一. 什么是Lambda ic}mru
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 0X5b32
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, ojc.ykP$
YP>J'{?b*"
ZmmX_!M
zxkO&DGRbN
class filler ~I;|ipK4m
{ |G_, 1$
public : l2ie\4dK@
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} k~)@D| ?
} ; *Sps^Wl
h
s_x
@6
zI4d|P
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: 9 !$&1|,*
~BMUea(
bjAI7B8As
3!{Tw6A8(
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); t1wzSG
5=
T$h;O
),Hr
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 rE]Nr ;Ys
pog
NS-0-o|4#
o2[$XONTl
二. 战前分析 FmSE]et
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 _qk
yU )z
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 ld3H"p rR
|AS~sjWSJ
ae" o|Q
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); A]ZQ?-L/
/* --------------------------------------------- */ Mfnfp{.)
vector < int *> vp( 10 ); %+/Dv
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); r+k&W
/* --------------------------------------------- */ 'x5p ?m
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); bo1J'pU
/* --------------------------------------------- */ sf/m@425
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); TbLU[(m-n
/* --------------------------------------------- */ ~'F.tB
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); H3 -?cy
/* --------------------------------------------- */ e=3C*+lq\
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); 9WI5\`*"
X ]W)D
S
hV:++g
"!CVm{7[
看了之后,我们可以思考一些问题: p=3t!3
1._1, _2是什么? HJBGxyw
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 N3N~z1x0h
2._1 = 1是在做什么? xojt s;n
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 Mdq|:^px
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 Z_fwvcZ?05
P^!g0K
@ qi|}($
三. 动工 )O5@R
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: :{4C2qK>
'n=bQ"bQu
yEk|(6+^
}ice*3'3
template < typename T > vKWi?}1
class assignment K1o>>388G
{ r+h%a~A#>
T value; Xu
E' %;:
public : !&:Cp_
assignment( const T & v) : value(v) {} ?8/r=
template < typename T2 > zliMG=6
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } }zxf~41
} ; P&=YLL<W
qM+Ai*q
w]nt_xj
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 Bex;!1
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment 0U:X[2|)
JdLPIfI^
9HEqB0|ZRu
<$K=3&:s8q
class holder !3iZa*
{ IaQm)"Z
public : ({@"{
template < typename T > \o=9WKc
assignment < T > operator = ( const T & t) const 5gV,^[E-z
{ L>mM6$l
return assignment < T > (t); v9FR
} ,]nRnI^
} ; :y`LF<
\F-n}Z
4f~sRubK
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: DaJ,(DJY
<T;V9(66
static holder _1; *C0a,G4
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 8EMBqhl
lJN#_V0qW
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); dNY'uv&Y
而不用手动写一个函数对象。 Thu_`QP^
~5h4 Gy)
$MGKGWx@E
,X1M!'
四. 问题分析 CM$&XJzva
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。 rk4KAX_[
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。 ;Z`a[\i':
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 >2 #<tH0
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 S7WHOr9XMV
下面我们可以对这几个问题进行分析。 (n8?+GCa
6"Lyv
五. 问题1:一致性 Pz[UAJ
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?| mdyl;e{0
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 ]kx<aQ^
']fyD3N
struct holder S.Kcb=;"L
{ 8_w6% md
// 'jMs&
template < typename T > -:pVDxO
T & operator ()( const T & r) const G_5{5Ar
{ Y0kcxpK/
return (T & )r; kr|r-N`
} (T$cw(!
} ; 8(l0\R,%+z
5'+g[eNyBV
这样的话assignment也必须相应改动: g!'
