一. 什么是Lambda HR
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 hA`9[58/
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, :efDPNm5
e9CvdR
qr*e9Uk^
HuxvIg
class filler ,[_)BM
{ G 8tK"LC
public : !_dW
`
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} {=Py|N\\t
} ; e)L!4Y44K
q #8z%/~k
zR=g<e1xe
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: !l9#a{#6l
~ihi!u%~}
XNBzA3W
GIK.+kn\
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); ?]}=4
D{+D.4\
5["n] i
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 ((BdT:T\_
0h('@Hb.K#
4i29nq^n
,M\/[_:
二. 战前分析 LG?b]'#
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。 bvJ*REPL?
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 +xr;X 9
v=IcVHuf
h}+Gz={Q^
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); I
wu^@
/* --------------------------------------------- */ |g\CS4$
vector < int *> vp( 10 ); |c2;`T#`o
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); "nNT9
K|
/* --------------------------------------------- */ "x3!F&
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); ?J"Y4,{
/* --------------------------------------------- */ `K2vG`c
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); 1-G-p:|
/* --------------------------------------------- */ uBaGOW|Pl
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); grDz7\i:
/* --------------------------------------------- */ #hEU)G'$+
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); En8L1$_
JgldC[|7
X(>aW*q
D6P/39}W
看了之后,我们可以思考一些问题: Z~"8C Kz
1._1, _2是什么? 7z8
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。 7#g<fh
2._1 = 1是在做什么? O-+!KXHd[
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。 pTYV@5|
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。 Q0""wRq'
Mi[,-8Sk
^687U,+
三. 动工 h{PJ4U{W
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: [} %=&B
0B5d $0
]mi)x63^
}sfvzw_
template < typename T > M
!rw!,g
class assignment XfwH1n/o#
{ (8GA;:G7G
T value; d5=yAn-+=
public : wY7+E/
assignment( const T & v) : value(v) {} 3cFvS[JG
template < typename T2 > DEenvS`,P
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } >LFj@YW_)
} ; Nw3IDy~T
k%LsjN.S
rT{2
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 CyJZip
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment :-b-)*TC;
R9Y{kk0M
JaJyH%+$!
@])}+4D(S
class holder 35SL*zS@-
{ z|N*Gs>,
public : CDFkH
template < typename T > A~wyn5:_
assignment < T > operator = ( const T & t) const j1dz'G}hj
{ w8-L2)Q}I
return assignment < T > (t); l37l| xp~
} ,,Vuvn
} ; xT8!X5;
*zDL5
9
JjQTD-^
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`cy97
V8z*mnD
static holder _1; {?uswbk.
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 ^}hSsE
x1QL!MB
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); Dzw>[
而不用手动写一个函数对象。 ?D=%k8)Y
?)"v~vs
n,|YJ,v[
l,E4h-$
四. 问题分析 S2
YxA
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。 +
oNrc.
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。 A:,V)
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 A@I3:V
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 j!?bE3r~
下面我们可以对这几个问题进行分析。 g7]g0*gxXW
El3Ayd3
五. 问题1:一致性 i &,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?| !9=Y(rb
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 6E:5w9_=c
f.U.(
struct holder 7, :l\t
{ :N:e3$c
// ?B:],aztf
template < typename T > 4yR X{Bl|
T & operator ()( const T & r) const 8)&J oPN
{
d>1#|
return (T & )r; 7e<\11uI]a
} v7D3aWoe
} ; 2v1dSdX,W
6NzS <
这样的话assignment也必须相应改动: #4?:4Im#
&}lRij&`
template < typename Left, typename Right > N'0fB`:kz
class assignment _."X# }W
{ V4x6,*)e
Left l; |>=\
VX17
Right r; _zFJ]7Ym.)
public : FGRG?d4?h
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} 5~SBZYI
template < typename T2 > P,SI0$Z
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } Kr;F4G|Qt
} ; hHqsI`7c
~=pyA#VVJ"
同时,holder的operator=也需要改动: ${, !L l7)
m:5bb3
template < typename T > 4fdO Ow
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const x9H
qc9q
{ R2nDK7j
return assignment < holder, T > ( * this , t); uWerC?da
} ,koG*sn
bn"z&g
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。 ~1.~4~um
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 ;WsV.n
<x1H:8A
return l(rhs) = r; $*dY f
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。 !EO
2
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: ? 1b*9G%i
zH?&FtO
template < typename Tp > ,DWC=:@X
class constant_t fm^)u"
{ 38(|a5
const Tp t; JWs?az
public : W|[k]A` 2
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} G X>T~i\f8
template < typename T > T1~,.(#
const Tp & operator ()( const T & r) const u=p-]?
