一. 什么是Lambda cDIBDC
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 UFw](%=&M
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, Q+'nw9:;T
UV@0gdy[
G?xJv`"9iC
Bd#
TUy
class filler |55dbL$w
{ JNi=`X&A
public : "}zt`3
void operator ()( bool & i) const {i = true ;}
q=4Bny0
} ; \k; n20\u
<<,>S&/
mp1ttGUtM
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: QIK
9
$(rc/h0/E
,[l`zp
p0VUh!
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); #K|9^4jt
50$W0L$
+
>nr.,qo3
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 Q4Q pn
`5l01nOxJ
T$mbk3P
n_23EcSy
二. 战前分析 8:dQ._#v
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。 5FOqv=6S
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 jDX>izg;V
-[heV| $;
{v,)G)obWw
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); -c+]Wm"\
/* --------------------------------------------- */ i=#F)AD^5#
vector < int *> vp( 10 ); !OAvD#
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); %u!b& 5]e
/* --------------------------------------------- */ !MV@)
(.
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); W5 ec
/* --------------------------------------------- */ #|f~s
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); JN(-.8<
/* --------------------------------------------- */ uMd. j$$
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); BJy;-(JP
/* --------------------------------------------- */ +>tUz D
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); Fr [7
;gB`YNL
yWb4Ify
rQr!R$t/[
看了之后,我们可以思考一些问题: U(,.D}PG
1._1, _2是什么? :_HF j.JW
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。 7lA:)a_!]
2._1 = 1是在做什么? `hUHel;6
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。 @D[`Oj)
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。 {HrZ4xQnpV
\TbVS8e^
)(TAT<
三. 动工 G;1?<3
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: ;Gd~YGW^#
[po "To
^+/kr/
2?DRLF]
template < typename T > {x@|VuL=
class assignment xDjV`E]
{ T?wzwGp-[
T value; |"Z{I3Umg
public : <+tD z (
assignment( const T & v) : value(v) {} Adx`8}N8
template < typename T2 > $/Ov2z
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } VW<0Lt3
} ; (.23rVvnT@
j.|U=)E
,D=fFpn
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 caq} &A]C
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment tef^ShF]
QG3&p<
)^x K
vhgLcrn
class holder {C3Y7<
{ 3yO=S0`
public : KoBW}x9Jp
template < typename T > DuF"*R~et
assignment < T > operator = ( const T & t) const {hdPhL
{ ~Xv=9@,h
return assignment < T > (t); d)ahF[82
} m%r/O&g
} ; #wR;|pN
Zv!{{XO2;
,r^"#C0J}
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: K=\O5#F?3
jNyoN1M
static holder _1; #&8rcu;/
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 7Y( 5]A9=
Ng=ONh
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); \RG!@$i
而不用手动写一个函数对象。 9A$m$
KZ:hKY@q
h<l1U'Bn7
%,q.),F
四. 问题分析 p,W_'?,9
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。 <48<86TP
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。 \}"m'(\c
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 0C$vS`s&
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 27Emm
c
下面我们可以对这几个问题进行分析。 ccJM>9
[\e@_vY@OH
五. 问题1:一致性 EbQa?
