一. 什么是Lambda f 0/q{*
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 ) Cm95,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, BS?rKtdm(
)uCa]IR
Mn*v&O :
hC!8-uBK5<
class filler 1mv8[^pF
{ V4<f4|IL
public : No'Th7=|S
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} }vX1@n7T6
} ; xqj@T^y
z7JhS|
T\TKgO=)
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: K!tM "`a
cw;TIx_q
y#J8Yv8
239gpf]}
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); Cyp%E5b7
Ye\&_w"
WQNFHRfO*n
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 KhNE_.
Z
~T\:".C
5Noy~;
E>1%7"
i<
二. 战前分析 q:P44`Aq
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。 ^}Gu'!z9D
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 ]L!:/k,=S
!F)BTB7{<
CuYSvW
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); 'q{d? K
/* --------------------------------------------- */ 6M6r&,yRu
vector < int *> vp( 10 ); p~<d8n4UH
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); bx3kd+J7
/* --------------------------------------------- */ xU;Q~(
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); x3=SMN|a
/* --------------------------------------------- */ pLpWc~#
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); kIH)>euZ
/* --------------------------------------------- */ K;~I;G
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); Nk$OTDwP
/* --------------------------------------------- */ &BRi& &f
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); 9y;8JO
X8
=\x(Rs3
\r&9PkHWo
看了之后,我们可以思考一些问题: iR{*XE
1._1, _2是什么? T@on
ue7
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 \`|OAC0a
2._1 = 1是在做什么? Mzj|57:gx
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 cp3O$S
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。 u|M_O5^
J+f*D+x1
[UYE.$Y#(
三. 动工 P(~vqo>!
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: ;Km74!.e7
s92SN F}g
629#t`W\
9\a;75a
template < typename T > vuNq7V*}
class assignment vFl06N2
{ -gy@sSfvkv
T value; (@;=[5+
public : qI5`:PH%n
assignment( const T & v) : value(v) {} ^U]B&+m
template < typename T2 > J(=io_\bO
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } :6y;U
} ; 45$FcK
ynU20g
h5VZ-v_j
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 #m36p+U
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment _jD\kg#LY
0iTh |K0
"P@oO,.
31k2X81;a
class holder ?Y\hC0a60
{ [X\~J &kD
public : S_dM{.!Z(,
template < typename T > wJu,N(U
assignment < T > operator = ( const T & t) const {~+o+LV
{ Q,<V)
return assignment < T > (t); NX9K%J
} o=y0=,:a?9
} ; yZw5?{g@
"6
\_/l
xdkC>o4>
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: *^Xtorqo
Ue2%w/Yo
static holder _1; U)iq
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 ?5jq)xd2
9@yi
UX
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); L@>$
Aw
而不用手动写一个函数对象。 p^THoF'~T
(hFyp}jkk
+X|^
~)tMJ
RSK5 }2
四. 问题分析 (~OP)F).
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。 c-q=Ct
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。 o#=@!m
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 WI}cXXUKm0
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 <%GfF![v
下面我们可以对这几个问题进行分析。 ~zph,bk
\zM3{{mV/
五. 问题1:一致性 l7vxTj@(-
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?| VL2+"<
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 5}NTqN0@
iTIYq0u|#R
struct holder hG8<@
{ pUD(5v*0R
//
GW\66$|
template < typename T > r%412#
T & operator ()( const T & r) const "'v^X!"
{ dBNx2T}_0
return (T & )r; +\)a p
} GiS:Nq`$(
} ; l _g JC.
J1g+H2
这样的话assignment也必须相应改动: $~)YI/b
+sFpIiJg
template < typename Left, typename Right > ,jq:%Y[KZ
class assignment nN5fP<H2x
{ xZ(ryE%
Left l; 8T?D#,/
Right r; H7dT6`<~Y
public : NE4 }!I
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} gAr=fq-|
template < typename T2 > 2uLBk<m5c
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } {@ Z=b5/P
} ; C2C1 @=w
;b_l/T(
同时,holder的operator=也需要改动: l!mx,O`
<rxtdI"3
template < typename T > qPoN 8>.
