一. 什么是Lambda =+
vl+h
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 A(v5VvgZE
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, 8%Eemk >G{
QFX/x
=6H
EgB$y"fs
class filler <l!{j? Kx
{ XN %tcaY
public : 0T7c =5z4W
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} -)E
nr6
} ; <!G%P4)
[L`w nP
ic=tVs
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: ==]BrhZK
&|Cd1z#?
$ts1XIK%
Sece#K2J|
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); HY>zgf,0
?Jy/]j5fI
9ymx;
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 W\1V`\gF
=tQ^t4_
0/TP`3$X#"
D4IP$pAD
二. 战前分析 YDWV=/
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 `x:8m?q05
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 Z(wj5;[G
HF;$Wf+=J
MfG8=H2#|
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); PW QRy
/* --------------------------------------------- */ MiN|u
vector < int *> vp( 10 ); C.N#y`g
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); LCMZw6p
/* --------------------------------------------- */ <Gw>}/-^
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); reI4!,x
/* --------------------------------------------- */ .9VhDrCK
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); k^Qd%;bdF
/* --------------------------------------------- */ '4e,
e|r
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); Boj#r ,x
/* --------------------------------------------- */ >hv8zHOO:
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); ?)V|L~/
M'5PPBSR
6.6;oa4j
CAbR+y
看了之后,我们可以思考一些问题: vp&N)t_
1._1, _2是什么? mbZn[D_zi
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。 8k9Yoht
2._1 = 1是在做什么? FT[of(g^
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。 Y{7)$'At
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 mPJ@hr%3
|YcYWok
!$pnE:K
三. 动工 32z2c:G
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: *6/OLAkyF
x%`tWE|
1<D^+FC4b,
JJ4w]Dd4
template < typename T > .Ge`)_e
class assignment <pIel
{ oZ\zi> Y,
T value; ]Wg&r Y0
public : z*e`2n#\
assignment( const T & v) : value(v) {} ~@d4p|K
template < typename T2 > `b*x}HP$
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } ,Fzuo:{uy
} ; vn1*D-?
]=G dAW
r,Tq";N'
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 MHQM'
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment ZfVw33z
OfPv'rW{x
u3C0!{v
o-+H-
class holder Y,M2D
{ b NR@d'U
public : BT|n+Y[
template < typename T > -Ic<.ix
assignment < T > operator = ( const T & t) const -GZ:}<W6+
{ zn#lFPj12
return assignment < T > (t); 8SOfX^;o
} Wxzh'c#\8
} ; =;{8)m
D!rD-e
ge|Cvv
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: rYO~/N
'k9Qd:a}
static holder _1; Nn{/_QG
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 Fd/Ra]@\Y
Rja>N)MzBf
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); 2Q)pT$
而不用手动写一个函数对象。 Cig!3
d~;U-
1EQLsg`d^
ZsN3 MbY
四. 问题分析 :RDQP
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。 d;v<rw
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。 .(Tf$V
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 $D;-;5[-/r
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 :wz]d ~)
下面我们可以对这几个问题进行分析。 I<!,_$:
R_gON*9
五. 问题1:一致性 Lm7fz9F%
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?| ~}g)N
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 ?P"j5
e$N1m:1*
struct holder I>:.fHvUC
{ ,~>u<Wc!S
// Bxk2P<d
template < typename T > ofuQ`g1hb
T & operator ()( const T & r) const UQO?hZ!y/.
