一. 什么是Lambda qbv#I;
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 )KP5WudX
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, L(U"U#QZ
F4K0);
/Ml.}7&
v'e[GB0
class filler ;X?mmv'
{ clk[ /'1
public : ,mj@sC>
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} ~q~MoN<R
} ; 8cA~R-
X=>=5'
%*\es7m}
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: S%Us5`sd
Z ,EvQ8i
/ 4lvP
gH G
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); NOp609\^
V
=-WYu
aJcf`<p
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 95z]9UL
ca>Z7qT!
0X^Ke(/89
;g~TWy^o
二. 战前分析 #y%!\1M/:A
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。 <A#
l
35
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 KG=h&
-Y='_4s
Q_t`.jus
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); !tp1:'KG
/* --------------------------------------------- */ v;0|U:`]
vector < int *> vp( 10 ); 5Lf{8UxI
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); TY Qwy*
/* --------------------------------------------- */ J.8IwN1E
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); W16,Alf:
/* --------------------------------------------- */ 4fKC 6UR
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); q=#}
yEG
/* --------------------------------------------- */ RoyPrO [3
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); &SrO)
/* --------------------------------------------- */ CjiVnWSz<
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); d$
^ ,bL2p
gmm|A9+tv
>Bgw}PI
X@f "-\
看了之后,我们可以思考一些问题: $ mI0Bk
1._1, _2是什么? vPD]hs
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。 |M+<m">E
2._1 = 1是在做什么? rs~wv('
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。 ObiT-D?)g
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。 g]c 6&Y,#
rSJ9v:
?|39u{
三. 动工 9[^gAR
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: *Q,0W:~-
ma((2My'H
zA1lca0HK
-*XCxU'
template < typename T > nI*v820,
class assignment rW0FA
{ 'UYR5Y>
T value; kbMYMx.[
public : $bsG]
assignment( const T & v) : value(v) {} ]X^rU`":
template < typename T2 > t8dm)s[r8
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } PoT`}-9
} ; |P%DkM*X
D&/L:
pi
,eIm
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 o5Q{/
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment IzpZwx^3''
8A+SjJ4$
Lg+G; W
<NuUW9+
class holder `YIf_a{
{ Iwc{R8BV
public : rhb@FE)Mc
template < typename T > a$Cdhx!
assignment < T > operator = ( const T & t) const |lkNi
{ `^4vT3e
return assignment < T > (t); HdPoO;
} 0JJS2oY/
} ; lj?v4$
]._LLSzWhg
:.45u}[
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: }~Af/
/)>s##p*
static holder _1; kVy\b E0o
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 a@0BBihz
6%VV,$p
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); gw}Mw
而不用手动写一个函数对象。 ~mR'Q-hi<
>z.<u|r2
?|ZTaX6A
Ed
,D8ND
四. 问题分析 4M^G`WA}t9
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 D7S'*;F
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 `8Lo {P
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 44F`$.v96
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 Rh>}rGvCUN
下面我们可以对这几个问题进行分析。 Ey4z.s'-l
V@\%)J'g
五. 问题1:一致性 @`,1:
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?| -%I2[)F<
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 B0ndcB-
QQV~?iW{~
struct holder izx#3u$P
{ X 51Yfr
// iT)z_
template < typename T > T0]*{k(FR
T & operator ()( const T & r) const ]7/
b/J
{ @-&s: Qli
return (T & )r; 7ek&[SJ>,/
} MG{YrX) oi
} ; HX6Ma{vBk
&zuG81F6
这样的话assignment也必须相应改动: KR%{a(V;7
'_$uW&{NI
template < typename Left, typename Right > h)Ff2tX
class assignment !0dNQ[$82
{ A+UU~?3y
Left l; ?K3(D;5
&i
Right r; Rv/Bh<t
public : kWrp1`
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} e~"fn*"
template < typename T2 > $]q8,
N|1
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } Bk+{RN(w
} ; <$hu
(k|_J42[
同时,holder的operator=也需要改动: ? mhs$g>
p}<w#p
|
template < typename T > ~jb"5CX
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const ]J#9\4Sq
{ nQ/E5y
return assignment < holder, T > ( * this , t); 25&J7\P*
} nYJTKU
l#}.^71+
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。 SC-
$B
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 UDL
RCS8i
A.5i"Ci[ie
return l(rhs) = r; cDI [PJ9
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。 c?%(Dp E