{ kn7Qvk[+
return t; f%TP>)jag!
} u:O6MO9^
} ; 7!E7XP6,~>
E 5bo60z
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 Z~Z+Yt;,9a
下面就可以修改holder的operator=了 Rk52K*Dc
>dqeGM7Np>
template < typename T > I45\xP4i
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const Ry iS
{ 4\EvJg@Z.
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); {V9}W<
} 0_5j(
|{@_J
同时也要修改assignment的operator() -)ag9{ *
QG=&{-I~[3
template < typename T2 > SB` "%6
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } " ^:$7~%bA
现在代码看起来就很一致了。 HFd>UdT%
vxC,8Z
六. 问题2:链式操作 wC[Bh^]
现在让我们来看看如何处理链式操作。 hFWK^]~ a
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。 ;P4tqY@
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 ym)`<[T
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 Z
]WA-Q6n
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct
Sk,9<@
8q&*tpE
template < typename T > C]+T5W\"<B
struct result_1 IKV:J9
{ ZIrJ"*QO=
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; A?sU[b6_
} ; We*)RXm%
n/]$k4h
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: Yl6\}_h`
~_Mz05J-\_
template < typename T > )z#M_[zC>
struct ref ]w=6.LzO*
{ *!y.!v*
typedef T & reference; lhA<wV1-9G
} ; zx{O/v
KG
template < typename T > p;rGaLo:u
struct ref < T &> A?xb
u*zV,
{ +vtI1LC;_
typedef T & reference; )pXw 3Fo
} ; /y"Y o
.%4{zaB
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: R'q:Fc
;hLne0|)}
template < typename T > UMJ>6Ko8
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const <KDl2>O
{ Rl""
aZ
return l(t) = r(t); 7+I2"Hy
} {E~MqrX
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。 pQY.MZSA
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 }3Y3f).ZW
q:1_D>
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 z!I(B^)BkT
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: 5Y8/ZW~D0
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 R]Q4+
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 o=
%Fh
最后的布局是: Y Hv85y
Add q(yw,]h]{
/ \ X;ZR"YgT
Divide 5 ^Q?I8,4}
/ \ -R;.Md_
_1 3 WM}bM]oe
似乎一切都解决了?不。 k'BLos1W
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。 Ek ,s6B)'d
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。 f9FsZD
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: hsQrHs'k
Tdr^~dcQ
template < typename Right > [-sE:O`yt
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const [N/[7Q/y
Right & rt) const @:. 6'ji,`
{ gi7As$+E
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); n8M/Y}mH
}
F%6`D
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 imtW[ y+4
XXX指的是原来的functor的类型,picker_maker<T>是一个类型变换的trait,如果T是一个常量,那么他会返回constant_t<T>,否则返回T本身。 |^ml|cb
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 zSYWNmj&
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 m GWT</=[$
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。 "l&sDh%Lk<
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? &0
VM <
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: {=,?]Z+
rY>{L6d
template < class Action > %Ya-;&;`
class picker : public Action {A(=phN
{ By@<N [I@
public : +mP3y~|-j
picker( const Action & act) : Action(act) {} eP3)8QC
// all the operator overloaded 1Ly?XNS
} ; )G6]r$M>o0
H3.WAg[`
Picker<T>继承自T,唯一的作用就是给T添加上了各种操作符的重载函数。 'C~NQ{1TV
现在所有参与行动的functor都要套上一层picker, _1被声明为 picker<holder>, 并且holder中所重载的操作符除了operator()之外全部被移到了picker内。而picker中的操作符重载的返回的functor也必须套上一个picker: &Sc}3UI/F
VPf*>ph=
template < typename Right > 3Nh;^
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const 0rT-8iJp4P
{ flLC\
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); J680|\ ER
} #TUsi,jG
~S
R:,R
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > XQk9 U
使用picker还带来一个额外的好处。之前提到picker_maker要区分functor和常量,有了picker,区分的方法就非常简单了:凡是属于picker<T>的都是functor,否则就是常量。 0X)'8N
sf?D4UdIH
template < typename T > struct picker_maker ;1cX|N=
{ /s=TLPm
typedef picker < constant_t < T > > result; r! 5C3
} ;
CD^_>sya
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > _SC>EP8:Z
{ R$*{@U
typedef picker < T > result; QH4nb h4
} ; "_C^Bc
yi7-[W}
下面总的结构就有了: >;QkV6i7
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。 -)?~5Z
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。 u9>.x
zYG
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 5Lt&P
5BY
至此链式操作完美实现。 9r7QE&.
