一. 什么是Lambda +Ly@5y"
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 v\o
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, Y'<wE2ZL)
qV0GpVJZU?
:cvT/xhO
G=/^]E
class filler #y-R*4G
{ Rt>mAU$}
public : :s*t\09V7
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} K7R!E,oPg
} ; 2m^qXE$
I0*N
"07n
X-*LA*xbN
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: fjCFJ_
!dq$qUl/
*ze,X~8-
V|G*9^Y
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); UD=[::##
q P0UcG
22'Ra[
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 C8W_f( i~
xXlx}C
f0879(,i
$zM \Jd
二. 战前分析 (&SPMhs_|(
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。 RzU9]e
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 +Sc2'z>R
NL,6<ZOon,
_Q 'f^Kj
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); .'>d7
/* --------------------------------------------- */ zs6rd83#
vector < int *> vp( 10 ); PeIKx$$Kl{
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); OLo?=1&;;
/* --------------------------------------------- */ n&,X']z.
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); aLl=L_
/* --------------------------------------------- */ jx{
fel
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); 7K ~)7U
/* --------------------------------------------- */ pk`5RDBu
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); 6L rI,d
/* --------------------------------------------- */ *R}p9;dpO
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); 31\mF\{V
Z;S)GUG^
G5%k.IRz
_0BQnzC=
看了之后,我们可以思考一些问题: jn`5{ ]D
1._1, _2是什么? W[sQ_Z1C
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。 z%BX^b$Hj
2._1 = 1是在做什么? >;l rH&
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 -24ccN;
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 @Ko#nDEq
-/
G#ls|?
`n@;%*6/
三. 动工 hXvC>ie(i
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: Kn1T2WSAg
?9%$g?3Z
TqSjL{l%
'14 86q@[$
template < typename T > v,Zoy|Lu
class assignment Vw3=jIQN:!
{ .K1wp G[4
T value; FY-eoq0O3
public : 9kwiG7V1
assignment( const T & v) : value(v) {} Nv|0Z'M
template < typename T2 > f|ERZN`uB
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } C\Z5%2<Z
} ;
[aG
q6b&b^r+H
T9'HQu
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 I2krxLPd
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment 0dQ\Y]b
:wEy""*N0
q&}+O
i9V,
class holder /EJy?TON*
{ !x\\# 9
public : wz{c;v\J^
template < typename T > *CbV/j"P?
assignment < T > operator = ( const T & t) const r i)`e
{ Ms5R7<O.7
return assignment < T > (t); #
2FrP5rC
} 0fLd7*1>
} ; a_]l?t
CMyz!jZ3
#2lvRJB
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: +=d=
u/NcX
static holder _1; B~M6l7^?
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 =p7id5"
2G<XA
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); aK]AhOG
而不用手动写一个函数对象。 .;S1HOHz4
d^v.tYM$N
[>U2!4=$M
s}yN_D+V
四. 问题分析 `
@lNt}
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。 (Q&O'ng1
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。 |f\WVGH
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 ~3&hvm[IQ
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 dPxJ`8
下面我们可以对这几个问题进行分析。 xZM4CR9]*C
qq_ZkU@xg
五. 问题1:一致性 O4:_c-V2
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?| HIt9W]koO
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 o9yUJ@
:i
OEX\]!3_Fm
struct holder LPZ\T}<l
{ =6f)sZpPh
// 0P!Fci/t
template < typename T > /"8|26
T & operator ()( const T & r) const y&eU\>M
{ UR S=1+
return (T & )r; ~;YkR'q0_
} kBnb9'.A1
} ; c4r9k-w0E
8H T3C\$s
这样的话assignment也必须相应改动: yjq|8.L[
G
0LSJQ9\p
template < typename Left, typename Right > D #7q3s
class assignment P2 qC[1hYH
{ *cCj*Zr]
Left l; kY6_n4
Right r; ]=]MJ3_7
public : ITEf Q@#jU
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} M;NIcM
template < typename T2 > ?GtI.flV
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } NB86+2stu
} ; H0yM`7[y
\qlz<
同时,holder的operator=也需要改动: vlipB}
c/:k|x
template < typename T >
ZG{#CC =
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const O3%#Q3c>3
{ XW\
3t tx
return assignment < holder, T > ( * this , t); 4Ss y (gt
} %o0 H#7'
la4%Vqwgu
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。 3`RI[%AN~
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 G )`gn
(
z F_<
return l(rhs) = r; g!r)yzK
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。 PnB2a'(^@?
