一. 什么是Lambda bk2HAG
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 Ea!}r|~]0
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, j:)
(`
V,|l&-
m ~fqZK
y<BiR@%,7
class filler A{x&5yX8
{ ]8+%57:E
public : /:ma}qGy
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} NZ{kjAd3c
} ; =ub&@~E
mgG0uV
=bN[TD
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: zi-zg Lx
|rW}s+Kcr
"SLN8x49(
w]tv<U={
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); Eqp?cKrji
Mr2dhSQ!
LP@Q8{'
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 XXuU@G6Z7$
cX7xG U
L.U [eH
0z#+^
二. 战前分析 }=s@y"["
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。 ukS@8/eJ
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 Bwb3@vNA
*r:8=^C7S
3 c@Cb`w@
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); k L*Q})
/* --------------------------------------------- */ S;+bQ.
vector < int *> vp( 10 ); ETSBd[
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); Vfg144FG'
/* --------------------------------------------- */ ;lW0p8
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); 0eq>
/* --------------------------------------------- */ 9S=9m[#y'
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); hS*3yCE"8
/* --------------------------------------------- */ K+ ufcct
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); Y<w2_ +(
/* --------------------------------------------- */ yHr/i) c
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); /
DeIs
EZ1H0fm
5SR29Z[
~S"G~a(&j
看了之后,我们可以思考一些问题: #4%,09+
1._1, _2是什么? S$BwOx3QF
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 uPR usG4!R
2._1 = 1是在做什么? b]4yFwb
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 G
A2S
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 egx(N
<
e_k1pox]l
E^A9u
|x
三. 动工 +c}fDrr)
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: T>vH ZZiO
ws?p2$ Cla
}(op;7
g3LAi#m
template < typename T > {(ey!O
class assignment uO,90g[C/R
{ 3<m"z9$
T value; HQ/PHUg2
public : TeHL=\L-^
assignment( const T & v) : value(v) {} lG%oqxJ+ L
template < typename T2 > `o/tpuI
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } 7S2Bm]fP
} ; ,8+SQo#3
PovPO
_)2NFq
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 wC@4`h\U
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment :ozHuHJ#
A-ir
> ^n'
f`/JY!uj{
class holder ;P5\EJo
{ saU|.\l
public : H'?Bx>X
template < typename T > -("79v>#
assignment < T > operator = ( const T & t) const i1FFf[[ L
{ | =N8X
return assignment < T > (t); s67$tlV
} 0/{-X[z
} ; aJI>qk h?]
Yfxc$ub
6M+~{9(S
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: *=@Z\]"?
2}~1poyi>
static holder _1; ',m,wp`
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 `j_R ?mY
,o*b-Cv/
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); uDH)0#
而不用手动写一个函数对象。 <JF78MD\
|],{kUIXO
""CJlqU
I*6L`#j[
四. 问题分析 fm&l0
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。 [#3:CDT
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。 HmbTV(lC
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 .Zf#L'Rf
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 8Nc i1o
下面我们可以对这几个问题进行分析。 ` mALx! `
uW Q`
五. 问题1:一致性 wqA5GK>m2
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?| )ckx&e
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 5!tmG- 'b
N4)&K[
struct holder YA{Kgc^
{ -Ah \a0z
// {\C$Bz
template < typename T > /YUf('b
T & operator ()( const T & r) const )z7.S"U
{ P63z8^y
return (T & )r; if#$wm%
} -7m;rD4J
} ; k?|VFh1
ScZ$&n
这样的话assignment也必须相应改动: N;r,B
;u}MG3Y8
template < typename Left, typename Right > oJyC{G
class assignment X=${`n%LG
{ !Q#u
i[0q
Left l; P,I3E?! j
Right r; uZ<Bfrc
public : ~g1@-)zYxK
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} O=c&
template < typename T2 > Axj<e!{D
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } m_\CK5T_
} ; rUx%2O|qu
3Y=T8Gi#
同时,holder的operator=也需要改动: m='+->O*'l
MW'z*r|,
template < typename T > /R9>\}.yJ
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const PcDPRX!@
{ 7F}I.,<W
return assignment < holder, T > ( * this , t); rrbCg(
} -W+dsZ Sv8
Srol0D I
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。 Z U
f<s?