{ +?^lnoX
return (T & )r; 5!qLJmd=
} CO{AC~
} ; V`xE&BI
+m4?a\U
这样的话assignment也必须相应改动: x }i'2
7'RU\0QG
template < typename Left, typename Right > (|sqN8SbA
class assignment V"5LNtf
{ `o6T)49
Left l; q(Zu;ecBN
Right r; S#l)|c_~
public : 7l3Dxw/N
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} D)bR-a_^
template < typename T2 > ZU.f)94u
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } Idr|-s%l6'
} ; ;fB!/u
w"AO~LF
同时,holder的operator=也需要改动: v<E_n;@9k
ZmZ7E]c
template < typename T > r?}L^bK
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const -z'6.IcO
{ # N'_~:H
return assignment < holder, T > ( * this , t); vjd;*ORB
} [t"#4[
<^"0A
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 r-ljT<f%J[
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 VE*&t>I
^K[[:7Aem
return l(rhs) = r; 4_w{~
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 |VmQ
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: J-W8wCq`
tNYCyw{K
template < typename Tp > c1h?aP
class constant_t Z(hRwIOF
{ I ka
V g L
const Tp t; >:P-3#e*
public : CM
8Ub%
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} rQ&F Gb
template < typename T > )P9&I.a8
const Tp & operator ()( const T & r) const ~}ba2dU8
{ g&d
tOjM
return t; 2qPQ3-'
} p/Ri|FD6
} ; M][Zu[\*
GL3olKnL
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 ..yLtqos
下面就可以修改holder的operator=了 5 0<
!KLY*bt6
template < typename T > H~~>ut6`
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const ::!{f+Up
{ dgW/5g
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); kx07Ium
} #RP7?yGM,
Df0m
同时也要修改assignment的operator() 89[OaT_hs
g BV66L
template < typename T2 > 7r$'2">K(
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } <26Jif:
现在代码看起来就很一致了。 q[TW
9FmX^t$T
六. 问题2:链式操作 qrY]tb^K
现在让我们来看看如何处理链式操作。 X;3gKiD
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。 >?ckBU9
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。 [-w+ACV~
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。 ~%u;lr
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct *"sDsXo- I
="s>lI-1a
template < typename T > \-RVPa8k
struct result_1 kcZz WG|n
{ 5+Hw @CY3
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; 9pq-"?vHY0
} ; SAN/fnM
ui1h M
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: fC!+"g55
(zhi/>suG
template < typename T > u;=a=>05IR
struct ref _A=Pr_kN
{ !KmSLr7xU
typedef T & reference; g:fzf>oQ>p
} ; !z?;L_Lb
template < typename T > =l1O9/\9
struct ref < T &> O"f|gc)GLz
{ THz=_L6
typedef T & reference; IW- BY =C
} ; 1n EW'F
~\[\S!"
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: Dt]*M_
2[Vs@X
template < typename T > ^26}8vt
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const btv.M
{ v>p}f"$`
return l(t) = r(t); 17@#"uT0
} wQ~F%rQ$
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。 :DR}lOi`
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 k+y>xI,
^Mi&2AvS
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 E~eSHJ(oR7
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: p^9u8T4l1
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 o 9{~F`{p
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 hT[w" &3
最后的布局是: TW~9<c
Add D|X@aUp8}
/ \ (xlAS
Divide 5
F!~o J
/ \ QOKE9R#Y
_1 3 _.K<#S
似乎一切都解决了?不。 i2m+s;
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。 xGo,x+U*
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。 <ly.l]g
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: b%D}mxbS
ky|Py
template < typename Right > l]KxUkA+
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const -`} d@x
Right & rt) const Kf'oXCs
{ J?84WS
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); `HJRXoLySW
} 9zD^4j7
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 Sz'JOBp
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。 ad'C&^o5
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。 TaE&8;H#N
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。 ~t.M!vk
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。 7&{[Y^R]"
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? D+69U[P_A
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: 8^av&u$
5_= HtM[v]
template < class Action > E>3(ff&
class picker : public Action A]q"+Z]
{ "`aLSw75x
public : R[{s\
picker( const Action & act) : Action(act) {} iK <vr
// all the operator overloaded 7S)u7
} ; e BxOa
18kzR6(W
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。 R[_UbN 28
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: G$!JJ.