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const ],s{%a5wC
{ 3@42uG>
return assignment < holder, T > ( * this , t); r1[c+Hy
} [,56oMd~
y;<F|zIm
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 BlfadM;
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 XNJ3.w:R
Zygu/M6
return l(rhs) = r; 6u>]-K5
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 K.Tob,5`
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: i
?PgYk&}
>!Dp'6
template < typename Tp > q~`dxq`}
class constant_t >Og| *g
{ 1YNw=
const Tp t; @Yn+ir0>O
public : V5' (op /
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} mgMa)yc!dp
template < typename T > otX/sg.B*
const Tp & operator ()( const T & r) const |u]IOw&1
{ 3JEg3|M(
return t; Ey=ymf.}
} qe'RvBz
} ; 3~1Gts
54].p7
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 fcO|0cQ
下面就可以修改holder的operator=了 XAZPbvG|$
/j-c29nz
template < typename T > ;Z); k`j
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const {2 k]$|
{ //'&a-%$^
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); +xd@un[r<
} 'xLXj>
RsYMw3)G
同时也要修改assignment的operator() S)?N6sz%
E0AbVa.
template < typename T2 > vXm'ARj
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); }
ne:
'aq
现在代码看起来就很一致了。 vi28u xc
ZUkM8M$c
六. 问题2:链式操作 C_Z/7x*>d
现在让我们来看看如何处理链式操作。 3Ak'Ue
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。 d$"?8r4:K
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。 ,^RZ1tLz
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。 3CH>!QOA
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct fN/;BT
(&Rql7](8
template < typename T > 7>=
struct result_1 j
WSgO(y
{ }Ogb|8
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; bh(}f.@
9
} ; ?)T@qn+
@]!9;?so
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: 6_:I~TTX
Fv*Et-8tN5
template < typename T > e_"m\e#N
struct ref $01csj
{ 1_};!5$.
typedef T & reference; 1tLEKSo+
} ; --EDr>'D5P
template < typename T > n
=WH=:&
struct ref < T &> CF
3V)3}
{ zU0SlRFu
typedef T & reference; a?yU;IKJ
} ; r.lHlHl
Wm}gnNwA
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: \E[6wB>uN%
e{9~m
template < typename T > \B^NdG5Y
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const M4D @G
{ OE}FZCXF
return l(t) = r(t); cUr!U\X[
} na|sKE;{
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。 \KzH5 ?
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 @v#,SF {
g/_0WW] }
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}@h%d
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: k>\v]&|T`
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 qZ4))X
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 *{P/3yH
最后的布局是: lXZ*Pb<j
Add /!MVpi'6&
/ \ }%z%}V@(&
Divide 5 |}.}q
/ \ zvVo-{6
_1 3 t0GJ$])
似乎一切都解决了?不。 X&kp1Ih<^
你可以想象一下一个完整的Lambda库,它必然能够重载C++几乎所有的操作符。假设其重载了10个操作符,那么至少会有10个代表这些操作符的functor类。大体上来讲,每一种操作符所对应的functor都应当能够由链式操作产生别的任意一种操作符所对应的functor。(例如:*_1 = 2既是由operator*的functor产生operator=的functor)。可想而知这样一共能产生10*10=100种产生方式。这是对编码的一个大挑战。 \7%#4@;?
如何简化这个问题呢?我们不妨假定,任意一种操作符的functor,都能够产生任意一种操作符的functor,这样,每一种操作符的functor都拥有一样的产生方案。如果某种转换确实是不合法的(例如:A/B=C无论如何也不可能合法),那么在试图产生新functor的时候会出现编译错误。幸好C++的模版是如果不使用就不编译的,因此这种编译错误不会干扰到正常的使用,这正是我们所要的。 ;b:'i&r
OK,我们的方法呼之欲出了。既然所有的functor都具有一样的产生方案,那么不如大家都不要实现,等到最后统一的在所有的functor里面加上这么一系列的产生代码吧。例如,如果要添加从某functor XXX到operator=的functor的产生代码: 5\=
y9Z- x
N.H<'Q8&
template < typename Right > /&<V5?1|
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const !/!ga)Y
Right & rt) const _6V1oe2
{ iEZ+Znon
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); m[KmXPFht1
} JXMH7
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 lx=tOfj8
XXX指的是原来的functor的类型,picker_maker<T>是一个类型变换的trait,如果T是一个常量,那么他会返回constant_t<T>,否则返回T本身。 ]%y>l j?Y
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。
46pR!k
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 7~F~ 'V
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 xQ7U$QF|]
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? "l9aBBiu
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: :o .+<_&
=JW-EQ6[T
template < class Action > co3\1[q"b
class picker : public Action ;-XfbqZ\
{ vzFpXdt
public : 5A*&!1T
picker( const Action & act) : Action(act) {} O$}.b=N9
// all the operator overloaded 3z(4axH'
} ; "TJ*mN.i{}
mL pM8~L
Picker<T>继承自T,唯一的作用就是给T添加上了各种操作符的重载函数。 m./PRV1$x
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: -fl6M-CYX
,oh;(|=
template < typename Right > {?5iK1|}K
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const ,`k&9o7
{ Dsp$Nr%*
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); fggs
;Le
} D[ #V
jeJgDAUv
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > `d$@1
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。 -YAtM-VL
|oke)w=gn
template < typename T > struct picker_maker QxdC[t$Lp
{ B~N3k
typedef picker < constant_t < T > > result; Qj;{Z*l%+
} ; {x.0Yh7
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > nvT@'y+
{ 5.oIyC^Ik
typedef picker < T > result; 1kKfFpN
} ; g+4y^x(X@1
P3: t
4^
下面总的结构就有了: Hj|&P/jY]*
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 4&;iORw&E4
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 BhzD V
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 <y] 67:"<v
至此链式操作完美实现。 QcW8A ,\q
3_Xu3hNH!
