一. 什么是Lambda =]-j;#'&
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 }(egMx;"3J
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,
{EdH$l>94
a>mm+L8y
R\XKMF3mN3
?<6CFH]
class filler 1heS*Fwn'
{ _ Ro!"YVX
public : %Th>C2\
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} VXR]"W=
} ; ~EK'&Y"1
LN_xq&.
BUwONF
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: tK
k#LWB
&qS[%K )
p-+K4
)P7)0c
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); zD3mX<sw
5s{ABJ\@V
"bDs2E+W
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 w&xDOyW]
YDGS}~m~Q
:_Eqf8T
t<n"-Tqu
二. 战前分析 pH`44KAuM
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 [b:e:P 2
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 4nAa`(62
5XLs} :
_,</1~.
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); 0j C3fT!n
/* --------------------------------------------- */ w1;hy"zPsj
vector < int *> vp( 10 ); %7O?JI[
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); P]z[v)}
/* --------------------------------------------- */ *6(kbe s
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); f{0F|w<gf
/* --------------------------------------------- */ kp\\"+,VC
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); <w\:<5e '
/* --------------------------------------------- */ vd6l7"0/
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); wW>)(&!F
/* --------------------------------------------- */ :NJ(r(QG>
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); /pp1~r.s?>
`-3o+ID\
r]ShZBAbYp
r <
cVp^
看了之后,我们可以思考一些问题: 4~U'TE
@
1._1, _2是什么? =vT<EW}[
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 V(Yxh+KU
2._1 = 1是在做什么? ](F#`zUQ
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 @xc',I
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 l1]p'Liuu
~SvC[+t+U
N$[$;Fm:
三. 动工 gT/@dVV
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: qaim6a
G^"Vo x4
exdx\@72
Vb
qto|X@
template < typename T > Z0De!?ALV\
class assignment H'F6$ypoS
{ Z/rTVAs@r
T value; n&MG7`]N
public : 8.bKb<y
assignment( const T & v) : value(v) {} 5PcJZi^.l
template < typename T2 > lnGq :-
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } bxK(9.
} ; XYoIFv?'
(z$r :p
!EQ@#qW/
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 .Wi{lt
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment d2s OYCKe
^TB>.c@ `*
fFjH "2WD
Z`3ufXPNlO
class holder ~el3I=KC}
{ .}')f;jH5<
public : R_sC! -
template < typename T > vILy>QS)
assignment < T > operator = ( const T & t) const MzIq"3
{ yk2 !8
return assignment < T > (t); G,= yc@uq
} x ]5@>5
} ; `IINq{Zk
\n0Oez0z!B
|_u8mV
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: YGc^h(d
Ff^@~X+W<
static holder _1; .ut{,(5
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 <ktzT&A
~8`:7m?
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); 9s
+z B
而不用手动写一个函数对象。 ')S;[= v
t]1ubt2W
:"0J=>PH:
t"j|nz{m
四. 问题分析 $V6^G*Q
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 (wRBd
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 Vv$HR
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 !e#xx]v3
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 0e["]Tlnm
下面我们可以对这几个问题进行分析。 2WM\elnA
vtJV"h?e"3
五. 问题1:一致性 O gmO&cE
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?|
>95TvJ
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 64Gi8|P
`P+(&taT
struct holder =j0x.fSe
{ ~#:e *:ro
// >zY \Llv
template < typename T > A CNfS9M_w
T & operator ()( const T & r) const bAxTLIf
{ D 7shiv|,
return (T & )r; I.}1JJF*
} j&6 jRX
} ; LU!1s@
,$r2gr!_G
这样的话assignment也必须相应改动: BH0!6Oq
SP
2 8
template < typename Left, typename Right > .
,NB( s`
class assignment b`cYpcs
{ *2u
E
Left l; c-XLI
Right r; ;kaHN;4?
public : {g/wY%u=
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} !^U6Z@&/R
template < typename T2 > 0rMqWP
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } %|3e.1oX
} ; TW`mxj_J2
5{>0eFzG
同时,holder的operator=也需要改动: <D /a l9
J;~|ph
template < typename T > ((3t:
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const }$&WC:Lg
{ %u]6KrG18b
return assignment < holder, T > ( * this , t); %<U{K;
} $^vP<
nTZ> |R)
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。 <%!J?
