一. 什么是Lambda 20;M-Wx
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 2H fP$.
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, ga^O]yK
0iqa]Am
Lhu2;F\/
%).phn"ij[
class filler "?lirOD
{ yi%A*q~MT
public : #B:J7&@fn
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} GEfX,9LF &
} ; bmna*!l^M
3(%hHM7DM
!cT#G
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: N5csq(
YFOK%7K
-QCo]:cp
#wbaRx@rc
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); 9I=J#Hi|+
wlBdA
1 9a"@WB@
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 j(6:
+pc_KR
wA)
NB
Ps Qq^/
二. 战前分析 BIDmZU9tL
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。 ^"K
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 yAR''>
0}hN/2}&
fm87?RgXD
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); ?/)Mt(p
/* --------------------------------------------- */ :h0as!2@dp
vector < int *> vp( 10 ); v>.nL(VLjP
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); PTIC2
/* --------------------------------------------- */ W&}YMb
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); V=k!&xN~
/* --------------------------------------------- */ "R+
x
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); %Nd|VAe
/* --------------------------------------------- */ qfvd(w
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); DSYtj}>
/* --------------------------------------------- */ 1F-o3\
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); k=H{gt
6 +^V
*RUB`tEL
?2OT :/ I,
看了之后,我们可以思考一些问题: |uV1S^!A
1._1, _2是什么? a)PBC{I
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。 )-|A|1Uo
2._1 = 1是在做什么? V\%;S
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。 f!e8xDfA
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。 #>O,w0<qM
Wra*lQb/B
$iDatQ[
三. 动工 UF=5k~7<b
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: 3=@7:4 A
yEtI5Qk
r^_8y8&l
HD ?z
template < typename T > AvRZf-Geg
class assignment t*zve,?}
{ : RnjcnR
T value; >},O_qx
public : < Upn~tH
assignment( const T & v) : value(v) {} 511^f`P<
template < typename T2 > f[.RAHjk
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } pZ+zm6\$
} ; %>Z=#1h/a
NS-u,5Jt
Ud^+a H
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 I/jMe'Kp
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment WW0N"m'
71 hv~Nk/x
Kl{2^q>
,AGK O,w
class holder =r3Yt9
{ g$ZgR)q
public : MA.1t
template < typename T > V!3G\*$?
assignment < T > operator = ( const T & t) const M3K+;-n^
{ R}llj$?
return assignment < T > (t); #l2wF>0
} f,d @*E
} ; S&]+r<
4?><x[l2{
VaJX,Q
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: s) u{A
k<ku5U1|
static holder _1; qnyFRPC
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 3%{XJV
>wej1#\3
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); kGc;j8>."
而不用手动写一个函数对象。 Zla5$GM
3F5r3T6j}
vUS$DUF
uZz^>*b
四. 问题分析 z[0L?~$
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。 7SoxsT)
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。 T mH#
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 jMcCu$i7
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 f";70}_
下面我们可以对这几个问题进行分析。 ,8;;#XR3
v[e$RH
五. 问题1:一致性 &sR{3pC}
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?| 7`6n]4e
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 J^hj
R%H
S-gL]r3G8
struct holder ?#ndMv!$
{ ZL #4X*zT
// \ s`'3y
template < typename T > G2ZF`WQ
T & operator ()( const T & r) const %N|7<n<S
{ }%| (G[
return (T & )r; yb*SD!
} 7 '2E-#^
} ; 0h^upB#p
w?Nvm?_]
这样的话assignment也必须相应改动: qXt2m
cm%QV?
template < typename Left, typename Right > Q
{3"&
class assignment @'?<92A
{ _T6WA&;8
Left l; [`=|^2n?