x5#]n
y9]7LETv\M
template < typename Left, typename Right > |bSAn*6b
class assignment 0TA8#c
{ ky]^N)
Left l; $[ S 33Q
Right r; /3k[3
public : m1jEky(
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} &=*1[ j\
template < typename T2 > =,q/FY:
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } lhJY]tQt/
} ; t#_6GL
llR5qq=t
同时,holder的operator=也需要改动: _Dqi#0#40p
Lg(G&ljE@k
template < typename T > _<jU! R
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const ,mvFeo;@f
{ ,r~^<m
return assignment < holder, T > ( * this , t); ~Q
Q1ZP3
} l3u+fE,;_
s.rQiD
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 xzA!,75@U
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 &&52ji<3
9S17Lr*c
return l(rhs) = r; x9\{a
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 ==?%]ZE8
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: FN/l/OSb
9<y{:{i
template < typename Tp > Z.Z31yF:f
class constant_t ^Ss<<
{ rA8NE>
const Tp t; qGR1$\]
public : ujE~#b}X
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} sx;/xIU|
template < typename T >
|oSt%lQ1
const Tp & operator ()( const T & r) const .@+M6K*
{ `L <sZ;Cj
return t; m(:R (K(je
} S1)g\Lv
} ; ~N| aCi-X
tj00xYY
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 H|aC(c
下面就可以修改holder的operator=了 (zy|>u
G7,v:dlK
template < typename T > 7b-[# g
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const YqXN|&
{ }j1;0 kb?
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); 4IB`7QJq
} 9;vES^
i$3#/*Y7_L
同时也要修改assignment的operator() {yT<22Fl
!,Gavt7f
template < typename T2 > `FNU-
I4s
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } )v+&l9D
现在代码看起来就很一致了。 oNl-!W
5>CeFy
六. 问题2:链式操作 --TH6j"
现在让我们来看看如何处理链式操作。 n%;t Va
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。 fM:bXR2Y'
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 kO^
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 rk&oKd_&i
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct pX>wMc+
Wt!;Y,1s
template < typename T > imwn)]L R
struct result_1 o](ORS$~
{ -V@ST9`
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; ^iWGGnGS
} ; 5oYeUy>N
X2| Z!
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: `LIlR8&@aX
WTt
/y\'6
template < typename T > ~e,K
struct ref `Has3AX8
{ C'l\4ij)7
typedef T & reference; 2fc+PE
} ; n]5Pfg|a
template < typename T > RiZ}cd
struct ref < T &> U:MZN[Cc[
{ TQ/#
typedef T & reference; 23p.g5hJi
} ; 5HL>2
e[
=yqg,w&Q
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: jamai8
rc%*g3ryLG
template < typename T > u|EJ)dT?
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const 4U)%JK.ta
{ n
Zx^ej\
return l(t) = r(t); T?u*ey~Tv
} w8>bct3@
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。 {BA Z`I
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 I|>IV
ci(BPnQ
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 [vY)y\W{
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: (lYC2i_b#
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 l`0JL7
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 {"|GV~
最后的布局是: 5y0LkuRR:
Add ;tD?a7
/ \ EmP2r*"rb
Divide 5 }!s$
/Kn
/ \ [ CU8%%7
_1 3 55>+%@$,a
似乎一切都解决了?不。 c No)LF
你可以想象一下一个完整的Lambda库,它必然能够重载C++几乎所有的操作符。假设其重载了10个操作符,那么至少会有10个代表这些操作符的functor类。大体上来讲,每一种操作符所对应的functor都应当能够由链式操作产生别的任意一种操作符所对应的functor。(例如:*_1 = 2既是由operator*的functor产生operator=的functor)。可想而知这样一共能产生10*10=100种产生方式。这是对编码的一个大挑战。 j}jU.\*v<
如何简化这个问题呢?我们不妨假定,任意一种操作符的functor,都能够产生任意一种操作符的functor,这样,每一种操作符的functor都拥有一样的产生方案。如果某种转换确实是不合法的(例如:A/B=C无论如何也不可能合法),那么在试图产生新functor的时候会出现编译错误。幸好C++的模版是如果不使用就不编译的,因此这种编译错误不会干扰到正常的使用,这正是我们所要的。 J[K>)@I/
OK,我们的方法呼之欲出了。既然所有的functor都具有一样的产生方案,那么不如大家都不要实现,等到最后统一的在所有的functor里面加上这么一系列的产生代码吧。例如,如果要添加从某functor XXX到operator=的functor的产生代码: {=R
vFA
OQuTM[W
template < typename Right > 'e
x/IqbK
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const H0.&~!,*
Right & rt) const l$!NEOK
{ ke +\Z>BWN
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); ]Qx-f*
D6
} ,0>_(5
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 X)[QEq^
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。 L`^v"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。 \jkDRR[
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。 4=* ml}RP
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。 ROfke.N\'
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? 3i}$ ~rz]U
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: 9x8Ai
| 8n,|%e
template < class Action > jz&= 8
class picker : public Action &hhxp1B
{ dUceZmAl
public : 5M3)7
picker( const Action & act) : Action(act) {} i2Gh!5]f
// all the operator overloaded ,?GAFgK:
} ; #:
,X^"w3
<lSo7NkR
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。 9'p
pb
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: IifH=%2Y
xU9^8,6
template < typename Right > }
/Iw]!lK2
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const &gm/@_
{ 1;MUemnx`
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); z]i/hU
} m%OX<
T!