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: <OJqeUo+*\
%$Xt1ub6(
template < typename Tp > <b\8<mTr
class constant_t NS TO\36
{ V$oj6i{ky
const Tp t; o>T+fBHE
public : (H:A|Lw
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} fF=tT C
template < typename T > ]{#Xcqx
const Tp & operator ()( const T & r) const Y=O-^fL
{ 1CM8P3
return t; NR-<2
e3
} B[
D
s?:
} ; 9C7HL;MF
(:%t
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 g[~J107%A
下面就可以修改holder的operator=了 h0$ \JXk
Nez '1
template < typename T > x{GFCy7
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const {yEL$8MC
{ 1,U)rx$H
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); qV,x )y:V
} ,S@B[+VZ
E9t8SclV
同时也要修改assignment的operator() "Vp:Sq9y
yX%> %#$
template < typename T2 > vq-;wdq?2
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } _J#oAE5]!
现在代码看起来就很一致了。 /F''4%S?E
+qqCk
六. 问题2:链式操作 "{3|(Qs
现在让我们来看看如何处理链式操作。
klY, @
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。 twK 3
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。 z(2G"}
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。 IjQgmS~G
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct FL&Y/5
jqTK7b
template < typename T > lH@goh
struct result_1 `krVfE;_O
{ 0tPwhJ
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; : t75iB=
} ; e eyZ$n
cS@p`A7Tpo
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: -Ekf T_
*"6A>:rQs
template < typename T > </SO#g^r<
struct ref kE!ky\E
{ +%~me?
typedef T & reference; $?VYHkX
} ; qLKL*m
template < typename T > [ :Sl~
struct ref < T &> [D<(xr&N%
{ w
!<-e>
typedef T & reference; knb0_nA
} ; 9(_n8br1
NqFfz9G)
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: v:>sS_^
[biz[fm
template < typename T > Zw%:mZN
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const wqap~X
{ S@~ReRew2
return l(t) = r(t); f}ch1u>
} fjuPGg~
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。 *#@{&Q(Qh
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 ,:V[H8 ?
$YJi]:3&
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 wsc=6/#u
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: AUfcf*
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 [;'$y:L=g
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 0Jd>V
最后的布局是: Z[,,(M
Add h=n\c6Q
/ \ -7J~^m2x
Divide 5 o$7UWKW8
/ \ *TCV}=V G
_1 3 <KStlfX
似乎一切都解决了?不。 d`j<Bbf-
你可以想象一下一个完整的Lambda库,它必然能够重载C++几乎所有的操作符。假设其重载了10个操作符,那么至少会有10个代表这些操作符的functor类。大体上来讲,每一种操作符所对应的functor都应当能够由链式操作产生别的任意一种操作符所对应的functor。(例如:*_1 = 2既是由operator*的functor产生operator=的functor)。可想而知这样一共能产生10*10=100种产生方式。这是对编码的一个大挑战。 &Wk:>9]Jrb
如何简化这个问题呢?我们不妨假定,任意一种操作符的functor,都能够产生任意一种操作符的functor,这样,每一种操作符的functor都拥有一样的产生方案。如果某种转换确实是不合法的(例如:A/B=C无论如何也不可能合法),那么在试图产生新functor的时候会出现编译错误。幸好C++的模版是如果不使用就不编译的,因此这种编译错误不会干扰到正常的使用,这正是我们所要的。 kKDf%=
OK,我们的方法呼之欲出了。既然所有的functor都具有一样的产生方案,那么不如大家都不要实现,等到最后统一的在所有的functor里面加上这么一系列的产生代码吧。例如,如果要添加从某functor XXX到operator=的functor的产生代码: o4LVG
C8}=fa3u
template < typename Right > vNZ"x)?
