一. 什么是Lambda z\tJ~
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 )!d1<p3
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, %d0S-.
aHC;p=RQ\A
.e"Qv*[^
(g m^o{
class filler X^Y9T`mQ}
{ pCmJY
public : Fw9``{4w
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} $ t $f1?
} ; =.E(p)fz
[bv@qBL
9@Sb! 9h
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: %20-^&zZ
@6q$Zg/
v$G*TR<2
;n!X% S<z*
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); SSLshY~d
^qx\ e$R
zt2-w/[Q
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 g&TCff
z,|%?
1
rhTk}2@h
! |h2&tH
二. 战前分析 {,FeNf46
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。 " B{0-H+
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 4p8jV*:@{
f*vk1dS:*3
mzB#O;3=
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); LDEt.,6i
/* --------------------------------------------- */ k6L373e#Q
vector < int *> vp( 10 ); )[sO5X7'^
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); {H;|G0tR
/* --------------------------------------------- */ t!SQLgA
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); E$tk1SVo
/* --------------------------------------------- */ +~Lzsh"
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); 3c ^=<i
%
/* --------------------------------------------- */ j{R|]SjW2H
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); |/^aLj^u
/* --------------------------------------------- */ 1vs>2` DLa
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); WlQ=CRY
6Y)^)dOi
!*Z)[[
e K1m(E.=
看了之后,我们可以思考一些问题: pE/3-0;}N
1._1, _2是什么? d4>-a^)V
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。 8ex:OTzn|
2._1 = 1是在做什么? y/I~x+y
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。 q;../h]Ne
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。 J+ZdZa}Ob
$lAb6e$n
e'Us(]ZO
三. 动工 xO<-<sRA
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: 0nz@O^*g(
bC>>^?U1m
pt%~,M _
$ t# ,'M
template < typename T > XjZao<?u
class assignment BMWeD
{ B"8JFf}"q
T value; 11<@++,i
public : L+rySP
assignment( const T & v) : value(v) {} P9i9<pR
template < typename T2 > OO\biYh o
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } tD7C7m
} ; cvV?V\1f
3b)T}g
VgsCwJ9w
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 2<o[@w
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment [G[{l$E it
O|OSE
a^\- }4yR
PtQ#
class holder 8pL>wL
&C
{ EXW
6yXLV
public : XBWSO@M'
template < typename T > O4d^ig-xaH
assignment < T > operator = ( const T & t) const [^d6cMEOlc
{ f+TBs_
return assignment < T > (t); z?uQlm*We
} aRO_,n9
} ; @z$pPo0fW
tct5*.|
}RN=9J
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: F `pyhc>1;
.H(}[eG_
static holder _1; ?fa,[r|G
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 E0)mI)RW.
_/%]:
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); O{ %A&Ui
而不用手动写一个函数对象。 u5XU`!
G9'YgW+$7
J'&B:PZObB
H&yFSz}6a
四. 问题分析 :S99}pgY
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 7Ysy\gZ&wp
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 "Yfr"1RmO
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 AYPf)K;%
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 0(U3~k6
下面我们可以对这几个问题进行分析。 dJQ }{,+6
mWN1Q<vn,l
五. 问题1:一致性 *@G(3 n
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| qSC~^N`
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 m['v3m:
01-\:[{
struct holder q(&^9"
{ _]=TFz2O
// cEdz;kbUM
template < typename T > *<.WL"Qhl
T & operator ()( const T & r) const Yn$>QS 4
{ SD|4ybK>d
return (T & )r; c5iormb"#
} m.HX2(&\3
} ; -@ UN]K
k;K>
,$F
这样的话assignment也必须相应改动: z%}CBTm
/UaNYv/
template < typename Left, typename Right > C6D=>%uY
class assignment ND e[2
{ [TbG55
Left l; K.V!@bPlw9
Right r; VeD+U~ d
public : @wEKCn|}o
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} p-Rm,xyL%
template < typename T2 > <(#xOe
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } 8tT&BmT
} ; GLaZN4`
s.p1L
同时,holder的operator=也需要改动: EvSnZB1 y
j h1 bn
template < typename T > KB%j! ?
