一. 什么是Lambda ZA {T0:
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 (#?k|e"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, -Mx\W|YK
j$ h>CZZ
v62O+{
BfUM+RC%5
class filler |'ML
)`c[
{ /t"FZ#
public : 6! .nj3$*
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} i0/RvrLc
} ; TVs#,
!${7 )=|=1
PT/TQW
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: %TUvH>;0
n4%ZR~9WH
vA"MTncv
C(@#I7 G
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); X" m0||
P~d&PhOe
CaE1h9
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 oQ:.pq{T
:plN<8
SR8)4:aKW
m]Gxep0%
二. 战前分析 {Uj-x
-
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。 |x#w8=VP-
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 !9p;%Ny`
9S_PZH
(2uF<$7(
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); eg Xbe)ld
/* --------------------------------------------- */ p'f8?jt
vector < int *> vp( 10 ); Vl\8*!OL%
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); l.nd Wv
/* --------------------------------------------- */ ;vuqI5k
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); 4}xw&x
/* --------------------------------------------- */
bo|3sN+D
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); 3LW_qX
/* --------------------------------------------- */ sFbN)Cx
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); scQnL'\
/* --------------------------------------------- */ ?%A9}"q]
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); A29R5
1Wr,E#+C
+S6(Fvp
}5]2tH${
看了之后,我们可以思考一些问题: h
]6:`5-
1._1, _2是什么? xNOArb5e5
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。 +oev NM
2._1 = 1是在做什么? QCAoL.v
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。 (J 1:J
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。
YG_|L[/#
Ek6z[G`
O
@s.civ!Yk
三. 动工 G nPrwDB
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: 8yDe{
J~.`
fW=vN0Z
cw3j&k
template < typename T > >r\q6f#J4
class assignment ~YRG9TK
{ YN}vAFR`
T value; 38#Zlcf
public : VjLv{f<p
assignment( const T & v) : value(v) {} \k
6'[ln
template < typename T2 > r#'ug^^k$X
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } z50P*
eS
} ; aY-7K._</
[9^lAhX
%k'>bmJ
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 2h:{6Gq8
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment Ji4JP0
9 2x)Pc^D
s[bQO1g;*
,GF]+nI89
class holder +L|x^B3
{ 46##(4RF
public : =Hbf()cN)
template < typename T > wZfY~
assignment < T > operator = ( const T & t) const X;]Ijha<*
{ UvR.?js(O
return assignment < T > (t); Z 4QL&?U
} 1ixBwnp?
} ; `a `>Mtl
!oa/\p
=P%?{7
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: uJ`:@Z^J
:s*t\09V7
static holder _1; 3i1TBhs6
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 2]]}Xvx4#
#/>
a`Ur_
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); ~)pso7^:
而不用手动写一个函数对象。 *ze,X~8-
]nNn"_qh
SQ&}18Z~
: T{VCw:*
四. 问题分析 Gz52^O:
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 `S+n,,l
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 2@W`OW Njm
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 RzU9]e
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 _(-i46x}
下面我们可以对这几个问题进行分析。 /dO*t4$ @?
6l:uQz9
五. 问题1:一致性 *zQhTYY
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?| IrUoAQ2xpG
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 9k\M<jA
jx{
fel
struct holder b;FaTm@
{ n-g#nEc:
// 7 0PGbAD
template < typename T > a6@k*9D>
T & operator ()( const T & r) const Cp+tcrd_s
{ jn`5{ ]D
return (T & )r; O`$\Plt|v
} ,`PYU[
} ; h^v#?3.@
Yxy!&hPLv:
这样的话assignment也必须相应改动: YC$>D?FW
fw
VI%0C@
template < typename Left, typename Right > ;66{S'*[
class assignment n0G@BE1Y=
{ TqSjL{l%
Left l; 5`@yX[G
Right r; ayh235>a(
public : %g^:0me`
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} _DAqL@5n
template < typename T2 > r9*6=*J|
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } 97 ,Y q3
} ; (&u'S+
M2;6Cz>,P
同时,holder的operator=也需要改动: 4T$DQK@e
}u1h6rd `
template < typename T > D^a(|L3;
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const QyY<Zi;6
{ O \gVB!x
return assignment < holder, T > ( * this , t); ;VE KrVD
} =f23lA
:sw@1
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 ta<8~n^?
