一. 什么是Lambda r@aFB@
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 ZN^Q!v
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, V-57BKeDz
( ;q$cKy
4" @yGXUb
'_8Vay~
class filler N !:&$z-
{ = 8n*%NC
public : Im=E?t
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} &Jz%L^
} ; Q_S
fFsY
3? "GH1e
oc.x1<Nd
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: dc *#?G6^
UNJ|J$T]
<?eZ9eB
4*]`s|fbu
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); ;lldxS
>:Ec
-J:vYhq|g
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 &o(?
}W
l6RJour
:iJ= 9
<W1!n$V ]
二. 战前分析 hH~Z hB
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。
7)YU ;
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 EC7o 3LoND
\y=,=;yv
e_e|t>nQ
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); mGX;JOjZ
/* --------------------------------------------- */ 59LIK&w
vector < int *> vp( 10 ); &' Ch[Wo]H
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); XyhdsH5%3!
/* --------------------------------------------- */ wTLHg2'y^
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); `S2=LJ
/* --------------------------------------------- */ |Ia46YS
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); ;tj_vmZ@R
/* --------------------------------------------- */ "dt3peH
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); F!U+IztZ
/* --------------------------------------------- */ /lUb9&yV
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); ,}[,]-nVx
/[mCK3_
Q8O38uZ
6sntwT"?
看了之后,我们可以思考一些问题: )g-*fSa
1._1, _2是什么? <[*s%9)'9
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。 b`IC)xN$
2._1 = 1是在做什么? SYyH_0N
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。 rv^j&X+EH
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。 * fx<>aK
$`i&\O2*
@$aCUJ/mE
三. 动工 IV\@GM:ait
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: s)> ]'ii
SFuzH)+VO
E~24b0<7
mu*wX'.'
template < typename T > Z)HQlm
class assignment 5(,WN
{ sUA)I%Q!
T value; om(#P5cSM;
public : 1m&(3%#{
assignment( const T & v) : value(v) {} UrgvG, Lt
template < typename T2 > }/6jom9U?
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } ~-,<`VY
} ; -Q,lUP
5dhRuc
F3?v&
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 V&gUxS]*
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment :Y"f.>
4ed(
DSN
qsJo)SA
\2T@]!n
class holder X(/W|RY{@
{ >kd2GZe^_J
public : FG'1;x!
template < typename T > i~4:]r22
assignment < T > operator = ( const T & t) const ,cS|fG
{ >XA#/K
return assignment < T > (t);
N3E=t#n
} o zv><e#
} ; Lq yY??\@
_m@QeO'yh
K'y;j~`-
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: jn]{|QZ
)@Ly{cw
static holder _1; Iu%S><'+
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 CFVe0!\
&a O3N
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); #[2]B8NZ
而不用手动写一个函数对象。 #Ez>]`]TB
BK,=(;d3
Y6V56pOS
2@=JIMtc
四. 问题分析 a(bgPkPP
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。 "= HCP,
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。 :H6Ipa
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 <V9L
AWeS
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 9Y~A2C
下面我们可以对这几个问题进行分析。 <s
$~h
d!8`}L:=M
五. 问题1:一致性 W0X?"Ms|a
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| 7\5;;23N4
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 =d`,W9D
p9Ks=\yvL
struct holder 7`
&K=( .
{ m"NZ; *d '
// |nB2X;K5~
template < typename T > \DpXs[1
T & operator ()( const T & r) const 8hGp?Ihu
{ |0dmdrKD
return (T & )r; #R@{Bu=C
} ?%F*{3IP
} ; (`xhh
?> }bg
这样的话assignment也必须相应改动: 2\W[ ItxL0
]V?\Qv/.=
template < typename Left, typename Right > ](:aDHa
class assignment q*,];j/>k
{ YcT!`B
Left l; &ciU`//`
Right r; ]k5l]JB
public : 8I3"68c_a
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} jCxw|tmgq
template < typename T2 > q@H?ohIH
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } nUD)G<v
} ; NFv9%$l-
]_@5LvI
同时,holder的operator=也需要改动:
W& w-yZ
pX+ `qxF\
template < typename T >
r1)Og
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const R6*:Us0\FJ
{ Pqi>,c<&mL
return assignment < holder, T > ( * this , t); noV]+1#"V
} =.f]OWehu.