)d
zd^QG
template < typename Right > .m_-L
Y-
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const |)IS[:X
{ [SX>b"L
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); Hv.nO-c
} ecG,[1];
3F|#nq
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > b$G&i'd
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。 z 2Rg`1B
)TV{n#n
template < typename T > struct picker_maker Y76U htYH
{ NY9\a[[^[8
typedef picker < constant_t < T > > result; Gtpl5g QH
} ; i\z ,)xp
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > .iXIoka
{ jj8h>"d
typedef picker < T > result; @O Rk
} ; euc|G Xs
*mTx0sQz(J
下面总的结构就有了: yp.\KLq8)
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。 UA]U_P$c
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。 Jx_BjkF
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 s6| S#
至此链式操作完美实现。 y?*4SLy
MH=;[ | N
^E349c-|
七. 问题3 %^ z##7^
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。 n#lZRwhq
^-GzWT
template < typename T1, typename T2 > M5>cYVG
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ?7"6dp_K
{ =w <;tb
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); sGs_w:Hn
} 7.N~e}p8
YdNmnB%J
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: | Xv]s61
$m)[> C
template < typename T1, typename T2 > TDo!yQ
struct result_2 oUG!=.1}K5
{ K:\db'``
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; (np60mX<
} ; 9j~|m
eQQ*ZNG
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? }4A $j{\
这个差事就留给了holder自己。 L5-Kw+t
d2XSw>
,U^V]jC
template < int Order > 2J5RZg9jL
class holder; B8sc;Z.
template <> B %Vz -t
class holder < 1 > Tz{f5c&
{ cgevP`*]
public : Y ~%9TC
template < typename T > oe*Y(T\G
struct result_1 27q=~R}
{ "Gh5
^$w?j
typedef T & result; aS,M=uqqK
} ; uiQR RT
template < typename T1, typename T2 > G34fxhh
struct result_2 krI@N}OU
{ o@!Uds0
typedef T1 & result; EmO{lCENk
} ; Y3RaR
9
template < typename T > W+&<C#1|]
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const F T/STI
{ 6)_svtg
return (T & )r; ltH?Ew<]
} ?ot7_ vl
template < typename T1, typename T2 > -SGoE=
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const o,yP9~8\
{ 1FfSqd
return (T1 & )r1; :497]c3#5C
} pX~X{JTaL)
} ; M~jV"OF=
xYUC|c1Q9
template <> K[~fpQGbV1
class holder < 2 > ,KyG^;Riy
{ wq@{85
public : _)U[c;^6
template < typename T > U&}v1wdZ3
struct result_1 VQ,;~^Td
{ 8n1<nS<
typedef T & result; NplWF\5y
} ; lI"~*"c`
template < typename T1, typename T2 > -mur`tC
struct result_2
^D.u
{ ft"t
typedef T2 & result; Z\9DtvV
} ; gfY1:0
template < typename T >
BhcTPQsW
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const MJDW-KL-
{ 44p?x8(z*
return (T & )r; 8,^2'dK34
} MaS"V`NI
template < typename T1, typename T2 > $pLJtQ
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const z:7
i@m
{ \J0fr'(S
return (T2 & )r2; b|'{f?
} ,K>q{H^
} ; 4[o/p8*/
cU
c ?H@HoF
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 V9dJNt'Ui
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: 41Nm+$m
首先 assignment::operator(int, int)被调用: zD z"Dn9
;?K>dWf3f
return l(i, j) = r(i, j); }S,KUH.
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) 2QN ~E
s=BJ7iU_68
return ( int & )i; Y:-O/X
return ( int & )j; Q%Fa1h:2&
最后执行i = j; bnYd19>
可见,参数被正确的选择了。 LZ 3PQL
a58]#L~
5H!6#pqM
2C59fXfd
vkgAI<
八. 中期总结
q0y#Y
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: Fk*C8
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 cq#=Vb
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 4/J"}S
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor FIEA'kUy
OKO+(>AQ
|K,[[D<R
li7"{+ct
L7rH=gZ&!]