>>,G3/Zd*
七. 问题3 F{!pii5O9
如何使用多参数的函数对象呢?考虑_1=_2,这个functor必须接受2个参数,因此所产生的assignment对象的operator()必须能接收2个参数。 w\YS5!P,V
,d,2Q
template < typename T1, typename T2 > Xs2 jR14`
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const w|-3X
{ ]5c(:T F
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); "mf$E|
} jt on \9
;//9,x9;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: U:C:ugm
*k}m?;esb
template < typename T1, typename T2 > xNf}f 9l
struct result_2 NFZ(*v1U
{ j*G: 8Lg
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; robg1
} ; 0^gY4qx[u
1wKXOy=v0
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? ^]nLE]M
这个差事就留给了holder自己。 7>__ fQu
o#e8
Piw
hc[ K
VLpS
template < int Order > 5tQz!M
class holder; ;_e9v,
template <> JEp)8{.bW8
class holder < 1 > n jWe^
{ oNyYx6q:Q
public : WC`h+SC`.
template < typename T > ?gl&q+mv
struct result_1 G/<zd)
{ {:K_=IRZ
typedef T & result; fUkqhqe
} ; 0X5cn 0L^
template < typename T1, typename T2 > <.QaOLD
struct result_2 7;fC%Fq
{ eZa*WI=
typedef T1 & result; 3-
Kgz
} ; w}>%E6UY
template < typename T > 4SJ aAeIZ
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const OL>>/T
{ *x|%Nua"
return (T & )r; 7@fS2mu
} #5@(^N5p`
template < typename T1, typename T2 > lx%c&~.DiB
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const M\C9^DX{
{ Nrr})
g
return (T1 & )r1; Ak9{P`
} FfJp::|ddr
} ; WzN c=@[W
'K ?h6?#
template <> S)W xTE9
class holder < 2 > RW. qw4
{ 9efDM
public : &-yRa45?
template < typename T > K
{'
atc
struct result_1 h9H z6
>
{ 4d@yAr}
typedef T & result; 5qtk#FB
} ; j%Au0k
template < typename T1, typename T2 > rUb{iU;~m
struct result_2 ;`78h?`
{ 2!sPgIz
typedef T2 & result; .n]"vpWm[
} ; j#5a&Z
template < typename T > )/$J$'mcxd
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const NZvgkci_(u
{ &)1.z7T
return (T & )r; STW?0B'Jr
} )[Tm[o?Y.
template < typename T1, typename T2 > ^Spu/55_
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const F?Lt-a+
{ 6VGY4j}:(
return (T2 & )r2; :2?g_
} "`49m7q1H
} ; kw#X,hP
(u@:PiU/eP
aj&L
Z DD6
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> >。 oRWje#4O
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: =OHX5:Z
首先 assignment::operator(int, int)被调用: 5~[7|Y
_nMd
return l(i, j) = r(i, j); I@cw=_EQL
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) .uJ
J<
D;pI!S<#
return ( int & )i; pWV_KS
return ( int & )j; d?*]/ZiR
最后执行i = j; PEf yHf7`
可见,参数被正确的选择了。 }HoCfiE=X
e'3V4iU]
="voJgvw
Tz @=N] D
J?8Mo=UZz
八. 中期总结 BIWe Hx
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: d+q],\"R
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 f*o
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 Njc@5*rJ&
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor VHD+NY/
WywS1viD
BPO5=]W 7
X0;u7g2Yz
=0ZRGp
!?P8[K
九. 简化 xuK"pS
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。 \?xM%(:<Q
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 k H.dtg_
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: r:g\
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 f$C{Z9_SX
+-*/&|^等 EqW~K@
2. 返回引用。 L
kK
*.