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const 'XP>} m
{ +B`'P9Zk@
return assignment < holder, T > ( * this , t); z,}c?BP
} EDq$vB
tyn?o
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。 0uVk$\:i
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 h7de9Rt
IFC%%It5,
return l(rhs) = r; ^(dGO)/
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 JK(`6qB>(6
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: qEK4I}Q-=
/`4v"f0V
template < typename Tp > r&%gjqt
class constant_t BGlGpl
{ Gs_*/E7,
const Tp t; Lo|NE[b:G
public : P<cMP)+K
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} ,<0Rf
template < typename T > RI[7M (
const Tp & operator ()( const T & r) const }J+ce
{ b!4N)t>gl
return t; pPi YPfs
} R
"/xne
} ; 5';/@M
SZim>@R
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 B^8ZoF
下面就可以修改holder的operator=了
LaIW,+
+ AcKB82
template < typename T > ?o(ZTlT
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const Aj8l%'h[
{ njy~
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); #;\L,a|>*
} p|&ZJ@3
vHs>ba$"
同时也要修改assignment的operator() 0%;N9\
Cbgj@4H
template < typename T2 > F:[7^GQZ{
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } ou<S)_|Iu
现在代码看起来就很一致了。 N`,7 FI}
HZQDe&
六. 问题2:链式操作 Hk<X
现在让我们来看看如何处理链式操作。 d'N(w7-Y
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。 hw&ke$Fg#
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。 eW\?eq+ `A
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。 Ph(]?MG\_
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct XysFwi
bDciZ7[b
template < typename T > m!HC -[<
struct result_1 ;,v!7
{ s"I-YFP%c
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; R4#;<)
} ; CTh1+&Pa
]^iFqQe
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: |_l<JQvf`E
0OleO9Ua
template < typename T > A5CdLwk
struct ref jGO9n
{ )LkM,T
typedef T & reference; tj#=%m?8V;
} ; K(-G: |
template < typename T > Zvd ;KGO(a
struct ref < T &> r+imn&FK8
{ 52>[d3I3
typedef T & reference; 4mEzcwo'
} ; 07.nq;/R
3c01uObTL
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: "-G&=(
>|l;*Kw,/P
template < typename T > P_,v5Qx"-
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const ??|d=4g\
{ Ivz+Jjw
return l(t) = r(t); +90u!r^v
} k-{yu8*';
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。 2-B6IPeI
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 9uA,
+
Y*5Z)h
1
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 7ZS>1
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: UJ7'JBT=k
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 jK3giT
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 `)rg|~#k
最后的布局是: |?\gEY-Se
Add gJ]Cq/gC
/ \ PYdIP\<V
Divide 5 ?"()>PJx
/ \ oUl=l}qnD
_1 3 Kg4QT/0VA
似乎一切都解决了?不。 zt7_r`#z
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。 hNH.G(l0
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。 *,E;
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: kxwNbxC
eeZIa`.sX
template < typename Right > 3CA|5A.Pa
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const RxlszyE
Right & rt) const Zw2jezP@t
{ fp9rO}##
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); W\HLal
} ;l$9gD>R
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 n"(7dl?
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。 BmJkt3j."
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。 ZrFr`L5F;
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。 Bx+d3
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。 *y)4D[
z-
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}Ok98P
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: )J;ny!^2
6a7vlo
template < class Action > [m~b[ZwES
class picker : public Action H":/Ckok
{ $kD7y5
public : EY
So=
picker( const Action & act) : Action(act) {} BTOA &Ag
// all the operator overloaded 0Xp
nbB~~I
} ; %_>Tcm=
1#/6r :
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。 g+e:@@ug
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: [6O04"6K
@XeEpDn]
template < typename Right > DNmb[
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const $"/UK3|d
{ DLU[<!C
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); VK9Q?nu
} JRD8Lz]Q3
UMT\Q6p
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > k}X[u8A
使用picker还带来一个额外的好处。之前提到picker_maker要区分functor和常量,有了picker,区分的方法就非常简单了:凡是属于picker<T>的都是functor,否则就是常量。 xM%
pvx.'L
9H>BWjS
template < typename T > struct picker_maker g8KY`MBnC&
{ ?2/uSG|
typedef picker < constant_t < T > > result; *nLIXnm
} ; <} &7 a s
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > y7>iz6N
{ 8Bj4_!g
typedef picker < T > result; HC?0Lj
} ; P= e4lF.