Right r; igOjlg_Q
public : L=Dd`
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} 5Jp@n .
template < typename T2 > {ogGi/8
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } VHM ,W]
} ; |n=m8X
p !AQ
同时,holder的operator=也需要改动: 2!~j(_TA
B*zb0hdo:
template < typename T > {}D8Y_=9\
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const Q6_!I42Y`
{ ul(1)q^
return assignment < holder, T > ( * this , t); OC#o JwC
} k^ B'W{
4sSQ
nK
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。 # h/-
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 ym2\o_^(
-qs.'o
;2
return l(rhs) = r; 5L42'gJ
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。 W;,UhE
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: |m"2B]"@
-F4CHpua
template < typename Tp > O#H `/z
class constant_t YCeE?S1gk3
{ ZJP.-` U
const Tp t; A_{QY&%m
public :
b?CmKiM%
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} W+H27qsv
template < typename T > yT-m9$^v
const Tp & operator ()( const T & r) const r@e_cD]
M
{ %HL@O]ftS
return t; TqKL(Qw
E
} |w>"oaLN|Q
} ; W`eYd|+C
5ii`!y
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 k^C;"awh
下面就可以修改holder的operator=了 .',ikez
Fng":28o
template < typename T > *Mg=IEu-6[
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const jzI\Q{[m'
{ ,`P,))
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); X
z2IAiAs'
} f>\?\!
ro}plK(<WQ
同时也要修改assignment的operator() >J 3N,f
w]"Y1J(i
template < typename T2 > [LL"86D
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } zO9$fU
现在代码看起来就很一致了。 M_T$\z;,
7w@.)@5
六. 问题2:链式操作 ^\e:j7@z
现在让我们来看看如何处理链式操作。 $*b>c:
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。 b-M[la}1"
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+N* w~8
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。 t<|=-
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct hAfR Hd
)}~k7bb}Y
template < typename T > NX@TWBn%
struct result_1 .m;1V6
{ WQv~<]1JF
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; @-kzSm
} ;
iq5h[
+m:U9K(\h
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: !b rN)b)f
=XQ3sk6U
template < typename T > n6O1\}YB
struct ref UG
Fx
{ 9D(M>'Bh
typedef T & reference; L;,Nh
} ; @2CYv>
template < typename T > l"IBt:
struct ref < T &> %Q1v8l.}
{ R@=ve
%a-
typedef T & reference; Rk"VFe>r
} ; viD+~j18
, *e^,|#
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: 8BE OE<
RW,ew!Z
template < typename T > z\_q`43U7
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const $SG^, !!&A
{ qq[2h~6P]
return l(t) = r(t); }!Qo
wG
} Tx/
可能大家已经注意到我定义assignment的operator()的返回类型的时候,是直接将其定义为Left的operator()返回类型的引用形式,如果实际上处理的对象的operator=并不是按照常理来声明的,那么这段代码可能就编译不过。这的确是一个很麻烦的事情。实际上,在gcc下,使用typeof关键字可以很容易的得到该类型的operator=的返回类型,就可以让这段代码变得更有通用性。然而为了实现可移植性,我不得不放弃这个诱人的想法。
Ca@[]-_H
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 -R~;E[
{%
O7s0M?4
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 #T#&qo#
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: .DHZs#R
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 +'uF3-+WY
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 6M"J3\
x
最后的布局是: dvyE._/v
Add u\^<V)
/ \ q,aWF5m@
Divide 5 +**H7: bO
/ \ NZ{kjAd3c
_1 3 L@CN0ezQs
似乎一切都解决了?不。 jn]hqTy8
你可以想象一下一个完整的Lambda库,它必然能够重载C++几乎所有的操作符。假设其重载了10个操作符,那么至少会有10个代表这些操作符的functor类。大体上来讲,每一种操作符所对应的functor都应当能够由链式操作产生别的任意一种操作符所对应的functor。(例如:*_1 = 2既是由operator*的functor产生operator=的functor)。可想而知这样一共能产生10*10=100种产生方式。这是对编码的一个大挑战。 duXv
[1
如何简化这个问题呢?我们不妨假定,任意一种操作符的functor,都能够产生任意一种操作符的functor,这样,每一种操作符的functor都拥有一样的产生方案。如果某种转换确实是不合法的(例如:A/B=C无论如何也不可能合法),那么在试图产生新functor的时候会出现编译错误。幸好C++的模版是如果不使用就不编译的,因此这种编译错误不会干扰到正常的使用,这正是我们所要的。 W$:;MY>0f
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: %lv2 ;-
U+@yx>!
template < typename Right > ^=OjsN
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const t
Z\
Right & rt) const f:Nfw+/q
{ Ip.5I!h[Xb
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); Q`5jEtu#,
} UQ'D-eK
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 %CF(SK2w
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。 FLEf(
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。 :/~`"`#1
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。 Haj`mc!<D0
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。 >bz}IcZP
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? IJS9%m#
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: .A\9|sRZ5
fAUtqkB
template < class Action > "uTzmm$
class picker : public Action .}SW`RPk
{ "h$A. S
public : Bq79Ev
.-
picker( const Action & act) : Action(act) {} 8@6:UR.)