(@>X!]{$
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。 x<4-Q6'{S
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 nJNdq`y2
TdlF~ca|
return l(rhs) = r; Oe5=2~4O
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。 1@im+R?a
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: Pl9/1YhD/
'/G.^Zl9
template < typename Tp > wz<YflF
class constant_t +v{<<
{ @;!s"!~sv
const Tp t; "JT R5;`w
public : ggIz)</
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} uAwT)km
{
template < typename T > );'8*e'
const Tp & operator ()( const T & r) const C AVqjT7
{ ^W{+?q'
return t; 0ZlF#PJA
} ]^uO3!+
} ; dnSjXyjFB
Ni7~
Mjjt
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 9K-=2hvv
下面就可以修改holder的operator=了 ;<OIu&,*
3~iIo&NZ
template < typename T > |9$K'+'
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const t
5g@t0$
{ wK!4:]rhG
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); 8&\<p7}=h
} l1fP@|
`D6Bw=7
同时也要修改assignment的operator() p(fYpD
S;[9
hI+
template < typename T2 > (hEqh
nnm`
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } X!KjRP\\
现在代码看起来就很一致了。 VQI
9
N[k ?kUZ
六. 问题2:链式操作 c$ya{]a
现在让我们来看看如何处理链式操作。 ov.7FZ+
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。 6&5p3G{%0
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。
I4.^I/c(
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 5B)Z@-x2
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct I@76ABu^
zc%#7"FM
template < typename T > sS7r)HV&GI
struct result_1 3R>U^
Y
{ dOh`F~
Y)e
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; EW7heIT$
} ; tQ=M=BPZ
rf?Q# KM\W
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: Nz %{T
`uo'w:Q
template < typename T > SO^:6GuJ
struct ref <1cYz\/!M
{ *J&XM[t
typedef T & reference; LT']3w
} ; l(
/yaZ`
template < typename T > a/Z >-
struct ref < T &> K"B2
SsC
{ \q(DlqTqs
typedef T & reference; H}5zKv.T
} ; k \rzvo=U
Rl@k~;VV
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: xrd@GTaI
{W*_^>;K
template < typename T > H.cN(7LXm
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const G41 gil6k
{ [9| 8p$
return l(t) = r(t); {eo4J&as
} N'[bA
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。 jp?;8rS3
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 *<Yn
/<,LM8n
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 MM8@0t'E
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: R%B"Gtl)
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 L>VZ-j
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 DA;,)A&=Q
最后的布局是: oU[Ba8qh
Add y8=p;7DY
/ \ s8 S[w
Divide 5 jSNUU.lur
/ \ szW_cjS
_1 3 b /65Q&g'
似乎一切都解决了?不。 (T+fO}0
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。 wn2+4> |~p
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。 @=4K%SCw
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: Q[?O+
rK 9
template < typename Right > [gI;;GW
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const ClZ:#uMbN
Right & rt) const 0Yk@O)
x
{ k1Cx~Q)XC
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); xdw"JS}
} k=">2!O/
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 6M^P]l
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。 baJ(Iy$XT
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 T;!7GW4E
?
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 pt[H5
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 MR:GH.uM:
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? mqxgrb7
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: T4MB~5,i
~gU.z6us
template < class Action > >b9nc\~
class picker : public Action ]*b}^PQM^
{ )Lt|]|1B{
public : )\fAy
picker( const Action & act) : Action(act) {} Zqwxi1
// all the operator overloaded '@OqWdaR
} ; "o"ujQ(v
4wfT8CL
Picker<T>继承自T,唯一的作用就是给T添加上了各种操作符的重载函数。 TTB1}j+V6
现在所有参与行动的functor都要套上一层picker, _1被声明为 picker<holder>, 并且holder中所重载的操作符除了operator()之外全部被移到了picker内。而picker中的操作符重载的返回的functor也必须套上一个picker: ?S&pq?