'c#IMlv
下面总的结构就有了: ,E%1Uq"
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 mU>&ql?e
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 Jms=YLIAA
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 expxp#S
至此链式操作完美实现。 q1STRYb
aQga3;S!
%?Rs*-F.~1
七. 问题3 e]>/H8
如何使用多参数的函数对象呢?考虑_1=_2,这个functor必须接受2个参数,因此所产生的assignment对象的operator()必须能接收2个参数。 e$HQuA~Q;
kQy&I3
template < typename T1, typename T2 > CF\R<rF<VS
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const :"V ujvFX
{ D@#0 dDT
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); XjxPIdX_H
} uWh|C9Y!A
)9MrdVNv
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: F%Kp9I*
Mxo6fn6-46
template < typename T1, typename T2 > h!v/s=8c
struct result_2 '5AvT:
^u
{ .?B{GnB>
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; \<X2ns@Tf
} ; ln fm0
-xz|ayn
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? _r]nJEF5
这个差事就留给了holder自己。 o!=WFAi[pX
3B;}j/h2
3I]Fdp)'
template < int Order > '[Xl>Z[
class holder; 0potz]}
template <> V`[P4k+b
class holder < 1 > `os8;`G
{ {8 N=WZ
public : x)3~il5
template < typename T > Vg{Zv4+t
struct result_1 C-Ig_Nc
{ La9r
typedef T & result; a&C.=
} ; 7lwTZ*rnY
template < typename T1, typename T2 > R5~gH6K|
struct result_2 '#A:.P
{ Xk?R mU6
typedef T1 & result; e{0L%%2K
} ; Z^*NnL.'
template < typename T > Z["BgEJ
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const +TF8WZZF.d
{ PS$k >_=t
return (T & )r; }a ^|L"
} 9#Bx]wy
template < typename T1, typename T2 > ;gUXvx~~r
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const x/xb1"
{ srK53vKMHW
return (T1 & )r1; 'y.JcS!|
} ab@=cL~^
} ; {OCJ(^8i
qU -!7=}7
template <> 3b@VY'P
class holder < 2 > };r|}v !~_
{ 1A^1@^{m'
public : 1Cv#nhmp
template < typename T > 84^[/d;!
struct result_1 \_9rr6^"
{ e #M iaX
typedef T & result; q$T8bh,2
} ; 4sIXO
template < typename T1, typename T2 > NI.`mc6Xd
struct result_2 3fp> 4;ym'
{ m2 O&2[g
typedef T2 & result; UOt8Q0)}
} ; '_0
template < typename T > 5ITq?%{M
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const TF\sP8>V
{ 4mJFvDZV`
return (T & )r; 88 l,&2q
} n P1GW6Pu
template < typename T1, typename T2 > 76bc]o#
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const 8teJ*sz
{ .YR8v1Cp
return (T2 & )r2; 'I v_mig
} MMgx|"
} ; 4,~tl~FD
}Eh*xOta
ne*#+Q{E
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> >。 #wjH4DT
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: =|,A%ZGF$
首先 assignment::operator(int, int)被调用: =cn~BnowY
?Ht=[ l=
return l(i, j) = r(i, j);
)Gb,^NGr
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) 7@l<?