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 6u8`,&U
~aA+L-s|
return l(rhs) = r; b$rBxe\
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。 eUF PzioW
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: 1REq.%/=
Gp32\^H|<
template < typename Tp > 2z )h,<D
class constant_t ;#rtV;
{ &(Xp_3PO
const Tp t; \Cx3^
iX
public : ->8n.!F}
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} nqiy)ZN#R
template < typename T > Y*w<~m
const Tp & operator ()( const T & r) const -pg7>vO q
{ {Z-5
return t; tC|5;'m.2
} Fo~C,@/Qt
} ; q' _
c{FvMV2em
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 `DWzp5Ax
下面就可以修改holder的operator=了 P d*}0a~
bs_I{bCu?
template < typename T > } c&Zv#iO6
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const 8&dmH&
{ 0qR;Z{k
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); H~x0-q<8
} I>9rfmmTI
]Ms~;MXlx5
同时也要修改assignment的operator() ;=B&t@
M}38uxP
template < typename T2 > ^@{'! N
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } ^0X86
现在代码看起来就很一致了。 w
:^b3@gd
[DjdR_9*I
六. 问题2:链式操作 ;9u6]%hQTX
现在让我们来看看如何处理链式操作。 W]6Y
buP:
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。 #n~/~*:i92
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。 #;?z<
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。 L$7v;R3
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct sjShm
%9Ulgs8 =
template < typename T > BMFpkK9|
struct result_1 I"<~!krt%
{ ps<JKHC/c
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; |mmIu_
} ; $XT&8%|*7
/V&$SRdL*
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: 3=;iC6
`
W-Hw%bwN/q
template < typename T > VZ_4B *D
struct ref F\Tlpp9
{ H+*o @0C\~
typedef T & reference; T*A_F
[
} ; wW!*"z
template < typename T > EkXns%][L
struct ref < T &> AQ+w%>G6
{ 173/A=]
typedef T & reference; m[Zz(tL
} ; +yCIA\i#t6
M=0I 3o}J
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: TioI$?l>W(
1j0yON
template < typename T > =>S5}6
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const +TUtVG
{ !^`ZHJ-3>;
return l(t) = r(t); 4(B,aU>y
} 2psI\7UjA]
可能大家已经注意到我定义assignment的operator()的返回类型的时候,是直接将其定义为Left的operator()返回类型的引用形式,如果实际上处理的对象的operator=并不是按照常理来声明的,那么这段代码可能就编译不过。这的确是一个很麻烦的事情。实际上,在gcc下,使用typeof关键字可以很容易的得到该类型的operator=的返回类型,就可以让这段代码变得更有通用性。然而为了实现可移植性,我不得不放弃这个诱人的想法。 m$[\(Z(/
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 ih1SN,/
=;@5Ue
J
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 ??1V__w
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: aEX+M57k~
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 ?CmW{9O
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 _Vp9Y:mX2
最后的布局是: G]q6Ika
Add ~>#=$#V
/ \ :Q&8DC#]
Divide 5 J0|/g2%0
/ \ q/%f2U%4:
_1 3 .&}}ro48
似乎一切都解决了?不。 sfVtYIu
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。 CE*@CkC0z
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。 ;Iv)J|*
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: 7i6-Hq
,ci
tzh
template < typename Right > JrCm >0g
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const Fz>J7(Y.j
Right & rt) const dc%+f
{ $!KV]]
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); T4\,b
} trgj]|?M
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 DSET!F;PG
XXX指的是原来的functor的类型,picker_maker<T>是一个类型变换的trait,如果T是一个常量,那么他会返回constant_t<T>,否则返回T本身。 LD^V="d
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 % YU(,83(+
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 EJZl'CR
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 e ~*qi&,4
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? VN`2bp>5I
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: *K m%Vl
6 D~b9e
template < class Action > 4[+n;OI
class picker : public Action -?'u"*#1,
{ F=d#$-yg
public : CS6,mX
picker( const Action & act) : Action(act) {} =b !f
// all the operator overloaded 5:56l>0
} ; MdEZ839J
8 +uOYNXsA
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。 m0un=>{
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: pBmacFP
Mb?6c y[
template < typename Right > bk#u0N
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const gpE5ua&
{ ot-!_w<
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); $IB@|n
} ~?[@KK
F(@|p]3*
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > p,ZubRJ"
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。 l+YpRx/T\
7nIg3s%
template < typename T > struct picker_maker w 7=Y_
{ 37M7bB0
typedef picker < constant_t < T > > result; QGLfZvTT
} ; QD /| zi
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > Y@#~8\_
{ eMWY[f3
typedef picker < T > result; mn
8A%6W
} ;
`db++Z'C
OL=IUg"
下面总的结构就有了: $@Hw DRP
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 p?8>9
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 :
<m0
GG
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 AO/J:`
至此链式操作完美实现。 i3#]_ p{
yUNl)E
}54\NSj0
七. 问题3 Ct
#hl8b:
如何使用多参数的函数对象呢?考虑_1=_2,这个functor必须接受2个参数,因此所产生的assignment对象的operator()必须能接收2个参数。 #T
!YFMh;
|{ *ce<ip5
template < typename T1, typename T2 > }$g5:k!