D|Z,eench
vdNh25a<h
七. 问题3 @-;-DB]j
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。 Xig+[2zS
7BF't!-2F
template < typename T1, typename T2 > yaA9*k
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 9\Mesf1$o
{ FQ?H%UcW
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); xN}P0
} 0pu])[P]_[
-2tX 15,
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: q!<`ci,uS
R6)p4#|i
template < typename T1, typename T2 > $RKd@5XP
struct result_2 c?eV8h1G
{ \GbT^!dj
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; m{x!uq
} ; uwWfL32
lV$U!v:b
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? 4%p5X8|\ih
这个差事就留给了holder自己。 _?@>S 7-
&.o}(e:]
{TdKS
template < int Order > 6yTL7@V|B
class holder; CQ"IL;y
template <> }k<b)I*A
class holder < 1 > R8\y|p#c
{ _e8@y{/~Fd
public : S,3e|-&$
template < typename T > ^$_ifkkLz
struct result_1 +]CKu$,8
{ T[<llh'+
typedef T & result; bR*T}w$<
} ; QhZ!A?':U
template < typename T1, typename T2 > /43DR;4
struct result_2 ssi{(}H/Jv
{ JO7IzD\
typedef T1 & result; BaiC;&(
} ; klUxt?-
template < typename T > !U,qr0h
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const 0tn5>Dsk
{ n4k.tq
return (T & )r; 8o4<F%ot
} .K}u`v T
template < typename T1, typename T2 > R.|fc5_"+
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const J`} /+WN 7
{ 68)z`JI|<)
return (T1 & )r1; KzeA+PI
} (LRv c!`"
} ; jfqWcX.X=
XT~JP
template <> ;b
cy(Fp,\
class holder < 2 > XOgX0cRC4
{
F.PD5%/$q
public : RURO0`^
template < typename T > P!B\:B%4~]
struct result_1 5:CC\!&QBV
{ ^67P(h
typedef T & result; $NG}YOP)@
} ; `z5j
template < typename T1, typename T2 > BIbcm,YQ
struct result_2 |m k $W$h
{ j=dHgnVvj
typedef T2 & result; PM=I
} ; :XBeGNI*#
template < typename T > IOTHk+w
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const 0NpxqeIDY
{ 1.yw\ZC\
return (T & )r; _h@7>+vl~
} &sJpn*W
template < typename T1, typename T2 > pVt-7AgW
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const z ;y22
{ >0@X^o
return (T2 & )r2; "H%TOk7l
} CL9p/PJ%e
} ; evg i\"
dWD9YIYf
}Ss#0Gee
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> >。 >\}2("bv
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: lJKhP
首先 assignment::operator(int, int)被调用: N1P[&lR
k@4]s_2
return l(i, j) = r(i, j); `x6 i5mp
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) a2Q9tt>Q
:7:Nx`D8
return ( int & )i; 1;vn*w`p
return ( int & )j; @%ChPjN
最后执行i = j; 'n!;7*
可见,参数被正确的选择了。 U G^6I5
a/_sL(F{
wvT!NN
K2
4w]u: eU
>?U(w<
八. 中期总结 O~fRcf:Q
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: ,a^_
~(C
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 _jU6[y|XLh
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 cQgmRHZ]
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor q+gqa<kM
L\y,7@1%AT
HX+'{zm]
SRM[IU
_u{D #mmO
s(Kf%ZoE
九. 简化 !ybEv| =
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。 .t"s>jq 1
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 K Qub%`n
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: a5Xr"-
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 ET=q
1t8
+-*/&|^等 quGb;)3
2. 返回引用。 BR5$;-7W
=,各种复合赋值等 wg!