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 ' Js?N
!P|5#.eC
return l(rhs) = r; ^tE_LL+ji|
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。 GJak.,0t
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: jKt-~:
g3rRhS
template < typename Tp > {'IFWD. 5
class constant_t N#Ag'i4HF
{ >~&(P_<b
const Tp t; yisLypM*
public : hPPB45^
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} aF])"9
template < typename T > G]lvHD
const Tp & operator ()( const T & r) const ]18Ucf
{ 3i(J on/p
return t; a%n'%*0
} A9n41,h
} ; .YiaXP
('BLU.7IX
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 `cO|RhD@
下面就可以修改holder的operator=了 <3Fz>}V32
n!?r } n8
template < typename T > uo 4xnzc
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const ;.0LRWcJ
{ \1{_lynD
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); U3VT*nj'
} BvI 0v:
^N{X "
同时也要修改assignment的operator() O9;dd
yx
<@%ma2
template < typename T2 > wV?[3bEhM
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } Yr:>icz|
现在代码看起来就很一致了。 nT)~w
s
rA2qV
六. 问题2:链式操作 |B,dEx/uU
现在让我们来看看如何处理链式操作。 ruWye1X;
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。 9/^d~ZO
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。 @!Y.935/0
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。 cx<h_
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct Mru~<:9
MR[N6E6Mg
template < typename T > "NlRSc#
struct result_1 ;,R[]B01u
{ .!9Vt#
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; 8 `yB
} ; *?s/Ho &'
j`Tm\!q
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: xMLrLXy
x!Y( Y=i>
template < typename T > hLCsQYNDU
struct ref $HP/cKu
{ <d3PDO@w/
typedef T & reference; Bi %Z2/
} ; JvT%R`i
template < typename T > 9@JlaY)0
struct ref < T &> *1%e%G
{ \z&03@Sw
typedef T & reference; S5zpUF=
} ;
<|ka{=T
0-6:AHix
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: "v*oga%
L.R"~3
template < typename T > 9;}L{yve
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const ~NTDG
{ ly9x1`?$
return l(t) = r(t); b\<lNE!L
} //ne']L
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。 TsoCW]h
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 s|fCR
ez{P-qB
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 BYhmJC|
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: hpd(d$j
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 PT
0Qzg
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 3sd{AkD^
最后的布局是: B<vvsp\X
Add \SoYx5lf
/ \ My'9S2Y8nv
Divide 5 bW,BhUb,|
/ \ 5?#OR!N
_1 3 iX0]g45o
似乎一切都解决了?不。 ~z-?rW
你可以想象一下一个完整的Lambda库,它必然能够重载C++几乎所有的操作符。假设其重载了10个操作符,那么至少会有10个代表这些操作符的functor类。大体上来讲,每一种操作符所对应的functor都应当能够由链式操作产生别的任意一种操作符所对应的functor。(例如:*_1 = 2既是由operator*的functor产生operator=的functor)。可想而知这样一共能产生10*10=100种产生方式。这是对编码的一个大挑战。 'Qp&,xK
如何简化这个问题呢?我们不妨假定,任意一种操作符的functor,都能够产生任意一种操作符的functor,这样,每一种操作符的functor都拥有一样的产生方案。如果某种转换确实是不合法的(例如:A/B=C无论如何也不可能合法),那么在试图产生新functor的时候会出现编译错误。幸好C++的模版是如果不使用就不编译的,因此这种编译错误不会干扰到正常的使用,这正是我们所要的。 A &X
OK,我们的方法呼之欲出了。既然所有的functor都具有一样的产生方案,那么不如大家都不要实现,等到最后统一的在所有的functor里面加上这么一系列的产生代码吧。例如,如果要添加从某functor XXX到operator=的functor的产生代码: FF~on06!
xr7-[)3Q$
template < typename Right > i"2J5LLv
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const YG}p$\R
Right & rt) const r-1yJ
{ L~?,6
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); (IO\+
} EA%#/n
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 @SF")j|
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。 O|^6UH
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。 N>F2
c)rm
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。 it/C y\f
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。 9:}RlL+cOk
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? ^Yf)lV&[
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:
WL]Wu.k
b6?Xo/lJ.
template < class Action >
bSeL"
class picker : public Action ]/<Qn-BbU
{ rH}Dt@
public : !)51v {
picker( const Action & act) : Action(act) {} $fj"*
// all the operator overloaded Gr"2G,,VI
} ; 2jrX
/FNj|7s
Picker<T>继承自T,唯一的作用就是给T添加上了各种操作符的重载函数。 &a2V-|G',
现在所有参与行动的functor都要套上一层picker, _1被声明为 picker<holder>, 并且holder中所重载的操作符除了operator()之外全部被移到了picker内。而picker中的操作符重载的返回的functor也必须套上一个picker: ,Rr&.