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: LvEnX S
]]"jw{W}A
template < typename Tp > =ID
2
class constant_t po}F6m8bX
{ WsDM{1c
const Tp t; 1NcCy!+
public : xrN
&N_K#
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} # (- Qx
template < typename T > %~QO8q_7
const Tp & operator ()( const T & r) const LbII?N8`N
{ |qoKO:B4-[
return t; $\?yAE
} Rd>B0;4
} ; a:_I
$*W6A/%O
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 hbcuK&
下面就可以修改holder的operator=了 "C*B,D*}:
w`DW(hXJ
template < typename T > bUY>st'
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const `w.AQ?p@
{ {Ixg2=E\
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); X7g3
} 8Mbeg
,P
~I(Hc.Q
同时也要修改assignment的operator() x+G0J8cW
mP(kcMT"
template < typename T2 > J=dJsk
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } /QEiMrz@6
现在代码看起来就很一致了。 1*
]Ev
/o2P+Xr8"
六. 问题2:链式操作 .uE Pnzi
现在让我们来看看如何处理链式操作。 8j4z{+'TQ
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。 1c@}C+F+
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 >g;kJe
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 Ia'ZV7'
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct MJ\ eh>v&
GT J{h
template < typename T > o#[ KS:Y
struct result_1 )H}#A#ovj7
{ )}L??|#
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; #YSF&*
} ; <s@-:;9~
,2]X}&{i
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: SAY
f'[|w
A!63p$VT;
template < typename T > b|5w]<?'
struct ref j(#%tIv
{ z* <y5
typedef T & reference; ejXMKPE;
} ; *U#m+@\0
template < typename T > ]Zf6Yw .Y
struct ref < T &> 4eH.9t
{ \b*X:3g*
typedef T & reference; 8Q)@
} ; oK9'
(.3'=n|kE
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: @InZ<AW>|
[/RM=4Nh5
template < typename T > 4@;-%H&7
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const OJ4SbI
{ ug`NmIQP
return l(t) = r(t); 5y4u5Tm-%
} k#:2'!7G
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。 $ex!!rqN|
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 W
>(vYU
Vga-@
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 =22ALlxk
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: P6U%=xaC
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 /b,TpuM^
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 [*m2
最后的布局是:
FnHi(S|A
Add AKu_~bTk
/ \ /OGA$eP
Divide 5 giavJ|
/ \ Z%gx%$
_1 3 34|a:5c
似乎一切都解决了?不。 ;9uRO*H?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。 EqM;LgE=
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。 8rbG*6
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!IKUzt)7
X21dX`eMN
template < typename Right > w>~M}Ahj
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const G\iyJSj[P
Right & rt) const W$?e<@
{ RHNk%9
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); -g`IH-B
} Bo\D.a(T
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 msk/p>{O
XXX指的是原来的functor的类型,picker_maker<T>是一个类型变换的trait,如果T是一个常量,那么他会返回constant_t<T>,否则返回T本身。 "2Op[~V
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 =7ydk"xM*
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 So4nJ><p
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 <`g3(?
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? .`C
V^\
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: 4Nmea-!*
WtX>Qu|
template < class Action > w}<^l
class picker : public Action |pWaBh|r
{ Bh` IXu
public : .2X2b<%)
picker( const Action & act) : Action(act) {} m@oUvxcd
// all the operator overloaded L0&S0HG
} ; T{-2fp8r[
y(8d?]4:_
Picker<T>继承自T,唯一的作用就是给T添加上了各种操作符的重载函数。 9qH[o?]
现在所有参与行动的functor都要套上一层picker, _1被声明为 picker<holder>, 并且holder中所重载的操作符除了operator()之外全部被移到了picker内。而picker中的操作符重载的返回的functor也必须套上一个picker: A4_>LO_qL
lfy7w|
template < typename Right > ]*ov&{'
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const o'qm82*
=
{ wOHEv^,
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); dERc}oAh(
} .5g}rxO8
K}2Npo
FS
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > ~n]NyVFP
使用picker还带来一个额外的好处。之前提到picker_maker要区分functor和常量,有了picker,区分的方法就非常简单了:凡是属于picker<T>的都是functor,否则就是常量。 >@z d\}@W
9N<*S'Z
template < typename T > struct picker_maker Jm%mm SYK
{ +_P8'e%Iy
typedef picker < constant_t < T > > result; TS/Cp{
} ; ^P]?3U\nj
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > K*0aXr?