=,各种复合赋值等 Ul}RT xJ
3. 返回固定类型。 :0J`4
各种逻辑/比较操作符(返回bool) >(Y CZ
4. 原样返回。 <YaT r9%w
operator, LiG$M{ 0
5. 返回解引用的类型。 &i5@4,p y9
operator*(单目) vjS`;^9
6. 返回地址。 E_ns4k#uG
operator&(单目) S<0 &V
7. 下表访问返回类型。 bJ^h{]
operator[] \Bo%2O%4
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 !D??Y^6bI
operator<<和operator>> Nz
dN4+
TR DQ+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。 *S,~zOYN
例如针对第一条,我们实现一个policy类: lfgJQzi
G
lz,M$HG<[
template < typename Left > xi5"?*&Sb
struct value_return ;st0Ekni)
{ r<vMp'u
template < typename T > ZNQx;51
struct result_1 5CY%h
{ [neuwdN
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; E5ce=$o
} ; "-Q+!byh
Scrj%h%[
template < typename T1, typename T2 > xo[o^go
struct result_2 .t "VsY|
{ _?~%+Oz/
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; T8^9*]:@c!
} ; f^F;`;z
} ; V
0Bl6
&,&+p0CSI!
hXTfmFy{n
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait hF2e--
!VGG2N8
下面我们来剥离functor中的operator() IoDT
首先operator里面的代码全是下面的形式: r: K1PO
}+@9[Q
L
return l(t) op r(t) MAek856
return l(t1, t2) op r(t1, t2) o "VKAP
return op l(t) k\f
_\pj6
return op l(t1, t2) meX2Y;
return l(t) op J2z/XHS
return l(t1, t2) op %qc_kQ5%
return l(t)[r(t)] 6 s=VU\
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] 9!( 8o
T\l`Y-vu
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: *tXyd<_Hd
单目: return f(l(t), r(t)); ^ij0<*ca9
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); bZ`v1d
(r
双目: return f(l(t)); K%z!#RyJ4
return f(l(t1, t2)); K\K& K~Z
下面就是f的实现,以operator/为例 Hyb(.hlZh
2K}49*
struct meta_divide w!f2~j~
{ &;@L]
o
template < typename T1, typename T2 > 0 +=sBk (
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) NqD]p{>Y
{ $k~TVm
Yex
return t1 / t2; CFbNv9GZj
} c-+NWC
} ; }A3/(
=D1
这个工作可以让宏来做: _p )NZ7yC
y'2|E+*V
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ AB3_|Tza~&
template < typename T1, typename T2 > \ ~q`!928Gu
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; }5
rR^ryA
以后可以直接用 i'ap8Dr
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) !ho^:}m
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 Qq,2V
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) 3xyrWl
<h#*wy:o2
5u$.!l8Nl
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 g>/Y}{sL-
\|HtE(uCM1
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > EX]+e
class unary_op : public Rettype a'VQegP(f\
{ !rnjmc
Left l; f}-'67*Y
public : qAjtvc2
unary_op( const Left & l) : l(l) {} SXL3>-Z E
{$frR "K
template < typename T > 4"P9z}y=i
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const e9LX0=
{ 7b"fpB
return FuncType::execute(l(t)); $TUYxf0q
} GHv6UIe&
qDdO-fPev
template < typename T1, typename T2 > F-,gj{s
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const khy'Y&\F;
{ NW\CEJV
return FuncType::execute(l(t1, t2)); jq~`rE
h9
} Rta}*
} ; /v!yI$xc
*)K
5<}V
`D+zX
同样还可以申明一个binary_op -@N-i$!;J
'va[)~!