l =Is-N`
九. 简化 ZtofDp5B
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。 D%%@+3a
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 D]StDOmM
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: "t!_bma
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 4;D>s8dgG
+-*/&|^等 fUV;3du
2. 返回引用。 :% m56
=,各种复合赋值等 }xG~a=,
3. 返回固定类型。 p1`")$
各种逻辑/比较操作符(返回bool) p.@_3^#|
4. 原样返回。 > %B7/l$
operator, X7Z=@d(
5. 返回解引用的类型。 lVra&5
operator*(单目) iR39lOr
6. 返回地址。 \>N"{T
operator&(单目) L2}p<?f
7. 下表访问返回类型。 n{8v^x
operator[] z\zqmW6
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 2[QyH'"^E
operator<<和operator>> W6Z3UJ-
;cD&qheDV
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 &Gl
例如针对第一条,我们实现一个policy类: <#%kmYSL
4E0 Y=
template < typename Left > l37)
Q
struct value_return 5kdh!qy[$,
{ I\WBPI
template < typename T > WN6%%*w
struct result_1 25wvB@0&
{ -?Kd[Ma
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; K^f&+`v6_
} ; ]rMHO
S>nf]J`
template < typename T1, typename T2 >
B +<i=w
struct result_2 =OR"Bd:O
{ G Ebm$\
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; m&{%6
} ; A=bBI>GEYP
} ; {O"N2W
=Eb4Iyz
&T&>4I!'M
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait g),t
PGNH<E)
下面我们来剥离functor中的operator() |:)ARH6l#
首先operator里面的代码全是下面的形式: {T'M4y=)i
_<m yM2z
return l(t) op r(t) yDmx)^En
return l(t1, t2) op r(t1, t2) #.W^7}H
return op l(t) Lxqv
return op l(t1, t2) W~Ae&gcn#
return l(t) op v FWg0 $,
return l(t1, t2) op ]!'9Y}9a
return l(t)[r(t)] 7j~}M(s"
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] S<Od`I
(>M?
iB
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: P`TJqJiY~
单目: return f(l(t), r(t)); CEl9/"0s6
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); _4-UM2o;
双目: return f(l(t)); ;!Q}g19C
return f(l(t1, t2)); s^zX9IVnp
下面就是f的实现,以operator/为例 3 Xl!Z^W
+V;@)-
struct meta_divide }+dDGFk
{ Qoom[@$
template < typename T1, typename T2 > 6u[
B}%l
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) 07#e{
{ ds
"N*\.
return t1 / t2; 9D,/SZ-v
} rJw
Ws
} ; y\@INA^
1T/ 72+R0
这个工作可以让宏来做: r"bV{v
4ztU) 1
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ \Jm^XXgS
template < typename T1, typename T2 > \ #CTeZ/g
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; mT&?DZ9<
以后可以直接用 +XoY@|Djd
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) =kDh: &u%
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 +Vw]DLWR
(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。。。) Y |'}VU
M=#'+CF}W
vV*i)`IXe
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 0.z\YTZ9
MNu\=p\Eq
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > s]'EIw}mo
class unary_op : public Rettype G'0JK+=o
{ s~g0VNu Y
Left l; R@A"U[*
public : R>y/Y<5=
unary_op( const Left & l) : l(l) {} H*E4+3y
..;ep2jSs
template < typename T > s_4y^w]aX
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const E:ti]$$
{ Ck>{7Gw
return FuncType::execute(l(t)); |?<^4U8
} f`bRg8v
y1_z(L;I
template < typename T1, typename T2 > v&r\Z @%
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ~fY\;
{ 'j'G4P_G
return FuncType::execute(l(t1, t2)); -n~%v0D8c
} <gu>06
} ; mJ JF
Vl`!6.F3
\kEC|O)8
同样还可以申明一个binary_op LtVIvZie
)JXy>q#
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > ~=k?ea/>
class binary_op : public Rettype q"$C)o
{ xM2UwTpW
Left l; +~\ 1g^h
Right r; G6q*U,
public :
/33m6+
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} 9?zi
0T.kwZ8
template < typename T > >^J
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const |H&&80I
{ h%8C_mA
return FuncType::execute(l(t), r(t)); o@uZU4MM
} y7U?nP ')+
g[ O6WZ!F_
template < typename T1, typename T2 > 4`]
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const a+,zXJQYq
{ 3S{3AmKj?