3. 返回固定类型。 0Lc X7gU>
各种逻辑/比较操作符(返回bool) kz,Nz09}W
4. 原样返回。 Sm+Ek@Ax
operator, lmr{Ib2a
5. 返回解引用的类型。 Y&'2/zI6~
operator*(单目) Am kHVg
6. 返回地址。 C/!2q$
operator&(单目) ]>R`]U9*O
7. 下表访问返回类型。 ^!pagt^
operator[] ;\Wg>sq
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 ]7dm`XV
operator<<和operator>> {r'#(\
/Pg66H#RUf
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。 2{+\\.4Evk
例如针对第一条,我们实现一个policy类: J&8l1{gd
Q$kSK+ q!
template < typename Left > ,"j|0Q
struct value_return .O1g'%
{ 8{Zgvqbb
template < typename T > Q*mPU=<
struct result_1 [R
A=M
{ !i)?j@D
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; %0:
(''
} ; 4~G9._
dVO|q9 /
template < typename T1, typename T2 > tV#x{DN
struct result_2 5'l+'ox@J
{ Rq4\~F?
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; $ZQP f
} ; #Fu OTBNvB
} ; 0_"J>rMp
U6.$F#n
? 76jz>;b
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait og2]B\mN4
K +w3YA
下面我们来剥离functor中的operator() sFCoRH|"c
首先operator里面的代码全是下面的形式: G9Xrwk<g4
YdE$G>&em
return l(t) op r(t) d['BtVJ
return l(t1, t2) op r(t1, t2) i/)Uj-*G)
return op l(t) ZL1[Khr,s
return op l(t1, t2) lXv{+ic
return l(t) op "V?U^L>SF
return l(t1, t2) op \i`/k(
return l(t)[r(t)] E8FS jLZ
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] (F$q|qZ%
{:{NK%
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: AO8`ItNZdT
单目: return f(l(t), r(t)); JRU)AMMU&
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); tOp>OoD
双目: return f(l(t)); <5C3c&sds
return f(l(t1, t2)); 4\Q ?4ZX
下面就是f的实现,以operator/为例 ']}ZI 8
aQinR"o
struct meta_divide g w}t.3}
{ T-|z18|!
template < typename T1, typename T2 > Zf?>:P
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) u^iK?S#Ci8
{ BS+N
return t1 / t2; E >SnH
} 3&3S*1b-H
} ; --
_,;
ZHw)N&Qn
这个工作可以让宏来做: _Y}(v((;
e[R364K
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ #XC\=pZX
template < typename T1, typename T2 > \ ">CjnF2>R
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; q|gG{9
以后可以直接用 [gH
vI
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) WI}P(!h\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 FS1<f:
(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。。。) \7gLk:
a{Tv#P*!
1_GUi
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 MlS<txFPS
FS`{3d2K +
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > {!'AR`|
class unary_op : public Rettype QXgh[9wG
{ =$Xdn'
Left l; $Wb"X=}tl
public : cq@8!Eu w]
unary_op( const Left & l) : l(l) {} ho fZpM
qrm~=yU%
template < typename T > mpXco *!_
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const Ay2Vz>{
{ Tfs7SC8ta
return FuncType::execute(l(t)); pS*vwYA
} HPr5mWs:
A*MlK"
template < typename T1, typename T2 > H.wp{m{
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const dO rgqz`e
{ j"J2&Y2
return FuncType::execute(l(t1, t2)); M<g>z6
} }MXZ
} ; .T4"+FTzP
NaB8cLURp
n1.]5c3p
同样还可以申明一个binary_op ;se-IDN
N7}.9%EV
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > N<Ti[Q]G
class binary_op : public Rettype !t~S.`vF
{ tY%c-m
Left l; zOWbdd_zl
Right r; qK;n>BTe
public : F~{yqY5]n
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} l)=Rj`M
jo{GPp}
template < typename T > RK"dPr
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const (#LV*&K%IC
{ 2$=?;~
return FuncType::execute(l(t), r(t)); }T4"#'`
} jyLpe2 S
r`B8Cik
template < typename T1, typename T2 > Vk@u|6U'
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const J3y5R1?EP
{ d!e$BiC
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); XvZg!<*OH
} 4+' yJ9~,B
} ; {u3^#kF
:}e*3={4
T~=NY,n
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 2vu"PeU9
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 ]0V~|<0c
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) !)_80O1
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 6&$z!60
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! ^\{%(i9
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。。。 /|`;|0/2
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 c i_XcG
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) }oj$w?Ex
下面是修改过的unary_op se2+X>@>
`3/,-
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > 9V[|_
class unary_op P0k|33;7L
{ uTBls8
Left l; a?M<r>
i2)rDek3]T
public : c*HS#C7'2
s)]i0+!