{ i1tVdbC]
typedef picker < T > result; umqLKf=x!
} ; 9/FG,9
}7-7t{G
下面总的结构就有了: Ii,~HH
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 Lf[G>0t&n
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 +}kO;\
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 ]Jja
至此链式操作完美实现。 0`V3s]%iu
F\zkyk4
a$~IQ2$|6
七. 问题3 G`9cd\^
如何使用多参数的函数对象呢?考虑_1=_2,这个functor必须接受2个参数,因此所产生的assignment对象的operator()必须能接收2个参数。 w 9/nVu
"w(N62z/
template < typename T1, typename T2 > xi;/^)r
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const Y>xi|TWN
{ s*aH`M7^0
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); aytq4Ts
} ,Le&I9*%
R5m`;hF
很明显,这个函数的返回类型会依赖于T1,T2,因此result_1已经无法适用,我们就只好再写一个result_2: (Nm}3 p
tniPEmeS
template < typename T1, typename T2 > Y')O>C0~
struct result_2 MFf05\aDu
{ 3Ne9%"
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; YtV |e|aD
} ; &oon'q5;
IOSuaLH^
显然,各个functor似乎根本不理会各个参数那个是_1, 那个是_2, 那么最后是怎么选择的呢? ox!|)^`$_
这个差事就留给了holder自己。 MZ;"J82p
3'?h;`v\Lo
PN1(j|
template < int Order > Wv6z%r<
class holder; #citwMW
template <> 9(QU2QY
class holder < 1 > "bHtf_
{ S4#A#a2J
public : 1mT|o_K{ T
template < typename T > ,maAw}=
struct result_1 Bpk@ {E9
{
1m&!l6Jk
typedef T & result; \e`6=Q%
} ; X{0ax.
template < typename T1, typename T2 > bs<WH`P
struct result_2 WE+sFaKq-
{ %Nwyx;>9^K
typedef T1 & result; -_y~rx
>
} ; D=i0e8D!+
template < typename T > {B'Gm]4
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const ?F?\uC2)'
{ ZTQ$Ol+{q
return (T & )r; 4@/ q_*3o
} o{ ,ba~$.w
template < typename T1, typename T2 > DBj;P|L_
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const n4ds;N3Hd
{ ?c|`R1D
return (T1 & )r1; '0'"k2"vC
} jw`&Np2Q
} ; fl
pXVtsQ
'<RB
template <> ,xAM[h&
class holder < 2 > Ez7V>FN X
{ *@-q@5r}!
public : `@u+u0
template < typename T > z/eU^2V
struct result_1 9G`FY:(K
{ wu&|~@_s@
typedef T & result; 6nY
)D6$JG
} ; h 7(H%(^_
template < typename T1, typename T2 > c~^]jqid]
struct result_2 1cHSgpoJ
{ =`7#^7Q9
typedef T2 & result; V'HlAQr
} ; +(I`@5
template < typename T > 3]:p!Y`$
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const .J<qfQ
{ Ab^>z
return (T & )r; 1A`?y&
Ll
} _Cv[`e.
template < typename T1, typename T2 > }C`}wS3i
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const ^ RcIE (
{ 1,%#O;ya
return (T2 & )r2; yVmtsQ-}a
} "a0u-}/D
} ; 7(|3 OR+
iS:PRa1
XoH[MJC
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> >。 e~>p.l
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: %/6e"o
首先 assignment::operator(int, int)被调用: vs'L1$L'c
=7J|KoKK
return l(i, j) = r(i, j); [c
KI0
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) `:bvuc(
Vlp*'2VO
return ( int & )i; jOm&yX
return ( int & )j; 7n\j"0z
最后执行i = j; )/+eLRN5G
可见,参数被正确的选择了。
#8Id:56
FB=
:,}:c%-^"
FkxhEat8
'QekQ];
八. 中期总结 iRj x];:Vu
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: ^7s6J{<
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 7QOC]:r
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 :AqnWy
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor q/w6sQx$
Nz>E#.++
"13
:VTs[5
bKt3x+x(
(;Q <@PZg
U+RCQTo
九. 简化 5rHnU<H@y
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。 8|jX ~f
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 l=-dK_I?