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > <pX?x3-'
class binary_op : public Rettype rL5=8l
{ ^Om}9rXw1
Left l; L( 6b2{"
Right r; !f~a3 {;j
public : R~g|w4a@sC
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} lSX1|,B7:]
L.;b(bFe
template < typename T > "tyRnUP
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 45yP {+/-Q
{ K,S4
return FuncType::execute(l(t), r(t)); 3fOOT7!FL
} opa/+V3E4
yy3rh(ea
template < typename T1, typename T2 > I!/32* s1t
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const YmljHQP
{ O nXo0PV/(
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); HoQb.Z
} YIe1AF}
} ; ZF7@ b/-me
k3Yu"GY^
8qe[x\,"8
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 ?m)<kY
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 N#u'SGTG
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) 0,hs%x>v
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 U%vTmdOY
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! <'=!f6Wh
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 971=OEyq*
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 vobC/m
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) %FjUtB
下面是修改过的unary_op *BKD5EwS
{K|?i9K
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > N'b GL%
class unary_op 1H-Wk
{ hDXTC_^s
Left l; *;Kp"j
k^7!iOK2
public : W?Z>g"
p3P8@M
unary_op( const Left & l) : l(l) {} P& 1$SWNyW
w:zo
\
template < typename T > <K)]kf
struct result_1 zjoo;(?D|
{ ;+75"=[YT
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; 2IYzc3Z{9
} ; g9C;JmU
"leSQ
template < typename T1, typename T2 > j*3;G+
struct result_2 S9dxrm?
{ rmg\Pa8W>
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; *~8F.cx
} ; O?vh]o
Z}O]pm>=G
template < typename T1, typename T2 > qGX@mo({
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const h3F559bw/<
{ $:s@nKgnD~
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); bidFBldKl
} aR2N,<Cp5
}8#olZ/(q
template < typename T > *(x.egORd
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ^fF#Ej1
{ J`g5Qn@S
return OpClass::execute(lt(t)); xOkdu k]
} D5"5`w=C
&[yC M!
} ; wH"9N+82M
8L[+$g`
yu_PZ"l
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 E$%v);u
好啦,现在才真正完美了。 CDJ@Tdp
现在在picker里面就可以这么添加了: !$Uo$?gC
ij]UAJ}t
template < typename Right > yl$Ko
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const 1ZFKLI`V
{ !w7/G
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); -aT-<+?s
} inW7t2p<s
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。 F
w{:shC
]v<8l4p;
hT%fM3|,e
8i;1JA
&l cfX\y
十. bind vapC5,W"2-
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。 C-edQWbcP
先来分析一下一段例子 8YZ9
cK|Uwzifd
1tbA-+
int foo( int x, int y) { return x - y;} q&=z^Ln!G
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 pCkMm)2g!
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 4$^mLD$>
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。 U_VP\ 03
我们来写个简单的。 tE0{ae
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: Nd(3q]{
对于函数对象类的版本: +VVn@=&?
">T\]V$R
template < typename Func > -+ F,L8
struct functor_trait &/m^}x/_W
{ !=S?*E +j)
typedef typename Func::result_type result_type; POk5+^
} ; =.s0"[%
对于无参数函数的版本: pwMA,X/{
cPcH
8Vd
template < typename Ret > i>S@C@~
struct functor_trait < Ret ( * )() > *Y85evq
{ 09McUR@
typedef Ret result_type; Ep-bx&w+
} ; v[|-`e*
对于单参数函数的版本: uWx<J3~q.
YXo?(T..
template < typename Ret, typename V1 > +8<$vzB
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > TQb/lY9*
{ <5L99<E
typedef Ret result_type; 'LoWp} f9
} ; xqSZ{E:
对于双参数函数的版本: ?"'+tZ=f6
&wDZ@{h
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > <e! TF@
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > #i~P])%gNP
{ HB#!Dv&'
typedef Ret result_type; 7 Td
9mkO
} ; E3a^"V3p
等等。。。 ok6t|
7sq
然后我们就可以仿照value_return写一个policy Gt{%O>P8t
{_tq6ja-<
template < typename Func > 0J?443AY
struct func_return @V>]95RX
{ |./:A5_h
template < typename T > 7x.j:{2
struct result_1 yVVyWte,
{ 0(o2<d7
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; J#:`'eEG
} ; C_3,|Zq?|
3` IR
^
template < typename T1, typename T2 > !hJ!ck]M
struct result_2 7/M[T\c
{ /w?zO,!
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; )09ltr0@"
} ; ?h1g$SBxk
} ; w3i74C&0
h>>~B i
- 5v{p
最后一个单参数binder就很容易写出来了 @u$NB3
R{[v#sF >#
template < typename Func, typename aPicker > "KF]s.
class binder_1 !pj&