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 0jj
}jw
{ Hhfqb"2on
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); 80:na7$)#
} [f-
#pew
Cn+TcdHX
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: c;(}Ih(#
I9tdr<
template < typename T1, typename T2 > e|Lh~sVq
struct result_2 NaAq^F U
{ |$6GpAq!
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; PT>,:zY
} ; #pOW2 Uj8\
Sy8o/-
显然,各个functor似乎根本不理会各个参数那个是_1, 那个是_2, 那么最后是怎么选择的呢? V&\ZqgDF
这个差事就留给了holder自己。 :Wb+&|dU
&=_YL
kiqq_`66
template < int Order > .F%RW8=Q
class holder; E%/E%9-7\
template <> U
.e Urzu
class holder < 1 > )RA7Y}e|m
{ > `z^AB
public : ~#) DJ
template < typename T > ^H&6'A`
struct result_1 ]9b*!n<z
{ H(
cY=d,
typedef T & result; #?8'Z/1)
} ; p?6w/ n
template < typename T1, typename T2 > OP``g/x)
struct result_2 :5C9uW#
{ GT#i Y*
typedef T1 & result; ^Z\1z!{R
} ; IjNE1b$
template < typename T > \kC/)d
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const ]FsPlxk6
{ 1/j}VC
return (T & )r; mxDy!:@=
} INcJXlv
template < typename T1, typename T2 > U_oMR$/Z
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const l_QpPo!a
{ |bB..b
return (T1 & )r1; b\6w[52m
} MUVp8!*@
} ; <qv:7@
M62V NYt
template <> .VWH
class holder < 2 > &hqGGfVsd
{ ow]n)Te
public : 8 I,(\<Xv
template < typename T > <R_3;5J%
struct result_1 e$Md?Pq
{ H|75, !<
typedef T & result; ]$KH78MTW
} ; =}_c=z?UY
template < typename T1, typename T2 > }2JSa8
struct result_2 [,G]#<G?q
{ `Mp]iD{
typedef T2 & result; 8 rnr>Ee@
} ; "f5u2=7 }
template < typename T > VZw( "a*TB
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const >;0z-;k6
{ 4[rD|
return (T & )r; 9u"im+=:
} @Q TG
template < typename T1, typename T2 > Z#^2F8,]
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const &W|'rA'r
{ S@Jl_`<
return (T2 & )r2; 85Ms*[g
} Y@;bA=Du}
} ; /kNr5s
aD0w82s]J
ka"jv"z
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> >。 g/JAr<
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: *4=Fy:R]O
首先 assignment::operator(int, int)被调用: Vv6xVX
4}#*M2wb
return l(i, j) = r(i, j); J&
yDX>
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) !tX14O~B-
0H;dA1
return ( int & )i; =XudL^GF
return ( int & )j; AE^&hH0^
最后执行i = j; ?Cmb3pX^\
可见,参数被正确的选择了。 kZf7
?CM,k0
uK): d&]Ux
}1Wo#b+
C,jPr )6)
八. 中期总结 R)G'ILneV
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: 9 Q].cDe[
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 YQe @C
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 LOe!qt\&
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor ,CwhpW\Y
;2%3~L8?V
[y>Q3UqN
/rJvw
9.PY49|
AB+Zc
]
九. 简化 $3"0w
很明显,要支持一个操作符所要做的工作太多了,而且在每个functor中申明result_1至result_n,可见如果n发生变化,维护的开销极大。 ~+^,o_hT
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 p|Z"<
I7p(
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: <}B|4($
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 5F&i/8Ib
+-*/&|^等 +Y 3_)
2. 返回引用。 0-FwHDxw
=,各种复合赋值等
xAz gQ
3. 返回固定类型。 ^W#[6]S
各种逻辑/比较操作符(返回bool) @yobT,DXi
4. 原样返回。 XTHrf'BU
operator, 'KyT]OObS
5. 返回解引用的类型。 $+*ZsIo
operator*(单目) $#"}g#u
6. 返回地址。 zz02F+H$Y
operator&(单目) KLAnW#
7. 下表访问返回类型。 8v(Xr}q,r
operator[] (;Lz`r'
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 ux{OgFfi
operator<<和operator>> XwlUkw"q
}R}tIC-:
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。 HQ2in_'
例如针对第一条,我们实现一个policy类: I~4`NV0
bFJmXx&
template < typename Left > w)DO"Z7
struct value_return V<ODt%
{ o{>hOs
&
template < typename T > VO++(G)
struct result_1 zA-?x1th&
{ }qbz &%R
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; s?OGB}
} ; F"B! r -J
?Vt$
template < typename T1, typename T2 > `b9oH^}n j
struct result_2 0Dh a1[=
{ ;zz"95X7
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; LnR3C:NO k
} ; +wT,dUin_<
} ; 7 yF#G 9,
EEaKT`/d
/R@(yT=t
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait <|.S~HLTQ
Z AZQFr'*
下面我们来剥离functor中的operator() |Zkcs]8M!