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 #
2FrP5rC
|Qb@.
return l(rhs) = r; [:}"MdU'
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 %eh.@8GL`
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: 'vYt_T
2G<XA
template < typename Tp > tv Zq):c
class constant_t sl"H!cwF
{ 1|AY&u%fiP
const Tp t; 8F'm#0
public : 7F_N{avr
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} +md"X@k5*
template < typename T > f@$kK?c?
const Tp & operator ()( const T & r) const rg=Ym.
{ F@#p
return t; IxG7eX!
} 5y] %Cu1.u
} ; g_!xD;0
)=bW\=[8
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 ~w9`l8/0
下面就可以修改holder的operator=了 xn@oNKD0
0P!Fci/t
template < typename T > /1D.Ud^
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const $dWYu"2CD
{ .,U4 ATO
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); _3NH"o
d
} 9]lyV
^QG<_Dm]
同时也要修改assignment的operator() RTDplv; ]
i2;,\FI@t%
template < typename T2 > pSEaE9AX%
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } DO9K
现在代码看起来就很一致了。 ykH@kv Qt
)>^ Ge9d]
六. 问题2:链式操作 ?GtI.flV
现在让我们来看看如何处理链式操作。 P_H_\KsH*(
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。 l8 $.k5X
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。 $9xp@8b\_
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 rx@i.+
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct *~*"p)`<
fZLAZMrM
template < typename T > *UXa.kT@
struct result_1 Fey^hx
w =
{ "DH>4Q]
d
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; G )`gn
} ; :#{0yno)H
dTlEEgR
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: <OJqeUo+*\
{*r!oD!'
template < typename T > \3%3=:
struct ref J!dv"Ww"
{ !R#PJH/TM
typedef T & reference; ,2i1 4H
} ; p,uM)LD
template < typename T > 1CM8P3
struct ref < T &> hd[t&?{=
{ wlslG^^(!
typedef T & reference; ~V?\@R:g
} ; {sj{3I u
'<*%<J{(
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: eb6y-TwY
IG2z3(j
template < typename T > 0ia-D`^me
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const -mo4`F
{ <Lt"e8Z> x
return l(t) = r(t); _\=
/~>Xl
} \5=4!Ez
可能大家已经注意到我定义assignment的operator()的返回类型的时候,是直接将其定义为Left的operator()返回类型的引用形式,如果实际上处理的对象的operator=并不是按照常理来声明的,那么这段代码可能就编译不过。这的确是一个很麻烦的事情。实际上,在gcc下,使用typeof关键字可以很容易的得到该类型的operator=的返回类型,就可以让这段代码变得更有通用性。然而为了实现可移植性,我不得不放弃这个诱人的想法。 &%k_BdlkQ
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 RzFxO
BQeg-M
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 'YYT1H)
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: {i3=N{5b
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 ">S1,rhgS
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 1=!2|D:C)i
最后的布局是: D$rn?@&g
Add +&J1D8
/ \ TV0Y{x*~iH
Divide 5 E8<,j})*
/ \ |
>yc|W
_1 3 =4&"fZ"v
似乎一切都解决了?不。 lL5* l,)To
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。 $?VYHkX
如何简化这个问题呢?我们不妨假定,任意一种操作符的functor,都能够产生任意一种操作符的functor,这样,每一种操作符的functor都拥有一样的产生方案。如果某种转换确实是不合法的(例如:A/B=C无论如何也不可能合法),那么在试图产生新functor的时候会出现编译错误。幸好C++的模版是如果不使用就不编译的,因此这种编译错误不会干扰到正常的使用,这正是我们所要的。 *A")A.R
OK,我们的方法呼之欲出了。既然所有的functor都具有一样的产生方案,那么不如大家都不要实现,等到最后统一的在所有的functor里面加上这么一系列的产生代码吧。例如,如果要添加从某functor XXX到operator=的functor的产生代码: zzh7 "M3Qn
]=/?Ooh
template < typename Right > IlI5xkJ(
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const m`Z.xIA7;
Right & rt) const /'_Yct=
{ v|(N
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); "d
M-3o<
} p1&=D%/
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 ?[WUix;
XXX指的是原来的functor的类型,picker_maker<T>是一个类型变换的trait,如果T是一个常量,那么他会返回constant_t<T>,否则返回T本身。 -rHqU|
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 {!wd5C@
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 D4$"02"
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。 iU=:YPE+.