// all the operator overloaded mEz&:A
} ; zJ|Ek"R.
1kb?y4xeJ
Picker<T>继承自T,唯一的作用就是给T添加上了各种操作符的重载函数。 nHD4J;l
现在所有参与行动的functor都要套上一层picker, _1被声明为 picker<holder>, 并且holder中所重载的操作符除了operator()之外全部被移到了picker内。而picker中的操作符重载的返回的functor也必须套上一个picker: F3H)B:
pA(@gisg
template < typename Right > 6/nhz6=
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const <G 2;nvRr
{ 3t68cdFlz
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); 2~R"3c+^
} `u %//m_(
!fzqpl\ze
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > R/ l1$}
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。 ouVR[w>V
xzW]D0o0
template < typename T > struct picker_maker ^uIZs}=+
{ COJqVC(#
typedef picker < constant_t < T > > result; -H Zvz[u
} ; O:xRUjpL
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > )w;XicT
{ q6H90Zb
typedef picker < T > result; !rTh+F*
} ; aWOApXJ
JaG<.ki
下面总的结构就有了: (cNT ud$
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。 ZzzQXfA#
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。 @L{HT8utK3
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 +;:i,`Lmg
至此链式操作完美实现。 Q&`$:h.~
LtejLCf/
"F"G(ba^
七. 问题3 !?O:%QG
如何使用多参数的函数对象呢?考虑_1=_2,这个functor必须接受2个参数,因此所产生的assignment对象的operator()必须能接收2个参数。 z[ z'.{;D
bC?t4-W
template < typename T1, typename T2 > Wj.)wr!
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const =]-!
{ D~NH 4B
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); dfc-#I
p?
} FEU$D\1y
;P5\EJo
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: [rqq*_eB
lQi2ym?
template < typename T1, typename T2 > -("79v>#
struct result_2 Pa0tf:
{ /~J#c=
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; 0/{-X[z
} ; v SHb\V#
KM< M^l_Q
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? 2}~1poyi>
这个差事就留给了holder自己。 @hl5^d"l
,o*b-Cv/
>hB]T%'
template < int Order > VaVKWJg$
class holder; 3"I 1'+
template <> fm&l0
class holder < 1 > [#3:CDT
{ HmbTV(lC
public : .Zf#L'Rf
template < typename T > 8Nc i1o
struct result_1 ` mALx! `
{ uW Q`
typedef T & result; wqA5GK>m2
} ; uZd)o
AB
template < typename T1, typename T2 > 1PLKcU
struct result_2 jqb,^T|j;m
{ Zu&trxnNf[
typedef T1 & result; kJJQcjAP:
} ; .7~Kfm@2
template < typename T > U:_T9!fG
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const :T%,.sH
{ n9cWvy&f
return (T & )r; k(%RX_]C
} $dorE~T
template < typename T1, typename T2 > F3';oyy
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const rAP+nh ans
{ j1**Ch/
return (T1 & )r1; *Vv ;NA/
} E<-}Jc1
} ; 4zJ9bF4
"/ @
;6
template <> KC q3S
class holder < 2 > (873:"(
{ nfRo:@
public : D!qtb6<.
template < typename T > n$#^gzU4
struct result_1 % fA0XRM
{ HAGWA2wQ
typedef T & result; bcz<t)
} ; Og30&a!~F
template < typename T1, typename T2 > xv4nYm9
struct result_2 z)QyQ
{ )TRDM[u
typedef T2 & result; E%H,Hk^
} ; e<iTU?eJM
template < typename T > q.Z0Q
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const NmOQ7T
{ I0Wn?Qq=@
return (T & )r; Haq23K
} eUF PzioW
template < typename T1, typename T2 > IQ2<Pinv
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const ELY$ ]^T
{ JK,#dA#
return (T2 & )r2; RR`?o\
} yU .B(|
} ; ~@itZ,d\
{) Y
&Vr5
tH>%`:
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> >。 V+Cb.$@
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: My)}oN7\z
首先 assignment::operator(int, int)被调用: u"C`S<c
TN/I(pkt1B
return l(i, j) = r(i, j); L d#
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) 9&rn3hmP
b-~`A;pr
return ( int & )i; :4(7W[r6
return ( int & )j; mUnnk`v
最后执行i = j; yKDg
~zsh
可见,参数被正确的选择了。 2Q1* Xq{
.JQR5R |Q
W%vh7>.