首先operator里面的代码全是下面的形式: 1F[;
)@
dqd Qt_
return l(t) op r(t) -pkeEuwv{
return l(t1, t2) op r(t1, t2) G)b ]uX
return op l(t) %!YsSk,
return op l(t1, t2) W,w g@2
return l(t) op
KJ'MK~g
return l(t1, t2) op {L<t6A
return l(t)[r(t)] nc$?tC9V
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] T
0^U
]C
-Ca.:zX
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: |vEfE{
单目: return f(l(t), r(t)); yfP&Q<|
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); '7_'s1
双目: return f(l(t)); Mc@p~5!M
return f(l(t1, t2)); -4GSGR'L&y
下面就是f的实现,以operator/为例 |,}QhR
eZ
]6Q
struct meta_divide 6p1TI1(
{ 'OF)`5sj
template < typename T1, typename T2 > I<[(hPQUf
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) qn4Dm ^
{ B=n]N+
return t1 / t2; 14zo0ANM
} fI}-?@
} ; LJI&j \
I-;JDC?
这个工作可以让宏来做: qD`')=
@6t3Us~/
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ Zsf<)Vx
template < typename T1, typename T2 > \ /B}]{bcp$
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; Fb-NG.Z#
以后可以直接用 LM*9b
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) CR,
Y%0vQ
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 a?+) K
(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。。。) RsrZ1dhPvV
?%;uR#4
Xwx;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 kTFN.kQx@
1u&P,&T
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > C ,fIwqOr3
class unary_op : public Rettype M_*w)<
{ e@F&/c
Left l; yChC&kX
Z+
public : 7a@V2cr@
unary_op( const Left & l) : l(l) {} ,ew<T{PL
",~3&wx
template < typename T > EE%OD~u&9#
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const IP{Cj=
{ Ww8C![ ,
return FuncType::execute(l(t)); 7&HP2r
} @?e;Jp9
lzxn} TO}
template < typename T1, typename T2 > 6E_YQbdy
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const iB]kn(2C
{ B /Dj2
return FuncType::execute(l(t1, t2)); c~$ipX
} z{ymVd0#
} ; x`B:M7+\
l(&CO<4q?
ef53~x
同样还可以申明一个binary_op (&
~`!]
<GoE2a4Va
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > n.7 $*9)#
class binary_op : public Rettype QjQJ "
{ sPd5f2'
Left l; gHox{*hb[
Right r; mZq*o<kTA
public : =8tduB
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} W^yF5
L`"cu.l
template < typename T > OgOu$.
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const t^h>~o'\
{ VfZ/SByh7p
return FuncType::execute(l(t), r(t)); 2\s-4H|
q
} yn%w'
co~TQpy^
template < typename T1, typename T2 > <(^-o4Cl
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const kg
!@i 7
{ uO":\<1#
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); {/ty{
} +x+H(of.
} ; MhJ`>.z1
XP(q=Mw
8PQ$X2)
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 jl7e6#zu
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 M5%xp.B
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) 7Y!^88,f.
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 lezdJ
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! F.@yNr"
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 y ruN5
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 'z!I#Y!Y
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) BJ&>'rc
下面是修改过的unary_op pq4+n'uO
Y
%<B, 3
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > _~_Hup
class unary_op !XtbZ-
{ ~gX@2!D5k
Left l; jMw;`yh
(:hPT-1
public : Gt 2rJ<>
}. ,xhF[
unary_op( const Left & l) : l(l) {} 3w^q 0/GD
i\`[0dfY
template < typename T > 0~FX!1;
struct result_1 rj:$'m7
{ ;>CmVC'/
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; "ENgu/A!