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? A8AeM`
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: Z[,,(M
73{<;z}i
template < class Action > Gf9O\wrs
class picker : public Action #!_ViG )2^
{ qDfhR`1k
public : (l(d0g&p>
picker( const Action & act) : Action(act) {} @ Yo*h"s
// all the operator overloaded f'qM?GlET
} ; qNMYZ0,
e ]2GAJLI
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。 LA(/UA3Izd
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: -&)
E(f|LG[I
template < typename Right > t~qAA\p}o
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const W* n|T{n
{ UF}Ji#fqn
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); R4zOiBi'B
} BE0Xg
zY-?Bv_D
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > ,Hp7`I>/
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。 SaRn>n\
(&_^1
template < typename T > struct picker_maker [g=4'4EZc
{ `dl^)4J
typedef picker < constant_t < T > > result; 9PaV*S(\TR
} ; ,.;{J|4P
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > >rYMOC~
{ Wi~?2-!
typedef picker < T > result; )<e,- XujY
} ; GNW.n(a
GK3cQw
下面总的结构就有了: G1I<B
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。 IL?"g{w
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。 |F qujZz
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 BXytAz3
至此链式操作完美实现。 rf!i?vAe
s>{\^T7y
C0ORBp
七. 问题3 <" 0b8 Z
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。 #;;A~d:V
0^F!-b^z
template < typename T1, typename T2 > 'HL.W](
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const `84,R!
{ ],'"iVh
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); 3,Iu!KB
} wz Y{ii
X3~@U7DU
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: /7ykmW
fOP3`G^\
template < typename T1, typename T2 > )vY )Mg
struct result_2 F8\JL %
{ }z2[w@M
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; AyOy&]g
} ; jFI`CA6P
~h3~<p#M`
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? aeEio;G1
这个差事就留给了holder自己。 |>wGl
5d-rF:#
bu=RU
template < int Order > Sh:_YD^(
class holder; Sb }=j;F
template <> +{%)}?F
class holder < 1 > j&q%@%Gm
{ RQ 8;_)%
public : E+$D$a
template < typename T > f`[E^zj
struct result_1 +.-mqtM
{ NFqGbA|
typedef T & result; yIWgC[
} ; 3MDs?qx>s
template < typename T1, typename T2 > (N9g6V
struct result_2 hzA+,
{ vb9C
typedef T1 & result; fGWXUJ
} ; =}Yz[-I
template < typename T > q RRvZhf
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const TK0W=&6#A
{ drbim8!q~
return (T & )r; -Q|]C{r
} U&#`5u6'j
template < typename T1, typename T2 > {TDZDH
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const !x") uYf
{ WYIv&h<h"
return (T1 & )r1; K{ntl-D&y
} Q^X}7Z|T
} ; FB
%-$
v[)8 1uY
template <> Zg|l:^E
class holder < 2 > *JZlG%z
{ bGxHzzU}
public : QZuKM 'D+
template < typename T > 2WE01D9O
struct result_1 U/_hH*N"!
{ sD|}?7
typedef T & result; }i^$
li@
} ; kM(m$Oo.