VMHiuBz:
$JX_e
八. 中期总结 %,6@Uu#%6
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: N_/&xHw
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 0FEb[+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。 QbOmJQ
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor QD\S E
RsTpjY*Xb
3 5|5|ma
)I!l:!Ij*D
8MW|CM4Q
Nm\I_wjX
九. 简化 }=XL^a|V
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。 }o)GBWqHR
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 (qohb0
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: #n~/~*:i92
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 #;?z<
+-*/&|^等 L$7v;R3
2. 返回引用。 sjShm
=,各种复合赋值等 CgEeO,N]j
3. 返回固定类型。 7p u*/W~
各种逻辑/比较操作符(返回bool) FUq@
dUv
4. 原样返回。 9W'#4
operator, .lTGFeJqZ4
5. 返回解引用的类型。 3z~zcQ^\
operator*(单目) @X1>Wv|[
6. 返回地址。 "b -KVZ
operator&(单目) o Q{gh$6*
7. 下表访问返回类型。 9D8el}uHf
operator[] *pI3"_
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 2"V?+Hhz
operator<<和operator>> #c?\(qjWA
puMpUY
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。 AQ+w%>G6
例如针对第一条,我们实现一个policy类: 173/A=]
m[Zz(tL
template < typename Left > +yCIA\i#t6
struct value_return C(W?)6?
{ IybMO5Mwn
template < typename T > yKfRwO[j
struct result_1 ;=UrIA@y;=
{ W P.6ea7k
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; 4(B,aU>y
} ; 2psI\7UjA]
m$[\(Z(/
template < typename T1, typename T2 > Fnll&TF
struct result_2 |q5\1}@:
{ ??1V__w
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; aEX+M57k~
} ; ?CmW{9O
} ; _Vp9Y:mX2
G]q6Ika
~>#=$#V
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait :Q&8DC#]
J0|/g2%0
下面我们来剥离functor中的operator() q/%f2U%4:
首先operator里面的代码全是下面的形式: 6S`eN\s
sfVtYIu
return l(t) op r(t) 8 wC3}U
return l(t1, t2) op r(t1, t2) pN%L3?2
return op l(t) >rYP}k
return op l(t1, t2) ]u2!)vZh'
return l(t) op (A( d]l
return l(t1, t2) op
D&N5)
return l(t)[r(t)] ;QgJw2G
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] =b9?r
npbNUKdz
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: na8A}\!<
单目: return f(l(t), r(t)); \>9%=32u.
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); K*CO%:,-
双目: return f(l(t)); `wk#5[Y_
return f(l(t1, t2)); fdp/cwd
下面就是f的实现,以operator/为例 \7("bB=
q]
,&$d^@
struct meta_divide PiAA,
{ p^~lQ8t
template < typename T1, typename T2 > ? )0U!)tK
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) *,pG4kh!
{ X}Fc0Oo
return t1 / t2; tlvLbP*r
} r6MQ|@
} ; M@{GT/`Pf
X "1q$xwc
这个工作可以让宏来做: }$iH3#E8
*qKwu?]?>
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ SV8rZWJ
template < typename T1, typename T2 > \ M}M.