4<eJ
template < typename Right > k{u%p <
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const ek0;8Ds9
{ e)
/u>I
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); ;>QK}#'
} 7:R{~|R
MR l*rK
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > ay7+H7^|hZ
使用picker还带来一个额外的好处。之前提到picker_maker要区分functor和常量,有了picker,区分的方法就非常简单了:凡是属于picker<T>的都是functor,否则就是常量。 vI:bl~
+_|cZlQ&
template < typename T > struct picker_maker XR=c
8f
{ &oK/]lub
typedef picker < constant_t < T > > result; GO:1
Z?^
} ; >a anLLO
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > W<Vzd4hR
{ o"+&^
typedef picker < T > result; Y$`hudJ&
} ; 5+Zx-oWq_
$0`$)(Y
下面总的结构就有了: w\8rh\Mvh
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。 p6eDd"Y
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。 |yl0}.()
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 8Q)mmkI\=
至此链式操作完美实现。 DGuUI}|)
RxDxLU2kt
Z=/L6Zb
七. 问题3 $P}]|/Yb
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。 aBtfZDCfzp
Bc"}nSjH
template < typename T1, typename T2 > .Mft+,"
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 3b[[2x_UU
{ OaCj3d>
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); ,tv9+n@x
} $X\`
7`v
^9V8 M9
很明显,这个函数的返回类型会依赖于T1,T2,因此result_1已经无法适用,我们就只好再写一个result_2: `R=_t]ie
~aq?Kk
template < typename T1, typename T2 > [F-u'h< *l
struct result_2 TboHP/
{ "E[*rnsLN
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; ^)P5(fJ
} ; QO`Sn N}
wk
<~Y 3u
显然,各个functor似乎根本不理会各个参数那个是_1, 那个是_2, 那么最后是怎么选择的呢? uM!r|X)8
这个差事就留给了holder自己。 A5H8+gATK
wTuRo
J
lG^nT
template < int Order > 7/$Z7J!k
class holder; 28qWC~/9
template <> 3'@jRK
class holder < 1 > g:6}zHK
{ `[u>NEb
public : wbKBwI5w
template < typename T > B9Tztg
struct result_1 Z 2jMBe
{ -^yc yZ
typedef T & result; 7027@M?A?
} ; rSCX$ @@F
template < typename T1, typename T2 > 0s[3:bZ\Ia
struct result_2 W
9MZ
{ "r3s'\
typedef T1 & result; epyYo&x}
} ; qnV9TeU)
template < typename T > OvG |=
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const t O;W?g
{ >j3N-;o@?
return (T & )r; XvY-C
} nrBitu,
template < typename T1, typename T2 > :_ox8xS4
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const +6atbbe}
{ 6Tnzg`0I
return (T1 & )r1; t;3.;
} R3A^VE;qP
} ; (z7#KJ1+Aw
!)34tu2
template <> Q2Rj0E`
class holder < 2 > AAcbY;
{ Y{=@^4|]
public : -f=hL7NW
template < typename T > #C^m>o~R
struct result_1 ZD(gYNi
{ J7xmf,76w
typedef T & result; q0wVV
} ; QL#y)G53Q
template < typename T1, typename T2 > >.|gmo>b
struct result_2 at!?"u
{ "RLb wm~
typedef T2 & result; xFZq6si?
} ; 30@ GFaab
template < typename T > 7_,gAE:kG
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const c+=&5=i[3
{ %L3]l
return (T & )r; L@XeAEIq
} F*f)Dv$p
template < typename T1, typename T2 > LxT ]-
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const @zbXG_J
{ (&(f`c@I
return (T2 & )r2; 8T4J^6
} 8{C3ijR
} ; (yfTkBy
hlRE\YO&8R
T (qu~}
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 {/ta1&xyG
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: lK-I[i!
