename Func > :TP4f
?FA
struct func_return m%})H"5
{ "O9n|B
template < typename T > %pOxt<
struct result_1
+ug2p;<B
{ Q%q;=a
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; nM&