(
OH6n^WKY
return ( int & )i; .6m_>Y6
return ( int & )j; f{ ^:3"i
最后执行i = j; iSiDSeW8
可见,参数被正确的选择了。 rwgsXS8W6
,Sg33N?
opD-vDa h
56{I`QjX
3m=2x5{L
八. 中期总结 ~O03Sit-
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: v{y{sA
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 r~>,$[|n})
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 'N6 S}w7
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor $r79n-
/oL8;:m
K5`Rk"s
Js{=i>D
HnU Et/
,@.EpbB
九. 简化 V LdB_r3lQ
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。 IzUo0D*@
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 &{z<kmc$6
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: jg_n 7
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 @Y-TOCadT
+-*/&|^等 0^&!6R
2. 返回引用。 2|{V,!/cvG
=,各种复合赋值等 iM5vrz`n
3. 返回固定类型。 9 Cvn6{
各种逻辑/比较操作符(返回bool) X+l'bp]Ry
4. 原样返回。 :E'P7A
operator, O+"ac /r
5. 返回解引用的类型。 Vz"u>BP3~
operator*(单目) K)N 0,Qwu
6. 返回地址。 |[1D$Qv
operator&(单目) PJ
q yvbD
7. 下表访问返回类型。 W)4QOS&
operator[] !#}7{
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 FS@A8Bb
operator<<和operator>> H l<$a"K7\
X3B{8qx_>
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 j *3}1L4P
例如针对第一条,我们实现一个policy类: sbS~N*{E
ROdK8*jL
template < typename Left > DDeE(E
struct value_return 50n}my'2h
{ z-,VnhLx
template < typename T > qSD9P ue
struct result_1 8l>CR#%@C
{ '~Q2!F
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; YI@Fhr
&NU
} ; p]ivf
GEe`ZhG,
template < typename T1, typename T2 > XG 0v
struct result_2 VQxpN 1
{ vAi$[p*im
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; *>."V5{;S
} ; ax|1b`XUr"
} ; *b)Q5dw@1
x0Z5zV9
#YK5WTn5
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait p#@Z$gTH`'
%*W<vu>H
下面我们来剥离functor中的operator() 50~K,Jx6B
首先operator里面的代码全是下面的形式: ^gYD*K!*
CxF-Z7 '
return l(t) op r(t) ~cqryr9
return l(t1, t2) op r(t1, t2) P Sx304
return op l(t) 76H!)={
return op l(t1, t2) .p&Yr%~
return l(t) op z"
QJhCh7
return l(t1, t2) op thW<
return l(t)[r(t)] =Ho"N`Qy
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] m*e YC
^^Jnv{)
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: EKZVF`L
单目: return f(l(t), r(t)); A6"Hk0Hf
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); }Je>;{&%
双目: return f(l(t)); PQ U]l"A
return f(l(t1, t2)); ,)fkr]`<
下面就是f的实现,以operator/为例 \2kPq>hu
^g>1U5c
struct meta_divide ~?Omy8#
{ <J{'o`{
template < typename T1, typename T2 > :`Az/U[
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) .EP6oKA
{ `-UJ /{
return t1 / t2; 'Kbl3fUF
} QIU,!w-3X
} ; Is.WZYa
0l\y.
这个工作可以让宏来做: !<n"6KA.
|m
G7XL,
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ 0ejdKdYN
template < typename T1, typename T2 > \ x?yD=Mq_
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; XbXA+ey6
以后可以直接用 9#/(N#>
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) N{C;~'M2ce
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 H+C6[W=
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) L;6.r3bL
#AViM_u
A74920X`W
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 ,|T7hTn=
BavO\{J#|0
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > Sp SnoVI
class unary_op : public Rettype b=[?b+
{ 0$vj!-Mb^j
Left l; E~hzh /,34
public : slW3qRT\k
unary_op( const Left & l) : l(l) {} q6q1\YB
Y)I8eU{Wl(
template < typename T > KeBQH8A1N
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const *nTU#U
{ -9Ws=r0R
return FuncType::execute(l(t)); &h~aChJ
} MXvXVhCU
;%!m<S|%k
template < typename T1, typename T2 > [rYT
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const j 6)Y
{ bKbp?-]
return FuncType::execute(l(t1, t2)); O&Z'r
} kBEmmgL
} ; sz95i|@/
n!ok?=(kQ
SZ!=`a]
同样还可以申明一个binary_op [`_io>*g
:+&AY2`
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > @R2at
class binary_op : public Rettype 4Yjx{5QSAG
{ y2yKm1<Ru<
Left l; "^CXY3v
Right r; bE\,}DTy
public : +: Ge_-
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} }nx=e#[g%2
I$q>
template < typename T > *OTS'W~t
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const S"2qJ!.u
{ +8P,s[0<R_
return FuncType::execute(l(t), r(t)); w
YNloU
} &jQ?v@|1c
rR{,)fX;
template < typename T1, typename T2 > 4sFv?W
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ":W%,`@$
{ GH4iuPh]
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); !.X.tc
} )@g;j>
} ; 2XSHZ|;
e$/B_o7(
u\e\'\
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 WQePSU
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 +5p{5 q(o
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) "4xfrlOc
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 P9Q2gVGAO{
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! 6LUC!Sh
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 DPHQ,dkp
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 ^>$P)=O:v
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) MXh
"Y*}
下面是修改过的unary_op ]Yyia.B
t-e5ld~a
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > peVq+(=.