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); ^Fg!.X_
} -fT}Nj\
} ; 7_CX6:
5
[X,?
P 9?I]a)G
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 eZMfn$McJv
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 <K {|#ND#
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) 7_c/wbA#me
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。 tKYg
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! nUScDb2|
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。。。 7Y6b<:4j
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 8 c5=Px2\
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) +@qIDUiF3
下面是修改过的unary_op D8\9nHUD`
0;tu}]jnN
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > >Y=qSg>Ik
class unary_op $/"QYSF
{ v{pW/Fu~
Left l; EnP>
GxS!Lk
public : jQ3&4>g j
BDT"wy8
unary_op( const Left & l) : l(l) {} 9=.7[-6i9
*QA{xvT
template < typename T > f6`W(OiE
struct result_1 m;{(U Z
{ #Q$e%VJ(c1
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; L3Ivm:
} ; vY);7
3v>w$6
template < typename T1, typename T2 > ih(A l<IS
struct result_2 +c' n,O~3
{ !112u#V
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; I|.
<
} ; Xh@;4n
IubzHf
template < typename T1, typename T2 > b]g#mQ
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ccwz:7r
{ 1^tM%2rP'
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); jKb4d9aX
} eqk.+~^
'tJxADK
template < typename T > BMItHn].
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const <z8z\4Hz
{ cv-;fd>'
return OpClass::execute(lt(t)); T$1(6<:+.
} -FQc_k?VF
+Ou<-EQV
} ; j<A<\K
gUH|?@f
}fL
] }&
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 H
$mZ?
好啦,现在才真正完美了。
Y}e3:\
现在在picker里面就可以这么添加了: dpcU`$kt
\d-9Ndp
nf
template < typename Right > wowWq\euY
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const ? kCo/sW
{ TecWv@.
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt);
t|C?=:_
} 5I[6 "o0
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。 A u"BDP
TGuCIc0B{
t(1gJZs>kX
T'a&
`a5,5}7v%`
十. bind zQoJ8i>
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。 R~BFZF>:
先来分析一下一段例子 _7<G6q2(
{EJ+
FTu<$`!1L
int foo( int x, int y) { return x - y;} &Z%'xAOGR
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 j-zWckT{
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 'j;i4ie>*x
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 \_ MWZRMc5
我们来写个简单的。 y\R-=Am".
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: :PNhX2F
对于函数对象类的版本: vHN/~k#
\m(>Q
template < typename Func > MbeK{8~E%l
struct functor_trait Z/LYTo$Bz
{ #>2cfZ`6'J
typedef typename Func::result_type result_type; JPpNCC.b
} ; \`W8#fob
对于无参数函数的版本: j43i:c;F
rh T!8dTk
template < typename Ret > 74a k|(!
struct functor_trait < Ret ( * )() > 83F]d+n
{ u.2^t:A
typedef Ret result_type; h<i.Z7F;tj
} ; 2=$ F*B>9
对于单参数函数的版本: )h1 `?q:5
(zw.?ADPCT
template < typename Ret, typename V1 > .}Hs'co
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > \zzPsnFIg
{ c
6/lfgN
typedef Ret result_type; q#`;G,rs
} ; |#EI(W?`
对于双参数函数的版本: B-V
jF-0 fK;)*
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > c3*9{Il^
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > +/rh8?
{ -^t&U]
g
typedef Ret result_type;
TIxlLOs
} ; F6"Qs FG
等等。。。 =z'533C
然后我们就可以仿照value_return写一个policy m Gx{Vpt
4MRN{W6
template < typename Func > mxICQ>s
b
struct func_return 1-PFM-
{ W=4|ahk$
template < typename T > Lbu,VX
struct result_1 .jl^"{@6
{ !'-./LD")
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; H%;pPkIi
} ; Tj=@5lj0
PMe 3Or@
template < typename T1, typename T2 > @'"7[k!y;
struct result_2 lr$,=P`
{ )6
K)UA
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; ?uXY 6J"
} ; Z|j\_VKhl
} ; p7[&H