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const e ]2GAJLI
Right & rt) const Z7?\ >4V
{ 2uF'\y
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); {W%XSE
} oL!C(\ERh
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 4Yt'I#*
XXX指的是原来的functor的类型,picker_maker<T>是一个类型变换的trait,如果T是一个常量,那么他会返回constant_t<T>,否则返回T本身。 }?O>.W,/
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 W* n|T{n
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 /R6\_oM
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 .R@XstQ
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? }wJH@'0+
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: 0wF)bQv1
GW7+#
template < class Action > X]\; f
class picker : public Action E%Ko[G
{ hVJ}EF0
public : d4A:XNKB
picker( const Action & act) : Action(act) {} Q#&6J =}
// all the operator overloaded B&EUvY '
} ; ?f!&M
e. E$Ej]w
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。 zcio\P=^|B
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: 3J3wKw!`
5B3sRF}
template < typename Right > _U,Hi?b"$}
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const t+,2 p|B
{ 0a,B&o1
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); UA4MtTp`
} z$(`{
o%a
J$`5KbT3
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > F&lSRL+v
使用picker还带来一个额外的好处。之前提到picker_maker要区分functor和常量,有了picker,区分的方法就非常简单了:凡是属于picker<T>的都是functor,否则就是常量。 5F]2.<i
_b *gg
template < typename T > struct picker_maker L/5th}m
{ Vp1Nk#H
typedef picker < constant_t < T > > result; >yLdrf
} ; {Wr5F9q
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > ItZ*$I1<
{ gXY]NWI
typedef picker < T > result; SR<W3a\
} ; ?-<>he
SF"r</c[
下面总的结构就有了: R#rfnP >
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。 5E}]U,$
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。 bJynUZ
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 #;;A~d:V
至此链式操作完美实现。 ':f,RG
Ypinbej
{ /
,?3
七. 问题3 oTTE<Ct[
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。 $"6Gv
3,Iu!KB
template < typename T1, typename T2 > Odw9]`,T
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const }1.'2.<Y
{ xlc2,L;i
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); O6">Io5
} X2YBZA
Ak3V< =gx
很明显,这个函数的返回类型会依赖于T1,T2,因此result_1已经无法适用,我们就只好再写一个result_2: Qr-,J_
crgVedx~}
template < typename T1, typename T2 > 3 k/X;:,.
struct result_2 hdH3Jb_hl(
{ FgR9$ is+
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; FB3}M)G>M
} ; Q0g^%
S2#@j#\
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? ih: XC
这个差事就留给了holder自己。 ?0:=+%.
7IrH(~Fo
d9 l2mJzW
template < int Order > bu=RU
class holder; D&DbxTi
template <> m.lzkS]P
class holder < 1 > "}S6a?]V
{ !';;q
public : ( yB]$
template < typename T > ,Z8)DC=
struct result_1 \]3[Xw-$
{ LYyud
typedef T & result; &fE2zTz
} ; %kP=VUXj
template < typename T1, typename T2 > F><ficT
struct result_2 CbOCL~ "
{ xX.{(er
typedef T1 & result; s'BlFB n
} ; ,hp8b$
template < typename T > K.b:ae^k
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const j?\z5i""f
{ hzA+,
return (T & )r; RP k'1nD
} B'b OK`p
template < typename T1, typename T2 > '*<I<? z;
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const _s}`ohKvD
{ .d?LRf
return (T1 & )r1; O0eM*~zI
} }:!X@C~
} ; 3KtJT&RuL
oFsV0 {x%)
template <> ju1B._48
class holder < 2 > VL|Z+3L
{ bKEiS8x
public : Zb:Z,O(vn
template < typename T > D[Q/:_2l
struct result_1 2G_]Y8
{ MHA_b^7?
typedef T & result; \p^'[B(O77
} ; UtRwZ(09
template < typename T1, typename T2 > iV!V!0- @
struct result_2 B`)bo}h
{ b,>>E^wd!
typedef T2 & result; 3u<
ntx ><
} ; 2q*wYuc
template < typename T > bHQ) :W
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const Ko|gH]B'
{ pm[+xM9PB
return (T & )r; @gw8r[
} I__a}|T%
template < typename T1, typename T2 > M
C y~~DL
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const PZI6{KOis
{ m>*~tP
return (T2 & )r2; }i^$
li@
} `Q[NrOqe"
} ; +zEyCx=8H
hS&.-5v
2UxmKp[
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> >。 #5iy^?N"w
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: [GcW*v
首先 assignment::operator(int, int)被调用: g8@F/$HY
Lyit`j~yH
return l(i, j) = r(i, j); FrE#l.)?!
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) !'B='].
\u;`Lf
return ( int & )i; 3rR1/\
return ( int & )j; ` $q0fTz
最后执行i = j; qqys`.
可见,参数被正确的选择了。 9_ZGb"(Lj
? 51i0~O=
" ]OROJGa
,sT5TS
q
qd<I;*WV
八. 中期总结 `Jh<8~1
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: _(I)C`8m
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 L~RFI&b
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 c0;rvw7
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor ^F&j;8U
e0j4t-lL
whm|"}x)u
Xg;;<
/Z
}$
Kd-cj+
CTxP3a9]
九. 简化 {qOqtkj
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。 =|2F?