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| LIpEQ7;
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 TnH\O$
SNpi=K!yn
struct holder +j/~Af p5f
{ 3HC
// CA s>AXbs
template < typename T > ;H0 {CkH
T & operator ()( const T & r) const ko\):DN
{ 5Av=3[kh"%
return (T & )r; F"jt&9jg
} gAbD7SE
} ; >SmV74[s2
19U]2D/z
这样的话assignment也必须相应改动: !{%: qQiA
$jzFc!rs
template < typename Left, typename Right > hZ$t$3
class assignment dp5cDF}l
{ 0 p uY"[c
Left l; HIvZQQW|
Right r; j}J Z
public : q6d~V]4:
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} ,FSrn~-j9
template < typename T2 > ^+|De}`u
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } | A)\
:
} ; b^CNVdo'
L"(4R^]
同时,holder的operator=也需要改动: {]N3f[w
L,_.$1d
template < typename T > a[!%Ld
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const 7(a2L&k^
{ t0E 51Ic@
return assignment < holder, T > ( * this , t); 0\QR!*'$
} Kq6jw/T
mEAXM1J|
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&P9M0g
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 E,[xUz"
J$ut_N):N
return l(rhs) = r; *ZCn8m:-+
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 I:j3sy
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: Tl("IhkC
>bo'Y9C
template < typename Tp > _GYMPq\%L#
class constant_t 2 -+f1,
{ aAt>QxGQW
const Tp t; A<MtKb
public : z? ]G3$i(
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} VR?^HA9
template < typename T > 19e8
const Tp & operator ()( const T & r) const 7Ke&0eAw
{ Jf;?XP]z
return t; ){;02^tX
} }?8uH/+ZA
} ; Fj
p.T;
JCniN";r[
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 9WG{p[
下面就可以修改holder的operator=了 vIGw6BJI
T]9\VW4
template < typename T > es:2M |#O
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const 6QQfQ,
{ qCQ./"8
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); 15\Ph[6g
} uZjC
c M
c,\i"=!$
同时也要修改assignment的operator() 4Ft1@
Ukz;0q
template < typename T2 > V4w=/e_
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } Rd*[%)
现在代码看起来就很一致了。 oA-:zz>wL
#\rwLpC1u
六. 问题2:链式操作 J;Rv ~<7
现在让我们来看看如何处理链式操作。 ^C)n$L>C0
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。 &dB-r&4;+
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 :3h{ A`u
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 i^`9syD
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct a6xj\w
[I*!
lbt
template < typename T > iI1n2>V3y
struct result_1 =qVP] 9
{ uzOYVN$t
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; 6aft$A}XnD
} ; Ka!I`Yf
tl yJmdl
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: PyC0Q\$%
\*T"M*;
template < typename T > s54nF\3V
struct ref ;U=q-tb
{ JtKp(k&
typedef T & reference; 5f'DoT
} ; J97R0
template < typename T > @exey
struct ref < T &> 6rti '
{ ;zTuKex~
typedef T & reference; 2.uA|~qH
} ; $"JpFT
h+~P"i}&\
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: j1$8#/r;c
/hW d/H]
template < typename T > E`\8TqO
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const % ~]xuP[
{ Ji'(`9F&a
return l(t) = r(t); 5FKBv
e@
} \5
pu|2u
可能大家已经注意到我定义assignment的operator()的返回类型的时候,是直接将其定义为Left的operator()返回类型的引用形式,如果实际上处理的对象的operator=并不是按照常理来声明的,那么这段代码可能就编译不过。这的确是一个很麻烦的事情。实际上,在gcc下,使用typeof关键字可以很容易的得到该类型的operator=的返回类型,就可以让这段代码变得更有通用性。然而为了实现可移植性,我不得不放弃这个诱人的想法。 ;#+0L$<t
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 MZv]s
rsNf$v-*
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 \kIMDg3}
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: z$lF)r:Bc
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 +%>:0mT
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 NLd``=&
最后的布局是: I+
l% Sn#\
Add A?!I/|E^;
/ \ !eR3@%4
Divide 5 &-yGVx
/ \ t@oK~ Nr
_1 3 4'pS*v
似乎一切都解决了?不。 10[Jl5+t
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。 FyL_xu\e
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。 -4#2/GXNO
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: l]!9$
h[tix:
template < typename Right > `b5 @}',
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const qOV[TP,
Right & rt) const %GEJnJ
{ )vB2!H/
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); #C*8X+._y
} w) ]H ^6
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 :c[n\)U[aa
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。 L#[]I,
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。 hIv@i\`
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。 XEM'}+d
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。 #_
C
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? )u ?' ;
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: 7Du1RuxP
~:Uwg+]j
template < class Action > JWP*>\P
class picker : public Action =ziwxIo6
{ \a^,sV
public : vC;]jJb:
picker( const Action & act) : Action(act) {} Ei>m0
~<\
// all the operator overloaded ,hxkk`
} ; m(OvD!