class unary_op [J#1Ff;
{ woOy*)@
Left l; z4U9n'{
%}Q&1P=
public : }=}>9DSM
b\55,La
unary_op( const Left & l) : l(l) {} Jobiq]|>
U]4pA#*{|
template < typename T >
yfNX7
struct result_1 rjWLMbd.<
{ y9HK |
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; 5F $V`kYT
} ; =P77"Dd
TYgQJW?
template < typename T1, typename T2 > |$lwkC)O
struct result_2 o>D
{ '` CspY
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; r64u31.)
} ; %"$@%"8;3
WOytxE
template < typename T1, typename T2 > O9h+Q\0\W
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const gPC@Yy
{ W0`Gc
{
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); H: {7X1bV
} U yqXMbw@
B5am1y{P#
template < typename T > .V'V:;BE%
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const A7XnHPIw
{ QDmYSY$
return OpClass::execute(lt(t)); #=e;?w
} N+W&NlZ
~|+zJ5
} ; !>^JSHR4t
E_ucab-Fi
|Rzy8j*
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 Ze^jG-SL$9
好啦,现在才真正完美了。 q }C+tn"\
现在在picker里面就可以这么添加了: GR4?BuY,
H^%.=kf
template < typename Right > -`c:}m
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const ~4,I7c7
{ ><?BqRm+
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); `m~syKz4A
} V`hu,Y;%
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。 e_3CSx8Cc
?:rx1}:F
h rN%
o@E/r.uK
-7-['fX
十. bind )|#%Czd4
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。 L):U"M>]=
先来分析一下一段例子 =v6*|
5"Kx9n|
;DRTQn`m
int foo( int x, int y) { return x - y;} I0= NaZ7
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 "i)Yvh[y
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 do/)~9[4\
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。 "E!mva*NU
我们来写个简单的。 N1EezC'^
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: !E\[SjY@J
对于函数对象类的版本: }qPhx6nP
'md0] R|
template < typename Func > 1qdZc_x
struct functor_trait g<*jlM1r
{ S4NL "m
typedef typename Func::result_type result_type; OJ>.-"
} ; Bn wzcl
对于无参数函数的版本: %Q|eiXD
obClBO)@Y
template < typename Ret > EmVuwphv
struct functor_trait < Ret ( * )() > qB6dFl\ (
{ qztV,R T
typedef Ret result_type; > 6CV4 L
} ; "&YYO#YO
对于单参数函数的版本: l3i,K^YL
]n1dp2aH
template < typename Ret, typename V1 > L-i>R:N4
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > c$E)P$<j
{ Y#V8(DTyH
typedef Ret result_type; P<dy3;
} ; Tt# bg1
对于双参数函数的版本: ;I6s-moq_
A/*%J74v
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > %"3 )TN4
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > ~.tvrxg
{ 7G2PMe;$m
typedef Ret result_type; 3SG?W_
} ; *U7%|wd
等等。。。 yOXO)u1n
然后我们就可以仿照value_return写一个policy Q'NmSX)0
9>*c_
template < typename Func > czWw~'."
struct func_return 42) mM#
{ *b(wVvz
template < typename T > 4n( E;!s
struct result_1 ^J=hrYGA
{ 6o&ZIY