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 h\Q@zR*0a
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: e3?z^AUXm
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 wuM'M<J@
+-*/&|^等 RE4WD9n
2. 返回引用。 Ty#sY'%
=,各种复合赋值等 WdB\n/BWB
3. 返回固定类型。 Ey=}bBx
各种逻辑/比较操作符(返回bool) X~SNkM
4. 原样返回。 "oyBF CW
operator, t0Jqr)9}6
5. 返回解引用的类型。 Vhr 6bu]
operator*(单目) UcH#J &r
6. 返回地址。 [ako8
operator&(单目) wvxsn!Ao&=
7. 下表访问返回类型。 {R_ <m$
operator[] {'z$5<|
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 A(n#k&W1fZ
operator<<和operator>> 0Ue~dVrM(?
N
Hn#c3o
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。 _dmG#_1
例如针对第一条,我们实现一个policy类: 96P&+
2+Oz$9`.
template < typename Left > 9hh~u
-8L
struct value_return n{&;@mgI
{ w'E?L`c
template < typename T > 2e03m62*
struct result_1 ,eWLig
{ 1'F!C
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; @^o7UzS4z
} ; i"pOYZW1
7_jlNr7uk
template < typename T1, typename T2 > pMAP/..+2
struct result_2 /Z,hQ>/
{ lJdYR'/Wd
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; j;
R20xf 0
} ; ^@{"a
} ; *u",-n
c?REDj2
uGm?e]7Hx<
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait =;E0PB_w
9!kp3x/`
下面我们来剥离functor中的operator() 4nGt*0Er
首先operator里面的代码全是下面的形式: Uw!d;YQm
z(EpJK=`_
return l(t) op r(t) /7fd"U$Lh
return l(t1, t2) op r(t1, t2) yz5! >|EB
return op l(t) pLys%1hg
return op l(t1, t2) /J&ks>St
return l(t) op *N}$~N
return l(t1, t2) op "z;R"sv\
return l(t)[r(t)] V!>j:"
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] 9v?@2sOoE
uG +ZR:
_
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式:
M&<qGV$A
单目: return f(l(t), r(t)); Px9 K
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); ;(A-
双目: return f(l(t)); scYqU7$%T
return f(l(t1, t2)); 6:6A"A
下面就是f的实现,以operator/为例 YDj5+'y
Jb^{o+s53
struct meta_divide 29VX-45
{ xplV6q`
template < typename T1, typename T2 > Wq"-T.i
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) ]f&f_"D
{ e+D]9wM8
return t1 / t2; >d
*`K
} 8S8UV(K0
} ; TbN{ex*
,D]g]#Lq
这个工作可以让宏来做: ezCJq`b
\=]`X2Ld
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ ~8"oH5
template < typename T1, typename T2 > \ #NYHwO<0-
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; #f HnM+
以后可以直接用 ^FkB/j
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) ~P"Agpx3u
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 RA;/ ?l
(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。。。) -sZb+2tDa
Li"+`
W&&|T;P<J
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 8lGM>(:o
,<)D3K<
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > L F } d
class unary_op : public Rettype TA2ETvz^
{ ZS;V?]\(
Left l; q-ko)]
public : he:z9EG}
unary_op( const Left & l) : l(l) {} cofdDHXfQI
NO@`*:.^Y
template < typename T > }f14# y;
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const xkax
{ F",TP,X
return FuncType::execute(l(t)); ",J&UTUh
} `b] wyP
&R?to>xr\
template < typename T1, typename T2 > 6H5o/)Q~
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const pe2:~}WB
{ w6)Q5H53)
return FuncType::execute(l(t1, t2)); f 1+
} VB#&`]rdo
} ; R!
On
EP>Lh7E9n
('U TjV
同样还可以申明一个binary_op 0t}v@-abU
t[|t0y8
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > <hiv8/)?
class binary_op : public Rettype ViMl{3
{ aq8./^
Left l; UnP<`z#
Right r; (GC5r#AnS
public : V$O 6m|q
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} 80'@+AD
X0-PJ-\aD@
template < typename T > >u(^v@Ejf
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const J:gC1g^
{ $I>]61l%
return FuncType::execute(l(t), r(t)); $/tj<++W
} eq(h{*rC
1"75+Q>D
template < typename T1, typename T2 > WFFQxd|Z
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const O-K*->5S
{ D}lqd Ja
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); EU%v
|]
} cz/cY:o)
} ; b1jDbiH&
k ,+,,W
sxph#E%
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 q5= ,\S3=
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 ]1W xa?