首先 assignment::operator(int, int)被调用: s6B@:9
4tI~d8?pk+
return l(i, j) = r(i, j); \
(,2^T'$J
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) s>5 Z
Q *he%@w
return ( int & )i; {%
P;O ?
return ( int & )j; =u(fP" |{
最后执行i = j; 8/:\iPk0
可见,参数被正确的选择了。 5 F-Q&
iaB5t<t1r
XL:7$
:|a[6Uwl\V
AF@C9s
八. 中期总结 157X0&EX
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: b}fH$.V@
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 r$KDNa$/a
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 wQ5__"D
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor oW6.c]Vo
STI8[e7{
KvQ9R!V
<*[(t;i
*$QUE0
\21!NPXH2
九. 简化 PJ'l:IU
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。 wNlp4Z'[
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 0^+W"O
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: mU!c;O
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 w^~,M3(+)1
+-*/&|^等 t?\osPL
2. 返回引用。 r<U }lK
=,各种复合赋值等 PYZ8@G
3. 返回固定类型。 Q8_d]V=X:
各种逻辑/比较操作符(返回bool) FX{Sb"
4. 原样返回。 ^dro*a,
operator, C-8@elZ1
5. 返回解引用的类型。 fIu/*PFPVY
operator*(单目) d/MMPge3
6. 返回地址。 F
J)la9
operator&(单目) 7j^,4;
7. 下表访问返回类型。 [8ih-k
operator[] ^Oo%`(D?
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 |q?A8@\u
operator<<和operator>> }q^CR(h (R
oZQu&O'
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。 k3&Wv
例如针对第一条,我们实现一个policy类: 7>#74oy
+S$x}b'5q
template < typename Left > &W1cc#(
struct value_return hUqIjc uL4
{ +BESO
template < typename T > vV%w#ULxE~
struct result_1 @>:r'Fmu-
{ 'h$1vT
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; `U(FdT
} ; WHL@]^E@m
`On%1%k8
template < typename T1, typename T2 > ~x2azY2DP
struct result_2 A," u~6Bn
{ )<%GHDWL
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; V
V<Zl
} ; PA Jt M
} ; HZ/e^"cpM
L:7%W dyh
1$4dzI()
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait "~XAD(T6
+d<o2n4!
下面我们来剥离functor中的operator() 3:s!0ty"
首先operator里面的代码全是下面的形式: {>9vm!<[*\
dW6sA65<Y
return l(t) op r(t) A2..gs/
return l(t1, t2) op r(t1, t2) k*J0K=U|
return op l(t) fTMn
return op l(t1, t2) W;Ct[Y8m
return l(t) op 4PR!OB
return l(t1, t2) op `KB; 3L
return l(t)[r(t)] |Y4c+6@_
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] J.$N<.
,XU<2jv]
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: EJrP{GH
单目: return f(l(t), r(t)); ]@0C1r
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); =A{F&:+a]
双目: return f(l(t)); ',P$m&z
return f(l(t1, t2)); ^?}-x
下面就是f的实现,以operator/为例 PKJ w%.-
\(C6|-:GY
struct meta_divide G0)}?5L1J
{ ~7ZWtg;B
template < typename T1, typename T2 > n&1q*
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) ?L x*MJZ
{ 6/6M.p
return t1 / t2; {OIB/
} xPCRT*Pd
} ; 4
Fl>XM
F$M^}vsjGx
这个工作可以让宏来做: Kl_(4kQE_
~bf4_5
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ >cJix
1
template < typename T1, typename T2 > \ TXdo,DPv7
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; >e>%AMzo[
以后可以直接用 4(
$p8J
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) bI+/0Xx
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 y*=sboX
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) OYSq)!:
S#kYPe
|P@N}P@
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 G>=Fdt7Oc
(@m/j2z
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > # ~Doz7~
class unary_op : public Rettype Qp7h|<
{ .d I".L
Left l; SSxp!E'
public : .do8\
unary_op( const Left & l) : l(l) {} |M`'
e>6|# d
template < typename T > G 9|2
KUG
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 60;_^v
{ 7r&lW<:>
return FuncType::execute(l(t)); ,~ q:rh+
} 47N,jVt4
E;}&2 a
template < typename T1, typename T2 > u@1 2:U$
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const s_ t/
{ HjIIhl?UY
return FuncType::execute(l(t1, t2)); yDfH`]i)U
} "iTjiH)Q(
} ; >$7x]f
Y?TS,
)X?oBNsj
同样还可以申明一个binary_op 7HkFDI()1
U0t|i'Hx
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > ?z`={oN
class binary_op : public Rettype 6se8`[
{ fX]`vjM{
Left l; XwUa|"X6
Right r; t5%cpkgh4
public : T:u>7?8o
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} dzEi^*
(8
q[_qZ
template < typename T > )w0x{_
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const XjF@kQeM=
{ GA[Ebzi
return FuncType::execute(l(t), r(t)); T[ZmD{6l
} n1J u=C
`mzlOB
template < typename T1, typename T2 > ]R_R`X?