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: P B6/<n9#
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 ZAo)_za&mH
+-*/&|^等 qq9tBCk
2. 返回引用。 H'= i
=,各种复合赋值等 RSWB!-
3. 返回固定类型。 O'& \-j 1
各种逻辑/比较操作符(返回bool) ?j4,^K3
4. 原样返回。 Kt* za
operator,
Uhx2 _
5. 返回解引用的类型。 A^Hp #b@
operator*(单目) AFm*60C
6. 返回地址。 h&)vdCCk
operator&(单目) {R{%Z
7. 下表访问返回类型。 GLKN<2|2@y
operator[] o2e h)rtB
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 85@6uBh
operator<<和operator>> P2:Q+j:PX
n,Mw#
r?y
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。 vVN[bD<
例如针对第一条,我们实现一个policy类: +!V%Q
OB
i!fLa
template < typename Left > DwrCysIK
struct value_return ~{7NTW
{ ohtn^o;C}
template < typename T > 36Z`.E>~L
struct result_1 fi4/@tV?$L
{ owY_cDzrH
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; -qCJwz30
} ; 7/OOq=z
vLT12v:)`
template < typename T1, typename T2 > &$z1Hz +l
struct result_2 0?L$)T-B
{ >93{=+
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; 4!s k3Cw{
} ; TtjSLkF
} ; |b;M5w?
o-CJdOS
WT
{Cjn
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait 'nDT.i
r|F,\fF
下面我们来剥离functor中的operator() r~Ubgd ]U
首先operator里面的代码全是下面的形式: rHdP4: n
?'#;Y"RT
return l(t) op r(t) Jsnmn$C
return l(t1, t2) op r(t1, t2) yrYaKh
return op l(t) :3*oAh8|
return op l(t1, t2) MmX[xk
return l(t) op 9C~GL,uKs
return l(t1, t2) op E|uXi)!.x
return l(t)[r(t)] lz0]p
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] cWy0N
KQZ RzX>0
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: ~4` ec
单目: return f(l(t), r(t)); &ziB#(&:H
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); XN%D`tbvJ
双目: return f(l(t)); >Ez}r(QQ^
return f(l(t1, t2)); E
:gArQ
下面就是f的实现,以operator/为例 ZS>/ 5
:*%\i' $!/
struct meta_divide kV%y%l(6
{ pG=zGx4
template < typename T1, typename T2 > "MP{z~Mmj
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) yXl.Gq>]{
{ Y k6WSurw
return t1 / t2; iZ;jn8
} J@{Bv%
} ; xW )8mv?4n
xx#Ef@bS
这个工作可以让宏来做: }slEkpk?]
*4\ub:9
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ au~gJW-
template < typename T1, typename T2 > \ 4[j) $!l`
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; ~;a* Oxt
以后可以直接用 sW`iXsbWM>
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) uV\#J{'*
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 Du4?n8 o
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) t?&ajh
.qP
zd(<T7
aq**w?l
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 uB! P>v6
~t$VzL1
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > 2!`Z3>Oa
class unary_op : public Rettype M/ \~
{ ~$Yuxo
Left l; %tjEVQa
public : )2\a5iH
unary_op( const Left & l) : l(l) {} RT9|E80
}Q*ec/^{f
template < typename T > 0(.C f.B~
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const DvKMb-*S
{ uu #+|ZD
return FuncType::execute(l(t)); ^B]t4N2i
} #`EMK
w%"q=V
template < typename T1, typename T2 > Z.:A26
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const +%^xz
1m
{ AS398L
return FuncType::execute(l(t1, t2)); Oms`i&}"}
} ={d\zjI$
} ; R 1\]Y
ENr&k(>0HQ
U$%w"k7^(
同样还可以申明一个binary_op )o CF|
2qc
L.(k8eX
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > r,\(Y@I
class binary_op : public Rettype jKs8i$q
{ {M5IJt"{4b
Left l; n%hnL$!z
Right r; :\XD.n-n
public : EJsb{$u
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} pQJZE7S
{w(N9Va,(
template < typename T > -8:@xG2
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const \(s";@
{ >U].k8a)
return FuncType::execute(l(t), r(t)); ]y/:#^M+
} ^ +G> N
[VHt#JuN,
template < typename T1, typename T2 > HvU)GJ u b
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const mE1*F'0a
{ hvwr!(|W
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2));
b(F`$N@7C
} 7(-<x@ e
} ; c_i;'
0&|-wduR=
=>Efrma
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 L!RLw4
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 qIl@,8T
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) 7Udr~0_)
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 8dNJZoV
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! {[eY/)6H
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 qp8;=Nfa
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 #=2~MXa@z7
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) )Lq FZ~B
下面是修改过的unary_op ZzY6M"eUXD
`O F\f
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > &^"m6
class unary_op <cS1}"
{ wS*UXF&f
Left l; Mh\c +1MFs
_XN sDW4|
public : ?:,j9:m?