template < typename T1, typename T2 > )jh~jU? c@
struct result_2 !lBK!'0
{ Kq(JHB+
typedef T2 & result; ZH~Wn#Wp
} ; *Rxn3tR7
template < typename T > 8\jsGN.$JZ
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const l hST%3Ld
{ p6ryUJc6
return (T & )r; I+31:#d
} T1'\!6_5
template < typename T1, typename T2 > 9TwKd0AT$&
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const Zay%QNsb
{ Qj$w7*U
return (T2 & )r2; L~RFI&b
} 9'@G7*Yn
} ; 2\;/mQI2A
l]gW_wUQd
Ey=}bBx
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> >。 ;lfv.-u:<
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: GRaU]Z]ck
首先 assignment::operator(int, int)被调用: )uMv]
4Z5;y[k(
return l(i, j) = r(i, j); ]&dPY[~,/i
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) ?'tRu !~
be$']}cP
return ( int & )i; qw>vu7/z
return ( int & )j; }D.\2x(J
最后执行i = j; A;dD'Kgl
可见,参数被正确的选择了。 @;N(3| n7
yvnDS"0<
`r-3"or/$
_"*s x-
XVJH>Zw
八. 中期总结 @th94tk,
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: 7_jlNr7uk
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 D@:'*Z(
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 ~qIr'?D
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor =LGSywWM9
YBR)S_C$_
;tF&r1
pjs4FZ`Pd;
e8#83|h
X$6QQnyR
九. 简化 cG%X}ZV5
很明显,要支持一个操作符所要做的工作太多了,而且在每个functor中申明result_1至result_n,可见如果n发生变化,维护的开销极大。 adAdX;@e`
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 :@eHV=|+>
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: Tku6X/LF
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 gS@<sO$d>
+-*/&|^等 9NNXj^7
2. 返回引用。 $G5:/,Q
=,各种复合赋值等 ST;o^\B
3. 返回固定类型。 EU04U
各种逻辑/比较操作符(返回bool) D$*o}*mb
4. 原样返回。 =8%*Rrj^
operator, sriDta?Cz
5. 返回解引用的类型。 iz{TSU
operator*(单目) E@n~ @|10
6. 返回地址。 p>#q* eU5
operator&(单目) >d
*`K
7. 下表访问返回类型。 %5DM ew
operator[] |0?v4%g
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 ?u/UV,";y
operator<<和operator>> ts}OE
qvK/}
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。 dv+ZxP%g
例如针对第一条,我们实现一个policy类: ^8J`*R8CL
RA;/ ?l
template < typename Left > 6x=w-32+ y
struct value_return {K6Z.-.`
{ G_,9h!e
template < typename T > ~G-W|>
struct result_1 HtiIg a 7
{ f}p`<z
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; he:z9EG}
} ; &q9=0So4\
&1?6Q_p6c
template < typename T1, typename T2 > dUt4]
ar
struct result_2 0@{0#W3R
{ 12m-$/5n+
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; VZ=:`)
} ; 5]upfC6
} ; gmgri
sQ,xTWdj
R!
On
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait Y6Cm
PxOQ
peT91b
下面我们来剥离functor中的operator() 8q9ATB-^>
首先operator里面的代码全是下面的形式: /3K)$Er
;1{=t!z=
return l(t) op r(t) >]ZE<.
return l(t1, t2) op r(t1, t2) V$O 6m|q
return op l(t) L jTSu9I>
return op l(t1, t2) 8ih_S2Cd
return l(t) op HKI\i)c
return l(t1, t2) op O(!;7v}
return l(t)[r(t)] 5pe)CjE:
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] -,T!/E
~:o$}`mW
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: kWVk^,
单目: return f(l(t), r(t)); w,vnpdT
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); lS7L|
双目: return f(l(t)); SQn.`0HT
return f(l(t1, t2)); ~<9e}J
下面就是f的实现,以operator/为例 !4=_l6kg~+
OuEcoI K
struct meta_divide {wj%WSQj/y
{ <tZZ]Y]
template < typename T1, typename T2 > fCF.P"{W"
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) u)I\R\N
{ k{{3nenAG
return t1 / t2; l9="ccM
} K sE$^`
} ; =E%@8ZbK
'TH[Db'`I
这个工作可以让宏来做: ;nQ=!
.#Q
KN`k+!@/7
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ C$~ly=@
template < typename T1, typename T2 > \ ,>7dIJqzw
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; R6oD
以后可以直接用 ~ZSX84~@u
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) 5X+`aB
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 0m4M@94
(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。。。) ej&.tNvq
H1B%}G*Ir-
'uDx$AkY
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 [~
2m*Q
D6Aa5&rO+
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > -d#08\
class unary_op : public Rettype c1s&
{ d94k
Left l; BlU&=;#r5>
public : f7\X3v2W}3
unary_op( const Left & l) : l(l) {} BA1uo0S `S
%sOY:>
template < typename T > jQ3dLctn
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const QY&c=bWAX"
{ -sKtT 9o
return FuncType::execute(l(t)); >.`*KQdan
} yTg|L9
gggD "alDx
template < typename T1, typename T2 > cxSHSv1;
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const d wG!]j>:_
{ #2ta8m),
return FuncType::execute(l(t1, t2)); SF+L-R<e
} QJ(%rvn3
} ; 2p](`Y`
d[,Rgdd@I
&T0]tzk*,
同样还可以申明一个binary_op hN!;Tny
>wmHCOL:
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > UH%H9;
,$]
class binary_op : public Rettype JfWkg`LqL
{ 8CUtY9.