} ; Ay2|@1e
*1elUI2Rg
template < typename T1, typename T2 > !\!fd(BN
struct result_2 ?m~;*wn%
{ Ke\?;1+
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; 63k8j[$
} ; IAtc^'l#
^Yn6kF
template < typename T1, typename T2 > 5E.cJ{
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const AS8T!
{ Ky$<WZs
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); 1x\%VtO>\b
} b"f4}b
MKQa&Dvw
template < typename T > }"3L>%Q5
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const HD`Gi0
{ {yfG_J
return OpClass::execute(lt(t)); kvo741RO6
} kmP0gT{Sj
0TVO'$Gvi
} ; H9 't;Do
l+T\DZ
ff{ESFtD
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 `T~M:\^D
好啦,现在才真正完美了。 6}<PBl%qe
现在在picker里面就可以这么添加了: ['sIR+c%'O
t(ZiQ<A
template < typename Right > }~A-ELe:
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const us5`?XeX]
{ n#x{~oQc
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); 3[8'pQ!&
} <xc"y|7X
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。 qWP1i7]=/
.[CXW2k
O?{pln
||/noUK
x9@%L{*
十. bind (j cLzq
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。 `@`Q"J
先来分析一下一段例子 |7f}icXKur
v3~,1)#aI
6o{anHBB
int foo( int x, int y) { return x - y;} e"2 wXd_}
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 Gq0~&6
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 ,Q}/#/
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。 7OW;omT`
我们来写个简单的。 N;ssO,
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: X|8Yz3:o
对于函数对象类的版本: Kj'm<]u
Rfgc^ 3:j
template < typename Func > VJ1si0vWtq
struct functor_trait o'yR^`
{ X1A;MA@0Ro
typedef typename Func::result_type result_type; 4; j#7
} ; yqB{QFXO
对于无参数函数的版本: op}x}Ioz
}F@`A?k
template < typename Ret > 2-{8+*_'
struct functor_trait < Ret ( * )() > M,mj{OY~x
{ 5bMVDw/
typedef Ret result_type; 6,oi(RAf
} ; a2x2N_\=/D
对于单参数函数的版本: mu:Q2t^
( XE`,#
template < typename Ret, typename V1 > ~A"ODLgU9
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > tCA |sN
{ {_Ke'"
k
typedef Ret result_type; d5bj$oH
} ; :*4yR46
对于双参数函数的版本: /V3*[
Z1q'4h=F.
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > *]F3pP[
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > 3>?ip;
{ g#Yqw
typedef Ret result_type; ~1}NQa(
} ; WL$WWA08_
等等。。。 6
rmK_Y
然后我们就可以仿照value_return写一个policy deTUfbd'
qjTz]'^BpM
template < typename Func > s$`evX7D
struct func_return 5#:tL&q
{ v<;,x
template < typename T > sPbtv[bC
struct result_1 rWa7"<`p
{ m*["
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; M0_K%Z(zaR
} ; spFsrB
\`4}h[
template < typename T1, typename T2 > ,g^Bu{?
struct result_2 7E|0'PPR
{ (&X"~:nm2
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; l*%?C*
} ; 1!=$3]l0Lj
} ; 'v\!}6
Sgr<z d'b
a}e7Q<cGj
最后一个单参数binder就很容易写出来了 0Z9jlwcQ
m#8KCZS
template < typename Func, typename aPicker > (-"A5(X:/
class binder_1 <!=TxV>}A
{ )w/f 'fq
Func fn; d6(qc< /!r
aPicker pk; IK}T.*[
public : =m-_0xo
Ya=QN<
template < typename T > )vPce
struct result_1 kqHh@]Z0'
{ Zwq
uS9
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; 8l)l9;4 6
} ; 5%G++oLXf
$\a;?>WA"
template < typename T1, typename T2 > Bt.W_p
struct result_2 =U@*adgw
{ U7:~@eYy
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; y@hdN=-
} ; A7:
o q7b
*~fN^{B'!
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} 4e*0kItC
%zX'u.}8#
template < typename T > q^12Rj;H
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const q2,@>#
{ + E S.O]?>
return fn(pk(t)); 9|'bPOKe
} Y&gfe8%5N
template < typename T1, typename T2 > =OjzBiHR
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const /=Xen
mmS
{ +mxs jcq0
return fn(pk(t1, t2)); 6W#+U<
} Ro%S_!
} ; rJNf&x%6
GWP"i77y0s
kZn!]TseN
一目了然不是么? JgK?j&!hs:
最后实现bind s]B^Sz=
9|#h )*
_&B