KR63W:Z\'
unary_op( const Left & l) : l(l) {} U3>G9g>^B
:v+39
template < typename T > &e{&<ZVR
struct result_1 }5|uA/B
{ :D EZ$gi
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; tO# y4<
} ; R^4JM,v9x`
qX>mOW^gT8
template < typename T1, typename T2 > qi51'@
struct result_2 yb 4Jsk5%
{ Fi3k
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; vw5f|Q92
} ; ipi^sCYp
bsosva+
template < typename T1, typename T2 > uW{;@ 7N
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 40i]I@:JK
{ 4n5r<?rY
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); 7FBaN7l
} +BaZl<ZP1s
8~@?cy1j!
template < typename T > Tj3xK%K_r3
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const :`X!no; {
{ B{6wf)[O
return OpClass::execute(lt(t)); W!=X_
} ^f?>;,<&
yzH[~O7
} ; GFX$vn-/F
ed\umQ]
Ng 3r`S"_<
该方法避免直接使用RetType的result_x,而自己申明一个对应的result_x做一次中转,虽然其实毫无意义,却恰好避开了vc的bug Rv=rO|&]
好啦,现在才真正完美了。 O*dtVX
现在在picker里面就可以这么添加了: S?BI)shmg
E/5/5'gBJO
template < typename Right > 58>C,+
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const J&w'0
{ 5S/YVRXq
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); 8Ts_;uId
} [,?5}'we
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 (_.0g}2
ekV|a1)
^Yg}>?0
7AouiL 2-W
P7D__hoE
十. bind M9ACaf@
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 Gw@]w;ed
先来分析一下一段例子 l1#F1q`^t
P g.j]
6(=>!+xpRr
int foo( int x, int y) { return x - y;}
qC4Q+"'
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 s1kG:h2|$
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 H:5- S
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。 Uz$.sa
我们来写个简单的。 EZb_8<DH
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现:
U
rL|r.
对于函数对象类的版本: (@nEe?
l)K8.(2
template < typename Func > 6*r#m%|
struct functor_trait "fN=Y$G
{ +DwE~l
typedef typename Func::result_type result_type; J*nWCL
} ; /c|X:F!;X#
对于无参数函数的版本: rZ:-%#Q4
Mo4k6@ht_
template < typename Ret > !HCuae3_
struct functor_trait < Ret ( * )() > zbgH}6b
{ ;&OVV+y
typedef Ret result_type; <;P40jDL
} ; Zp qb0ro
对于单参数函数的版本: p{0NKyOvU
/#-zI#iK
template < typename Ret, typename V1 > kR/Etm5_
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > :/XWk
%
{ A(}D76o_
typedef Ret result_type; }-N4D"d4o
} ; P0<)E
对于双参数函数的版本: >hv8zHOO:
kA4bv}
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > h\lyt(.s
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > q5#6PYIq
{ U>0~ /o
typedef Ret result_type; {'NXJ!I;t
} ; Y{7)$'At
等等。。。 %pj T?G7
然后我们就可以仿照value_return写一个policy 2e^6Od!Y?
*6/OLAkyF
template < typename Func > kHz?vVE/l
struct func_return k<A|+![
{ )Nt'Z*K*
template < typename T > {&uN q^Ch
struct result_1 iT=h}>
{ vWVQ8S.
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; L2>
)HG
} ; S5/p3;O\c
Y.KJP ?
template < typename T1, typename T2 > AYsiaSTRqW
struct result_2 l&{+3 aC:
{ V\*J"ZP&
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; bPA1>p7
} ; @pN6uDD}R
} ; Rc(E';uc
lXip%6c7
~tZy-1
最后一个单参数binder就很容易写出来了 k2:mIp\
[PH56f
template < typename Func, typename aPicker > rYO~/N
class binder_1 vl>_;}W7
{ b&P2VqYgl
Func fn; Z> <,t~o}
aPicker pk; Cig!3
public : g`I$U%a_2
aC#{@t
template < typename T > U"OA m}
struct result_1 %9b TfX"
{ bo[[<j!"I
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; c F}9ldc
} ; g?{7DI`
u&<