u0`o A
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\uo
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: W{cY6@
-_VG;$,jE
template < typename Right > wRNroQ
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const [p r"ZQ]
{ CR<`ZNuWz
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); O OFVnu
} Z^KA
(kBP(2V
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > +0z 7KO%^^
使用picker还带来一个额外的好处。之前提到picker_maker要区分functor和常量,有了picker,区分的方法就非常简单了:凡是属于picker<T>的都是functor,否则就是常量。 L}{`h
6"j_iB
template < typename T > struct picker_maker ?`?T7w|3
y
{ cX!Pz.C
typedef picker < constant_t < T > > result; =wu*D5
} ; q(^Q3
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > Z@D*1\TG=
{ {2'm^0Kl
typedef picker < T > result; Jwn AW}=
} ; U4?(A@z9^
TTNkr`
下面总的结构就有了: 9|'B9C
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 p 5u_1U0
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 n_K~vD
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 }$su4A@0
至此链式操作完美实现。 JeH;v0
-l+P8:fL~
e=P
七. 问题3 OIb
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。 XdgUqQb}
Tq<2`*Qs
template < typename T1, typename T2 > e>'H
IO
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const zQy"m-Q
{ :y]Omp
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); z(RL<N%
} s3s4OAY
ytEC
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: Die-@z|Y
+WJ(QZEhD
template < typename T1, typename T2 > ^:, l\Y
struct result_2 wVs.Vcwr
{ H2gj=krK
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; "kMzmo=Pv5
} ; qKS;x@
T4e\0.If
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? ;d.K_P
这个差事就留给了holder自己。 N8cAqr
eS/B24;*
YO)$M-]>%J
template < int Order > d87vl13
class holder; ;E2>Ovv
template <> wJb#g0
class holder < 1 > vQV K$n`
{ qMBR *f
public :
gE/Tj$
template < typename T > f67NWFX
struct result_1 0X2@CPIFf
{ ?C0l~:j7D
typedef T & result; `L;eba
} ; $Kj&)&M
template < typename T1, typename T2 > GnXNCeE`
struct result_2 v
]Sl<%ry
{ 73A)lU.
typedef T1 & result; UAF<m1
} ; rI$`9d
template < typename T > .V9e=yW!*
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const fJ*:{48
{ uNbH\qd=
return (T & )r; ;32#t[ib
} ulHn#)
template < typename T1, typename T2 > I7 QCYB|
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const 7DW]JK l
{ =bh*[,-
return (T1 & )r1; m^%|ZTrwN7
} d&cU*
} ; h.rD}N\L
<BWkUZz\P|
template <> 39U5jj7i
class holder < 2 > @Fv=u
{ 1RLY $M
public : 5lKJll^2:
template < typename T > gMWBu~;!
struct result_1 u/b7Z`yX}
{ V=I"-k}RL
typedef T & result; Ph&urxH@
} ; V{-AP=C7
template < typename T1, typename T2 > U;_[b"SW%
struct result_2 |9xI_(+{kP
{ pi( -A
typedef T2 & result; "\"DCDKmG
} ; |as!Ui/J/
template < typename T > [@<sFP;g
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const yAT^VRbv
{ v1U?&C
return (T & )r; VO3pm6r5
} QZAB=rR
template < typename T1, typename T2 > 09KcKhFB
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const H?1xjY9sl
{ \e=_
2^v!_
return (T2 & )r2; ,:Jus
} Agh`]XQ2
} ; P;ZU-G4@
m .IU ;cR
HysS_/t~
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 #T K~eHi
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: .D,p@4
首先 assignment::operator(int, int)被调用: Jo(`zuLJ
}_tl n
return l(i, j) = r(i, j); 5
*}R$
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) Kr'f- {
:%&Q-kk4!
return ( int & )i; MiT}L
return ( int & )j;
@4d)R
最后执行i = j; NvE}eA#
可见,参数被正确的选择了。 '# NcZy
[97:4.
TlL^7f}
d4:`@*
U/ V
八. 中期总结 [%~
:@m
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: ,H}_%}10
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 *,C(\!b
!?
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 M}:=zcZ l
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor
`0H g y=
#
?1Sm/5k`
wHZW `
<H3ezv1M
# ,uya2!)
V6$xcAE"</
九. 简化 7A\Cbu2tf
很明显,要支持一个操作符所要做的工作太多了,而且在每个functor中申明result_1至result_n,可见如果n发生变化,维护的开销极大。 `
8W*
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 %:>3n8n
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: 65z"
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 nMDxH$O
+-*/&|^等 gK#mPcn^
2. 返回引用。 7*j
(*
=,各种复合赋值等 M)*\a/6?{
3. 返回固定类型。 NW~z&8L
各种逻辑/比较操作符(返回bool) Z UKf`m[
4. 原样返回。 j.a`N2]WE
operator, A,su;Qh
5. 返回解引用的类型。 A[G0 .>Wk
operator*(单目) &<zd.~N"
6. 返回地址。 Yw _+`,W
operator&(单目) >56>*BHD
7. 下表访问返回类型。 jVLA CWH
operator[] ,F&g5'
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 >+.