Left l; c YgJ}(>}
Right r; ZJZSt% r
public : b:hta\%/2
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} HYGd
:SeH
aH uMm&
template < typename T > QR"+fzOL
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const l9Ol|Cb&
{ >xS({1A}
return FuncType::execute(l(t), r(t)); u_' -vZ_
} 7{O
iV}]"
m=@xZw<
template < typename T1, typename T2 > c:0n/DC
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 6}I X{nQI
{ )2Sh oFF
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); sGhw23
} z/4<x?}+hE
} ; 9MZ)-
G-9i
Mi|13[p{
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 )GVTa4}p
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 *|W](id7e
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) $zCCeRP
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。 a5t&{ajJ
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! 'pIrwA^6N
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。。。 F<p`)?
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 m0ra
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) oOND]>
下面是修改过的unary_op TIiYic!_~
!;&\n3-W
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > ed',\+.uB
class unary_op }W:Z>vam+
{ &v((tZ
Left l; WM|G/'q
V':A!
public : $}tF66d
&t8,326;
unary_op( const Left & l) : l(l) {} q1u$Sm
1O0. CC,p
template < typename T > }hg=#*
struct result_1 r&a}U6k(y
{ iy]L"7&Z2
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; *Oy*
\cX2[
} ; E3j`e>Yz
EoPvF`T
template < typename T1, typename T2 > !J;Bm,Xn6
struct result_2 ,i}EGW,9q
{ <bhGpLh-E
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; 9yTdbpY
} ; na
$MR3@e
akr2Os
template < typename T1, typename T2 > QAxy?m,'
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const {0F/6GwUC
{ Q`8-|(ngw
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); wg0_J<y]
} ;yNY/
OW};i|
template < typename T > };rp25i
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const b`+yNf
{ Z+U -+eG
return OpClass::execute(lt(t)); jSvq1$U
} qB_s<cpn>
DjK7_'7(L
} ; `` g
LqD7SJ}/f
/_J{JGp9
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 "ADI.
好啦,现在才真正完美了。 ~{{S<S
v
现在在picker里面就可以这么添加了:
tM\BO0
^g(qPtQ
template < typename Right > jG&HPVr
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const JL#LCU
?
{ AlDp+"|
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); pJe!~eyHm
} OT$Ne
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 Ig!0A}f
+2:HgW
rZ(#t{]=!
BhAT@%
3HuocwWbz
十. bind vde!k_,wZ
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 |)>+&
xk
先来分析一下一段例子 YBj*c$.D0
y-H9fWi8Y&
]XlBV-@b
int foo( int x, int y) { return x - y;} T$0)un
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 ]SAY\;,_
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 g"'BsoJ
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 B2$cY;LH
我们来写个简单的。 qY%|Uo
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: QhRz57'
对于函数对象类的版本: Ms5qQ<0v_
aO}hE2]
template < typename Func > q,7W,<-
struct functor_trait ]Kjt@F";
{ Q'=7#_
typedef typename Func::result_type result_type; PhuHfw4$y,
} ; 7P2(q
对于无参数函数的版本: 3r[F1z2B
Ii}{{1N6
template < typename Ret > 9 9:.j=
struct functor_trait < Ret ( * )() > r<(UN@T}
{ ?m5"|f\
typedef Ret result_type; ddl]!
^IK
} ; Jo[&y,
对于单参数函数的版本: o@PvA1
+<@1)qZ(E
template < typename Ret, typename V1 > oVP,ar0G
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > C[Q4OAFG
{ @6~m&$R/
typedef Ret result_type; $D65&R
} ; qB@N|Bb
对于双参数函数的版本: *B@#A4f"
/oEDA^qx
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > t5b cQ@Y
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > $tW E9_
{ *uK!w(;2
typedef Ret result_type; tkptm%I_
} ; >mvE[iXRG?
等等。。。 80%"2kG
然后我们就可以仿照value_return写一个policy P5G0fq7
89 m.,
template < typename Func > QYDI-<.(
struct func_return lUq`tK8
{ 6IK>v*<
template < typename T > >2K'!@~'
struct result_1 T,/<'cl"
{ )D+eWo
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; 9_svtO ]P
} ; \N|}V.r
J<"Z6 '0v
template < typename T1, typename T2 > elKp?YN
struct result_2 3zfiegY@wm
{ i,RbIZnJ
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; /'VuMMJ2
} ; )Mflt0fp
} ; &