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) c s*E9
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 ~;H,cPvrEg
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! 9d-'%Q>+
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 B["+7\c<~
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 /|i*'6*
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) fCF.P"{W"
下面是修改过的unary_op X&LJ"ahK
W;2J~V!c
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > 3nc\6v%
class unary_op O6)Po
{ .ml\z5
Left l; K sE$^`
oe2*$\?.
public : u_
l?d
/.CS6W^z
unary_op( const Left & l) : l(l) {} %=9o'Y,4
Z|Rc54Ct
template < typename T > @KU;'th
struct result_1 1zH?.-
{ 'N+;{8C-{
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; :{iH(ae;
} ; !#W>x49}
0F%8d@Y2
template < typename T1, typename T2 > d=%NFCIV
struct result_2 `iM%R3&
{ l&U$LN$*e
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; M9BEG6E9
} ; SO(BkxV@
yq[/9Pci A
template < typename T1, typename T2 > 9RHDkK{5
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ?
,s'UqR
{ }Oc+EV-Z
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); U&u6356
} VrP{U-`
`'<$N<!
template < typename T > 5$'[R;r
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const '@hUmrl
{ =FV(m
S
return OpClass::execute(lt(t)); tlUh8os
} 7<MEM NYX
d94k
} ; D:bmq93PC
"``>ii
;<Hk Cd
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 ."^\1N(.n
好啦,现在才真正完美了。 |C z7_Rn
现在在picker里面就可以这么添加了: W}TP(~x'N
(?R!y -
template < typename Right > Uoe;=P@
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const .\ fpjQW
{ !37I2*+4
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); oo &|(+"O_
} df@N V Ld
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。 eT3!"+p-F
[>54?4{|.
3mAiz q3
0>td[f
XWS]4MB+vm
十. bind |TMn
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。 R@jMFh;
先来分析一下一段例子 L{&2 P
Q~Mkf&s
?Ce=h+l
int foo( int x, int y) { return x - y;} S@u46 X>
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 S%}G 8Ty
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 v"ORn5
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。 T5zS3O
我们来写个简单的。 K=JDl-#!
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&oe $[B
对于函数对象类的版本: v/rBjUc+X
dt"/4wCO
template < typename Func > \L~^c1s3r
struct functor_trait v9*+@
{ 8CUtY9.
typedef typename Func::result_type result_type; Gkem _Z
} ; T%6JVFD
对于无参数函数的版本: /tj]^QspS
T[1iZ
template < typename Ret > (:OMt2{r
struct functor_trait < Ret ( * )() > _xePh
{ 1q-;+Pd;
typedef Ret result_type; *6AV^^
} ; *`u|1}h|
对于单参数函数的版本: iw/~t
a'jUM+D;
template < typename Ret, typename V1 > TY %zw6 #p
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > P}5bSQ( a3
{ 1 mJUlx
typedef Ret result_type; JZ-@za6u
} ; ^-q{:lx
对于双参数函数的版本: <Qih&P9;>
(i%bQZt^?
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > :E6*m\X!3
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > {c_bNYoE
{ |"9&F
typedef Ret result_type; 7\98E&
} ; }M% 3
等等。。。 0>SA90Q
然后我们就可以仿照value_return写一个policy [>a3` 0M
K 'l-6JY-
template < typename Func > Sxc)~y
struct func_return %\48hSe
{ TCRTC0_}k
template < typename T > V;MmPNP|
struct result_1 ;a1DIUm'
{ q C cLd7`$
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; [HWVS
} ; qsoq1u,?
\ . #Y
template < typename T1, typename T2 > /mz.HCs
struct result_2 Ro9:kEG$
{ 6Y]P7j
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; ,.ivdg(/
} ; oOND]>
} ; "y"oV[`
&Hp*A^M
(c)/&~aE
最后一个单参数binder就很容易写出来了 tkHmH/'7
oX:&;KA
template < typename Func, typename aPicker > hO$Gx*e$
class binder_1 VNT?
{ uoE+:,P
Func fn; )r{Wj*u
aPicker pk; @br)m](@
public : vb>F)po1}
'9WTz(0?
template < typename T > Yl&[_
l
struct result_1 d"?"(Q_8n
{ m85ZcyW1T
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; O-V]I0
} ; Yh1nXkA!V
Q<AOc\oO
template < typename T1, typename T2 > H}~K51
struct result_2 *Oy*
\cX2[
{ 0;><@{'
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; Za!KM
} ; `mteU"{bx
+ho=0>
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} Mo N/?VA
W3!-;l
template < typename T > AYY(<b
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const q7KHx b
{ c]x-mj =
return fn(pk(t)); "1Hn?4nz5
} lG0CCOdQ
template < typename T1, typename T2 > PZ6R+n8
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const Q`8-|(ngw
{ 98u@X:3
return fn(pk(t1, t2)); e.MyJ:eL
} eC<RM Q4
} ; V1M|p!
`=hCS0F
!c)F;
一目了然不是么? 9F3,
最后实现bind x1g-@{8]j
-j<E_!t
&_