022nn-~
template < typename Right > 2ZHeOKJ-
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const 3u]#Ra~5
{ fu3~W
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); ,=o)R,[
} P=v 0|Y*q|
L%4[,Rsw
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > P%HvL4R
使用picker还带来一个额外的好处。之前提到picker_maker要区分functor和常量,有了picker,区分的方法就非常简单了:凡是属于picker<T>的都是functor,否则就是常量。 o&M2POI~q
4?Mb>\n%<^
template < typename T > struct picker_maker w
D|p'N
{ _m3}0q
typedef picker < constant_t < T > > result; :9`'R0=i^
} ; llG^ +*Y8t
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > rzmd`)g
{ (pY'v/ a-
typedef picker < T > result; cspO5S>#
} ; 8I=n9Uyz
`>M;f%s
下面总的结构就有了: o#(z*v@
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 ki/xo^Y2<
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 b'i-/l$
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 B<)c{kj
至此链式操作完美实现。 oy+`` W~
"$)Nd+ny
y k=o
七. 问题3 [AAG:`
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。 :5kgJu
&E98&[`7
template < typename T1, typename T2 > L0ZgxG3:g
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const l+# l\q%l
{ 2Eq?^ )s
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); ];@"-H
} |a!AgvNF
P_:A%T
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: l!Bc0
:=J~t@
template < typename T1, typename T2 > w[g(8#*
struct result_2 yO@KjCv"
{ m~KGB"
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; w]n ,`r^
} ; %3v:c|r
{P'TtlEp
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? tnx)_f
这个差事就留给了holder自己。 'k|?M
v9Kx`{1L
'2`MT-
template < int Order > Y6LoPJ
class holder; ?~G D^F
template <> X6_m&~}15
class holder < 1 > UdBP2 lGd
{ \9[_*
public : hVvPI1[2
template < typename T > Z<7FF}i
struct result_1 j@OGl&'^-
{ \5g7_3,3W
typedef T & result; %;5AF8# c
} ; OyTE d5\3
template < typename T1, typename T2 > lZyxJDZ A
struct result_2 t- Rp_2t
{ ?Bg<74
typedef T1 & result; ` oBlv
} ; "S$4pj`<
template < typename T > x,kZ>^]&b
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const [X >sG)0S~
{ ] r8
hMv
return (T & )r; " oWiQ{\IP
} <28L\pdG`
template < typename T1, typename T2 > }%j@%Ep[
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const +APf[ZpU
{ I]S8:w![
return (T1 & )r1; %lL^[`AR
} uFd.2,XNP
} ; 5)=XzO0
Z4eu'.r-y~
template <> ~N</;{}fL4
class holder < 2 > L%D:gy9o
{ RS`]>K3t
public : YHoj^=/b
template < typename T > g[P.lpi{U
struct result_1 k M/cD`
{ L0j&p[(r
typedef T & result; l.tNq$3pS
} ; 6mH0|:CsY
template < typename T1, typename T2 > 7nh,j <~;2
struct result_2 x50,4J%J'r
{ WdXi
typedef T2 & result; C %l!"s^
} ; KH4
5A'o
template < typename T > < 8yv(
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const +-=o16*{ !
{ p h[
^ve
return (T & )r; z"`q-R }m
} 3`9H
template < typename T1, typename T2 > !L3M\Q0
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const cE7xNZ;Bh
{ FB<#N+L\
return (T2 & )r2; 'B;aXy/JC
} I?sA)!8
} ; 2{t i])
U1&pcwP
J\iyc,M<M
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 mp2J|!Lx
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: B1]5% B
首先 assignment::operator(int, int)被调用: [<~1.L^I
> UT Ak
return l(i, j) = r(i, j); zh2gU@"
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) {3RY4HVT?
`N0Mm7
return ( int & )i; 'n>,+,&
return ( int & )j; L4th 7#
最后执行i = j; Fv n:V\eb
可见,参数被正确的选择了。 "zSi9]j
&Nx'Nq9y
P19nF[A
E|u#W3-:
~GL"s6C$`;
八. 中期总结 xA;o3Or
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: %j],6wW5J
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 L%,tc~)A
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 $+` YP
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor RhM]OJd'
:[#g_*G@p
#V4kT*2P)
U1?*vwfKZ
\I
r&&%
y~)rZ-eSB
九. 简化 qTK\'trgx]
很明显,要支持一个操作符所要做的工作太多了,而且在每个functor中申明result_1至result_n,可见如果n发生变化,维护的开销极大。 Rpit>
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 cr!6qv1
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: =$`xis\
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 iV X 12
+-*/&|^等 ,#G>&
2. 返回引用。 6< x0e;>
=,各种复合赋值等 2UYtFWB9o
3. 返回固定类型。 F,0@z/8a
各种逻辑/比较操作符(返回bool) >sAZT:&gv
4. 原样返回。 %-? :'F!1
operator, (17%/80-J
5. 返回解引用的类型。 / d
S!
operator*(单目) QG\lXY,
6. 返回地址。 k%w5V>]1
operator&(单目) G#.(%,
7. 下表访问返回类型。 4&r+K`C0
operator[] 8D[8(5
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 Jd_w:H.