(r]
operator<<和operator>> +% /s*EC'w
dd2[yKC`
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。 d0'JC*
例如针对第一条,我们实现一个policy类: aA7=q=
'=][J_
template < typename Left > Vcd.mE(t%
struct value_return Q1V9PRZX
{ <2C7<7{7
template < typename T > at2FmBdu C
struct result_1 ]weoTn:
{ TW !&p"Us+
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; 9&<x17'
} ; aq7~QX_0G
G0E121`h
template < typename T1, typename T2 > ;lYHQQd!,
struct result_2 j}b\Z9)!
{ XMG]Wf^%\<
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; gGfoO[B
} ; ZiLj=bh
} ; = k\J<
j,]Y$B
@cU&n6C@
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait KZ~*Nz+H2
6(PM'@i
下面我们来剥离functor中的operator() `y+tf?QN
首先operator里面的代码全是下面的形式: ctcS:<r/3@
z3?o|A }/W
return l(t) op r(t) QeF3qXI
return l(t1, t2) op r(t1, t2) .F+@B\A<
return op l(t) FLEo*9u>b
return op l(t1, t2) @JdZ5Q
return l(t) op NHlk|Y#6b
return l(t1, t2) op a&vY!vx3
return l(t)[r(t)] Ar~"R4!
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] +^;JS3p@\
F-6c_!
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: +>JjvYx}\
单目: return f(l(t), r(t)); P;4w*((} ~
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); rj!0GI
双目: return f(l(t)); 4j)tfhwd8
return f(l(t1, t2)); .bio7c6
下面就是f的实现,以operator/为例 s=CK~+,/
Yw0[[N<SW
struct meta_divide dO%W+K
{ k1Q?'<`
template < typename T1, typename T2 > 6Cp]NbNrq
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) 5ZBKRu
{ <tioJG{OT
return t1 / t2; r7qh>JrO
} kBN+4Dr/$
} ; n?V+dC=F}
_o8?E&d
这个工作可以让宏来做: n0is\ZK 0
!F?XLekTi
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ Pi|o` d
template < typename T1, typename T2 > \ m4*@o?Ow
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; &4_qF^9J
以后可以直接用 Dih3}X&jn$
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) yq$,,#XDD=
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 C`q@X(_
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) Sf8{h|71
jRatm.N
M8u<qj&<O
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 ?R$&Xe!5
Nv"EV;$
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > 5scEc,JCi
class unary_op : public Rettype 0Zg%+)iy@
{ ZWS`\M
Left l; +U@<\kIF
public : I"`M@ %
unary_op( const Left & l) : l(l) {} E6 WA}_
h?pkE
template < typename T > Ot`VR&}
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const jQ)T6 7
{ FKmFo^^0
return FuncType::execute(l(t)); [
I/<_AT#
} xL" |)A =
`ta7Gc/:UY
template < typename T1, typename T2 > h*<P$t
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const |ely|U. Tf
{ Zcc9e03
return FuncType::execute(l(t1, t2)); 9 '2_
} 3@]SKfoo1
} ; ivz{L-
&:7ZQ1
-xP!"
同样还可以申明一个binary_op mbueP.q[?
Kx%Sku<F'
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > /7YF mI/0
class binary_op : public Rettype T|TO }_x
{ >_LDMs[-p
Left l; H_QsNf
Right r; lMbAs.!
public : wLH] <k
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} vZBc!AW
2TA*m{\Hr
template < typename T > jXMyPNTK
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ]S5JUAGkE*
{ <(-hx+^
return FuncType::execute(l(t), r(t)); # m *J&
} *C:|X b<9
,1"KHv
template < typename T1, typename T2 > r#Oo
nZ
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 'uxX5k/D@t
{ J":,Vd!*-
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); t0T"@t#c
} 6}oXP_0U
} ; QhK#Y{xY
d8x \
EB8\_]6XJ
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 qm8&*UuKJ
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 c*@E_}C#
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) x HhN
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 _Iv6pNd/
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! UQI]>#_/v
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 4zo5}L`Y
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 a0ObBe'
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) aWY
gR
下面是修改过的unary_op n0e1k.A
!f+H,]D"
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > e;[F\ov%
class unary_op "UJ
S5[7$
{ F;<xnC{[
Left l; &@yo;kB
U b* wuI
public : =^5Alba/
[a
wjio
unary_op( const Left & l) : l(l) {} UaB @
y`XU~B)J1
template < typename T > c>)Yt^q&K
struct result_1 |VNnOM
{ HEM9E&rL
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; p$3sME$L
} ; 2P@sn!*{1
_c_[C*T]
template < typename T1, typename T2 > L>RP-x>
struct result_2 I\$X/t +dH
{ `I,,C,{C
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; %s(k_|G+4
} ; b7p@Dn?E
vz7J-CH
template < typename T1, typename T2 > W|g4z7Pb
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ZP\-T*)l$
{ j4uvS!