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; PTL52+}/
以后可以直接用 X3RpJ#m"'
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) D!)'c(b
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 |!rD2T\Ef
(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。。。) dos$d3B4
rD<@$KpP
gD&%$&q
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 zy5@K)
e2/&X;2
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > h r t\
class unary_op : public Rettype [/5>)HK} C
{ `iQyKZS/+
Left l; dsJ}C|N
public : m<"1*d~
unary_op( const Left & l) : l(l) {} `2S%l,>)#
M,cI0i
template < typename T > MLa]s*
; d
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const BflF*-s ^
{
bQ
return FuncType::execute(l(t)); (:E^} &A
} Jq?ai8
Ep?a1&b
template < typename T1, typename T2 > qj/ 66ak
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const Ct"h.rD ]
{ L>pP3[~DV
return FuncType::execute(l(t1, t2)); 6>bKlYl&9
} 0g`WRe
} ; n6ud;jN|
,n&Dg58K
G7zfyw}W
同样还可以申明一个binary_op C"hc.A&4
gKS^-X{x
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > tTQ>pg1{qh
class binary_op : public Rettype PjRKYa_U
{ gEPCXf
Left l; <lv:mqV
Right r; ^@L
public : y"2#bq
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} I#$u(2.H
#4~Ivj
template < typename T > =B;rj
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ?uh7m2l0D
{ js k<N
return FuncType::execute(l(t), r(t)); C{e:xGJK
} uXK$5"
&=_YL
template < typename T1, typename T2 > )[%#HT
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 9)H~I/9Y
{ : @YZ6?hf
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); U
.e Urzu
} _3kAN.g
} ; iCz,|;w%
=o+t_.)N
Lqwc:%Y:_
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 g($ y4~#
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 Qv']*C[!z
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) nA%-<
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。 MPM_/dn-
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! UW)k]@L
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。。。 Pm"
,7
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 L;grH5K5
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) Pf(z0o&
下面是修改过的unary_op AL,|%yup
7j._3'M=Kc
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > K$f~Fft
class unary_op w[]7{D];
{ +O\6p
Left l; 1gCp/m2r7
' 71D:%p
public : qItj`F)d
kj+AsQC,
unary_op( const Left & l) : l(l) {} umD .
<qv:7@
template < typename T > M62V NYt
struct result_1 .VWH
{ S@T>u,t'
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; +gK7`:v4O*
} ; wK|&[ms
x!LUhX '
template < typename T1, typename T2 > <fN?=u+
struct result_2 u3"F7
lJ
{ X8?|5$Ey
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; 4sROMk=l
} ; [+ 1([#
)mp0k%
template < typename T1, typename T2 > uXtfP?3Vy
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const =C5[75z#+
{ h:j-Xd$H+
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); nD E5A
} H^'EY:|
.>h|e_E
template < typename T > ^VoQGP/cl
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const Ml0d^l}'
{ BKV vu}V(o
return OpClass::execute(lt(t)); wk)gxn1A,
} rP#@*{";
Z#^2F8,]
} ; &W|'rA'r
S@Jl_`<
85Ms*[g
该方法避免直接使用RetType的result_x,而自己申明一个对应的result_x做一次中转,虽然其实毫无意义,却恰好避开了vc的bug Y@;bA=Du}
好啦,现在才真正完美了。 /kNr5s
现在在picker里面就可以这么添加了: aD0w82s]J
ka"jv"z
template < typename Right > .8fOc.h8h
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const W6~<7
{ ou96
P<B
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); Gz^g!N[
} 24|:VxO
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 kD"dZQx
:i?Z1x1`
U3A>#EV
sHh2>f@x$
)e]:T4*vo
十. bind :n>:*e@w%
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\_aux^z
先来分析一下一段例子 'VR5>r
l.b
.r]n<
int foo( int x, int y) { return x - y;} gY;N>Yq,C
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 e#&[4 tQF
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 vT3LhN+1
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。 yvNYYp2r
我们来写个简单的。 @WFjM
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: aLq=%fsV)
对于函数对象类的版本: L'z?M]
r}03&h~Hc&
template < typename Func > 213D{#2
struct functor_trait
s9O] tk
{ 9-p d{Z~l
typedef typename Func::result_type result_type; pmHd1 Wub
} ; QIo|t!7F
对于无参数函数的版本: 7Zr jU{
!YAkHrF`[0
template < typename Ret > H${Ym BG
struct functor_trait < Ret ( * )() > v
mw7H
{ r|0C G^:C
typedef Ret result_type; Re,0RM\
} ; ^!Bpev
对于单参数函数的版本: ,gD30Pylz
mX,#|qLf
template < typename Ret, typename V1 > eYR/kZ%<
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > C:gE
{ 1&wZJP=
typedef Ret result_type; t41\nTZr
} ; ki}Uw#
对于双参数函数的版本: G|Q}.v
F-_RL-hbN%
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > TvM{ QGN
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > VwtGHF'
{ c.jnPVf:
typedef Ret result_type; '!IX;OSjH
} ; Fd|:7NRA<
等等。。。 <*4=sX@
然后我们就可以仿照value_return写一个policy {jlm]<