operator<<和operator>> h>v;1QO9D
s^KUe%am0
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。 HC,YmO:df"
例如针对第一条,我们实现一个policy类: 1
h(oty2p
V"n0"\k,
template < typename Left > I(fq4$
struct value_return O!+LM{>
F
{ y(&JE^GfX
template < typename T > 2.)@u~^Q
struct result_1 T:+%3+;a
{ F"O{eK0T
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; +W+O7SK\y
} ; td^2gjr^5
;Ab`b1B
template < typename T1, typename T2 > *ayn<Vlh`^
struct result_2 mQt';|X@
{ %1ofu,%
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; 2kV[A92s
} ; aaq{9Y#
} ; H!U\;ny
$
JI`&
JlAUie8
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait U~z`u&/
'0g1v7Gx
下面我们来剥离functor中的operator() iq$edq[
首先operator里面的代码全是下面的形式: 82Fq}N
<
K
@3 yS8F
return l(t) op r(t) 1aKYxjYM
return l(t1, t2) op r(t1, t2) ]@OGp:Hz
return op l(t) n*-t
=DF
return op l(t1, t2) )5Yv7x(K
return l(t) op Z5juyzj
return l(t1, t2) op 7sECbbJT
return l(t)[r(t)] 5Cxh>,k
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] =E Cw'
`6V-a_8;[
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: )|`eCzCB
单目: return f(l(t), r(t)); Q+|8|V}w
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); )&di
c6r
双目: return f(l(t)); zI/)#^ SQ
return f(l(t1, t2)); ~S}>|q$
下面就是f的实现,以operator/为例 6zs&DOB
%&KJtKe
struct meta_divide "?_adot5v
{ $Z)Dvy|
template < typename T1, typename T2 > XQ.czj
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) $Gb] K{e
{ _+0l+a*D
return t1 / t2; /0QGU4=
} <)y44x|S'
} ; (g,lDU[=
f!;i$Oif
这个工作可以让宏来做: BQWEC,*N
!}wJ+R ^2
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ 0S@O]k)
template < typename T1, typename T2 > \ HM%n`1ZU
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; P_+S;(QQ~d
以后可以直接用 24{!j[,q@
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) f !t2a//
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 ty]JUvR@
(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。。。) \Ku=a{Ne
bHcb+TR3
b u%p,u!
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 QC0^G,9.
"-xm+7
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > r{qM!(T
class unary_op : public Rettype SeAokz>
{ uEQH6~\{Nl
Left l; I@P[}XS
public : kzr9-$eb
unary_op( const Left & l) : l(l) {} wVk2Fr(
]kLs2? \
template < typename T > 0-"ps ]X
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const G1M}g8 ]h
{ ~k+"!'1
return FuncType::execute(l(t)); 2%0zPflT
} v :]y#y
7uJy<O
template < typename T1, typename T2 > kXS_:f;M
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const GutH}Kz"&
{ yA*~O$~Y
return FuncType::execute(l(t1, t2)); 2|F.J G^
} dT8m$}h9
} ; M= !Fb
Mt)~:V+:
L>$yslH;b
同样还可以申明一个binary_op #(3w6l2
&
Sy0Of
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > rb%P30qc4
class binary_op : public Rettype 9)l-5o:D
{ A<^IG+Q,B7
Left l; /3:R{9S%
Right r; x<60=f[O2R
public : r/=v;4.W
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} !q~s-~d^
<uNBsYMuC
template < typename T > =]E(iR_&
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const I=l() ET=
{ g[Ah>
5
return FuncType::execute(l(t), r(t)); ;[WW,,!Y
} %@q52ZQ
tu6oa[s
template < typename T1, typename T2 > RL |.y~
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 9Q-/Yh
{ 3 D,PbAd
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); '-3AWBWI1
} !> b>"\b
} ; i`7{q~d=
iaXNf
])?
P{5p'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 le yhiL<
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 CJg &
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) T+NEw8C?/
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。 wxpD{P
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! 6~?7CK
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。。。 /S1EQ%_
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 CyO2Z
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) 3;~1rw=$<
下面是修改过的unary_op o%X_V!B{V
`x$d8(1J`#
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > `48jL3|
class unary_op sR,]eo<p&
{ * X\i=
K!