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); 428>BQA
} ?I~()]k5
7OJ'){R$
template < typename T > +w{*Xk)4
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const =t H:,SH
{ &b%zQ4%d-`
return OpClass::execute(lt(t)); SX#
e:_
} =aBctd:eX`
<BMXCk
} ; io-![^{
Yd=>K HVD
V#S9H!hm$
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 HV{wI1
好啦,现在才真正完美了。 )E-inHD /
现在在picker里面就可以这么添加了: SfaQvstN
+oovx2r&
template < typename Right >
G(G{RAk>
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const EkjN{$*
{ #0P$M!%
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); n O\"HLM
} {^7Hgg
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。 P;qN(2L/=<
_0]S69lp
/2=#t-p+
]dGw2y
<FcG
oGK
十. bind C(#u[8
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。 B1>/5hV}
先来分析一下一段例子 4GY[7^
LHkc7X$
[f1
(`<
int foo( int x, int y) { return x - y;} ]%wVHC
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 e%@~MQ-
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 X[&Wkr8x '
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。 V@cM |(
我们来写个简单的。 4{rZppm
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: Py@wJEo
对于函数对象类的版本: qUob?|
^
'%dfzK*Z
template < typename Func > ,!Z*5
struct functor_trait {f2S/$q
{ C/vIEYG4
typedef typename Func::result_type result_type; $o0iLFIX/
} ; @` 1Ds
对于无参数函数的版本: $RIecv<e_
CF&6J$ZBgJ
template < typename Ret > $JJrSwR<h
struct functor_trait < Ret ( * )() > |"/8XA
{ Mn2QZp4
typedef Ret result_type; QS` PpyBkd
} ; %)|9E>fP]N
对于单参数函数的版本: j.w@(<=x
h]5C|M|
template < typename Ret, typename V1 > aJ-K? xQ
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > k.vBj~xU
{ h_:C+)13`x
typedef Ret result_type; g`vny )\7/
} ; ZUVA EH%
对于双参数函数的版本: U(Nu%
`e}bdj
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > juka0/
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > 6y+Kjd/D
{ `\T]ej}zvI
typedef Ret result_type; 5iz{op<$,
} ; )Dw,q~xgg0
等等。。。 DcoX+8 7
然后我们就可以仿照value_return写一个policy %k-3?%&8
?Z Rs\+{vG
template < typename Func > Rot@x r7Hc
struct func_return 4zev^FR
{ ,SynnE68
template < typename T > @kpv{`Y
struct result_1 q|o}+Vr
{ kzn5M&f>
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; qq) rd
} ; zVXC1u9B
P
`}zlml
template < typename T1, typename T2 > W-x?:X<}
struct result_2 sYe?M,
{ 0fF(Z0R,
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; x(hE3S#+
} ; *BR~}1
i
} ; ~$iIVJ`
rai3<_W<
8YZbP5'
最后一个单参数binder就很容易写出来了 N^HUijw<
i5Zk_-\#H
template < typename Func, typename aPicker > 9xO#tu]
class binder_1 ?WF/|/
{ @hJ%@(
Func fn; yaah*1ip[
aPicker pk; GNXHM*~
public : vy0X_DPCr
:*ing
template < typename T > }4Tc
struct result_1 oFy=-p+C
{ 5b!vgm#])
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; MHh~vy'HB5
} ; =NnNN'}
XWA:J^
template < typename T1, typename T2 > KNS.Nw7
struct result_2 :n0vQ5a
{ p[hZ@f(z
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; @x"0_Qw
} ; IhA5Wt0j
Xe<sJ.&Wf
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} 3&u&x(
iz8Bf;
template < typename T > @\|_
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const b~'"^ Bts*
{ @2Z#x
return fn(pk(t)); RRRCS]y7$t
} r30 <