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const x>}ml\R
{ gzIx!sc
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); iI{L>
} Ec!!9dgRQ
} ; gYD1A\
4d`YZNvZW/
Hl,{4%]
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 j@>D]j
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 9a=Ll]=\
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) r|EN 5
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 g3z/yj
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! M@R"-$Z
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。。。 X'88W-
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 %Gl1Qi+Po_
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) ed2r<H$
下面是修改过的unary_op 4.p:$/GTS
? G`6}NP
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > #jh5% @
class unary_op (CAVOed
{ v*y,PY1*
Left l; abVEi[nP
Cs]\3R|D`
public : ^~B#r#
d<]eJ{
unary_op( const Left & l) : l(l) {} {Y+e|B0
_B&;z $
template < typename T > .$&vSOgd(
struct result_1 ?YFSK
{ AGlFbc(L
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; NljcHe}Qy
} ; o
-x=/b
0 4ceDe
template < typename T1, typename T2 > 5p.#nc!;y
struct result_2 Np
opg1Gv>
{ lR
ZuXo9<
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; 1OFrxSg
} ; jTsQsHq
i:R_g]
template < typename T1, typename T2 > #FGj)pu
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const sVS),9\}
{ P1qnU
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); w`Cs,
} x1+ V
H"JzTo8u
template < typename T > xCU
pMB7
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const |n;);T(
{ F~rl24F
return OpClass::execute(lt(t)); W-r^ME
} pV8tn!
<uFj5.
} ; +$>aT(q
k_u!E3{~
58HAl_8W
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 E6xdPjoWy
好啦,现在才真正完美了。 j7w9H/XF}
现在在picker里面就可以这么添加了: *wJz0ex7R/
!9r%d8!z
template < typename Right > FhBV.,bU,m
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const KCZ<#ca^
{ aYk: CYQ
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); [+A]E,pv]1
} -\%5aXr
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。 \@h$|nb
6/g
82kqpk
/L(}VJg-
-Mrt%1g
7KUf,0D
十. bind 7 J6Z?
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 ppLLX1S
先来分析一下一段例子 /4 Kd
T)q
Uf
H
,1CmB@
int foo( int x, int y) { return x - y;} "|&3z/AUh
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 BL>~~
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 ~9k E.
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 `?l
/HUw
我们来写个简单的。 {/5aF_0D.
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: {gu3KV
对于函数对象类的版本: d5{=<j
6pC1C.
template < typename Func > %c]N-
struct functor_trait jbT{K|d-
{ I!kR:Z
typedef typename Func::result_type result_type; >hG*=4oh
} ; ?0sTx6x@
对于无参数函数的版本: LN$T.r+
w03Ur4>T
template < typename Ret > KMqGWO*
struct functor_trait < Ret ( * )() > Y+g(aak+.
{ /d"@$+
typedef Ret result_type; -nUK%a"(D
} ; ;;CNr_
对于单参数函数的版本: 8vR'<_>Q
_p9"MU&}
template < typename Ret, typename V1 > cyabqx
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > utC^wA5U~
{ >@4AxV\
typedef Ret result_type; Y}Y~?kE>M|
} ; \"Z\Af<
对于双参数函数的版本: OZ"76|H1`
UM]3MS:[
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > `f~$h?}3-@
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > &0%B3
{ hy$VG%b;#
typedef Ret result_type; \l
8_aj
} ; M_r[wYt!
等等。。。 a{rUk%x
然后我们就可以仿照value_return写一个policy "sY}@Q7
8?: 2<
template < typename Func > '}bmDb*
struct func_return R1<$VR
{ $}z/BV1I
template < typename T > Z*h}E
struct result_1 @>J(1{m=Gy
{ oK4xRv8Hd
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; V3d$C&<(
} ; BD86t[${W
UTN[!0[
template < typename T1, typename T2 > 87eH~&<1
struct result_2 y*US^HJOZ
{ IXm[c@5l
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; *n[B Bz
} ; @v&