Left l; 1i#uKKwE
:s+AIo6
public : 2NAGXWE
aUSxy8%
unary_op( const Left & l) : l(l) {} !uLAW_~
w_pEup\`
template < typename T > 4>>{}c!nf
struct result_1 F6h3M~uR
{ w{)*'8oCB
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; f!ehq\K1k
} ; 3 8pw
m9Gyjr'L
template < typename T1, typename T2 > 2H;&E1:
struct result_2 ib_Gy77Os
{ |S{P`)z%f
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type;
>Gu0&
} ; L{f>;[FR
7]%il[
template < typename T1, typename T2 > (;&?B.<\:
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const Rda1X~-g
{ 4C%>/*%8>
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); +{%(_<
} u;Eu<jU1
x\.i`ukx
template < typename T > EcoUpiL%2
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const K eI:/2
{ 7;'.5,-3c
return OpClass::execute(lt(t)); 4AOS}@~W
} U;{,lS2l
MQ(/l_=zQ
} ; W 8$=a
i?>>
9f@F
CQ.4,S}6'
该方法避免直接使用RetType的result_x,而自己申明一个对应的result_x做一次中转,虽然其实毫无意义,却恰好避开了vc的bug Y-q@~vZ]
好啦,现在才真正完美了。 Gv,92ny!|
现在在picker里面就可以这么添加了: 9]@J*A}=l
f WjS)
template < typename Right > `qDz=,)WP
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const ,{?bM
{ ] ZGvRA&
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); 0ITA3v8{
} E#$_uZ4
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。 pq?[ wp"
n,jE#Z.D
./nYXREO|
udD*E~1q
7 G[ GHc>
十. bind # )mkD4
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。 [gkRXP[DGs
先来分析一下一段例子 ru/zLj:
I^O:5x>[l
"1!.^<V*
int foo( int x, int y) { return x - y;} K-5"#
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 9`CiE
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 Ag#5.,B-
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。 KPjqw{gR_R
我们来写个简单的。 "aWX:WL&}s
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: ONN{4&7@<
对于函数对象类的版本: |g\. 5IM#W
#~URLN
template < typename Func > ro&Y7m
struct functor_trait b6!Q!:GO&
{ L^5&GcHP0
typedef typename Func::result_type result_type; 0l(E!d8&'
} ; dWW-tHv#
对于无参数函数的版本: PK-}Ldj
)-Mn"1ia
template < typename Ret > K{=r.W
struct functor_trait < Ret ( * )() > [I++>4
{ 7dufY
} }
typedef Ret result_type; S&
, Ju%
} ; =p,4=wo{
对于单参数函数的版本: )WP]{ W)r
>uyeI&z
template < typename Ret, typename V1 > c69U1
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > s=q%:uCO
{ P,$[|)[E
typedef Ret result_type; PtRj9TT
} ; 4[5lX C
对于双参数函数的版本: Sr ztTfY
9{9#AI.G
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > =0C l
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > (b`4&sQ<
{ |i}+t
typedef Ret result_type; \]f5
} ; c6?c>*z
等等。。。 F;d%@E_Bc
然后我们就可以仿照value_return写一个policy .`p<hA)%[C
CzzUi]*Ac{
template < typename Func > vy{rwZ$
struct func_return x%IXwP0
{ 1*! c
X
template < typename T > ?DRR+n _
struct result_1 c(E,&{+E
{ wsI5F&R,
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; 1I
b_Kmb-
} ; `{<JC{yc?
qS|AdkNL
template < typename T1, typename T2 > E#aZvE
struct result_2 E9L!)D]Y
{ 4]IKh,jT
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; k{1b20
} ; EP(Eq
} ; CdNih8uG
^6#-yDZC@
. wmkj
最后一个单参数binder就很容易写出来了 jNIUsM8e
j6}$+!E
template < typename Func, typename aPicker > ~M; gM]r;
class binder_1 s{B_N/^
{ DUhT>,~]
Func fn; &\c5!xQ9*
aPicker pk; Zsgi{
public : #?Wo <]i
1EuK,:x
template < typename T > EzUPah
struct result_1 POY=zUQ'/
{ BJ2Q 2WW
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; d{3I.$ThH
} ; w_GLC%|7
P|8e%P
template < typename T1, typename T2 > /0l-mfRr
struct result_2 ^H-QYuz:T0
{ W}?s^
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; 2$3kKY6$e
} ; ]Cr]Pvab{
%pqL-G
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} /xJY7yF
Uqr{,-]5v
template < typename T > VT
Vm7l
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const sjcQaF`=
{ OSj%1KL
return fn(pk(t)); mgxz1d
} juXC?2c
template < typename T1, typename T2 > |w4(rs-
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const (c<