unary_op( const Left & l) : l(l) {} Y-gjX$qGo
E;| q
template < typename T > kO~xE-(=
struct result_1 n M,m#"AI
{ W446;)?5
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; @,pO%,E6
} ; kIP~XV~
b ]1SuL
template < typename T1, typename T2 > _I3j7f,V
struct result_2 9\R:J"X
{ 2AzF@Pi^z
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; fPZBm&`C
} ; gO gZ
X./8
PK?&
template < typename T1, typename T2 > Xr6lYO _R
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 9 qqy( H
{ x44)o:
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); %Kd8ZNv
} S-Ryt>G
vn6/H8
template < typename T > 5i83(>p3]e
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ,BOB &u
{ CZxQz
return OpClass::execute(lt(t)); no)Spo'
} }\OLBg/
+mMn1&
} ; e7>)Z
()}O|JL:K
;)u}`4~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 UVxE~801Y
好啦,现在才真正完美了。 Ajs<a(,6
现在在picker里面就可以这么添加了: -TjYQ
eLL>ThMyW
template < typename Right >
yL_-w/a
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const $ 6Nm`[V
{
]i=-/
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); 2fFNJ
} Q^b_+M
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。 R]m`v: 9
!M)!
iG6 ^s62z7
^$`xUKp`pn
Rr|VGtg
十. bind T,`'qZ>
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 MDGcK/$')f
先来分析一下一段例子 --Dw8FR9
0A9x9l9Wd
"n7rbh3VW
int foo( int x, int y) { return x - y;} OzX\s=
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 `P)1RTVx
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 w`c9_V
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。 p! zC
我们来写个简单的。 Qh? E*9
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: p%]*I?
对于函数对象类的版本: de[c3!#1d
4ME8NEE
template < typename Func > C!Y|k.`p
struct functor_trait {{tH$j?Q
{ -]+XTsL
typedef typename Func::result_type result_type; +T"kx\<
} ; ;6e#W!
对于无参数函数的版本: gD@ &/j7
w4:n(.;HK
template < typename Ret > 4)]g=-3
struct functor_trait < Ret ( * )() > ^h1VCyoR*
{ N#bWMZ"
typedef Ret result_type; nAoGG0$5
} ; \&&kUpI
对于单参数函数的版本: 23_<u]V
c^6v7wT5
template < typename Ret, typename V1 > a_`E'BkgU
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > H{\tQ->(2
{ *O)_D
bj
typedef Ret result_type; 8v*>~E/0
} ; >#$(M5&}-
对于双参数函数的版本: HvKueTQ
XG<^j}H{}
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > HdJLD+k/
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > -,TBUWg
{ wTf0O@``6H
typedef Ret result_type; UacN'Rat
} ; E:D1ZV
等等。。。 SV<*qz
然后我们就可以仿照value_return写一个policy hIXGfvUy
QTz{ZNi!
template < typename Func > U4 m[@wF
struct func_return JAC W#'4hV
{ Xd)ba9{
template < typename T > 9x;/q7
struct result_1 OV7vwj/-
{ #Vs/1y`()
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; 3${?!OC
} ; Zj<oh8
"f!*%SR:
1
template < typename T1, typename T2 > c72Oy+#
struct result_2 q-o=lU"
{ @7u4v%,wB
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; Jtd@8fVi
} ; KjZ^\lq'
} ; Pl}}!<!<z
mIFS/C
7v?tSob:b
最后一个单参数binder就很容易写出来了 S82NU2L
Ook3B
template < typename Func, typename aPicker > 9`4h"9dO
class binder_1 ,\+tvrR4X
{ Gxi;h=J2)>
Func fn; JEdtj1v{O
aPicker pk; (PsA[>F
public :
#7lkj:j4
}ebw1G
template < typename T > %b\xRt[0v7
struct result_1 t<ftEJU"'w
{ yZ0; \Tr*J
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; @
RTQJ+ms
} ; Pu/0<