#xrE^Txh
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> >
@|~D?&<\
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。 `jDmbD
+=
;wr]_@<~
template < typename T > struct picker_maker lCK:5$
z0
{ (]<G)+*
typedef picker < constant_t < T > > result; SY2((!n._
} ; R&}{_1dj8
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > sE(mK<{pk
{ pC)S9Kl
typedef picker < T > result; YH!` uU(Lh
} ; t4iV[xl3F
RveMz$Yy
下面总的结构就有了: 04z2gAo
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。 v[?eL0Z
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。 *_yp]z"
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 h"Q&E'0d
至此链式操作完美实现。 S#7.y~e\
=G<S!qW
aw0xi,Jz
七. 问题3 akA C^:F
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。 |<7nf7 5c}
zhde1JE
template < typename T1, typename T2 > r\{; ~V
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const -Ar 3>d
{ K<Y-/t
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); 7Rom#Kl:
} _$4vk
}EHmVPe
很明显,这个函数的返回类型会依赖于T1,T2,因此result_1已经无法适用,我们就只好再写一个result_2: DfP
vi1
P1QGfp0-J
template < typename T1, typename T2 > UBy:W^\g
struct result_2 8c'E
{ JSiLG0
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; QGd"Z lQ
} ; '^M3g-C[Jg
)8Sm}aC
显然,各个functor似乎根本不理会各个参数那个是_1, 那个是_2, 那么最后是怎么选择的呢? j6)@kW9x
这个差事就留给了holder自己。 V0
OT _F
jvos)$;L-
C0Ti9
template < int Order > ldm=uW
class holder; NvlG@^&S
template <> !.k
class holder < 1 > y3C$%yv0
{ .:s**UiDR
public : X*C4NF0
template < typename T > F%QVn.
struct result_1 Ndx ]5
{ %S4pkFR
typedef T & result; -T-h~5
} ; CpICb9w
template < typename T1, typename T2 > )<jT;cT!&
struct result_2 +Gvf5+ 5VR
{ M3dNG]3E
typedef T1 & result; enJE#4Z5&s
} ; qu/59D
template < typename T > N;\by<snN
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const @7';bfsix
{ fM)R O7
return (T & )r; P/FO, S-V
} 21U,!
template < typename T1, typename T2 > bKH8/*Yk
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const F/w!4,'<?5
{ GP/3r[MH
return (T1 & )r1; Nl1v*9_x
} Jk7[}Jc$
} ; vg1p{^N!
KArnNmJ9
template <> e]{X62]
class holder < 2 > aKC3T-
{ 4o2C=?@(
public : x3my8'h@
template < typename T > wLC|mByq
struct result_1 x_\e&"x
{ @[S\ FjI
typedef T & result; N*My2t_+E
} ; IXf@YV
template < typename T1, typename T2 > Jj'~\j
struct result_2 /Et:',D
{ l+Tw#2s$
typedef T2 & result; %zB
`Sd<
} ; w]\O3'0Js
template < typename T > ~>ACMO
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const 4>Q6!"
{ c>r0N[
return (T & )r; .)mw~ 3]
} j=d@Ih*
template < typename T1, typename T2 > 3&-BO%i
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const ZuF-$]oL&
{ YXa^jFp
return (T2 & )r2; gKS0!U
} jfHVXu^M
} ; hC8'6h
PhM3?$
nK6{_Y>
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> >。 C(_xqn
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: 7{XI^I:n
首先 assignment::operator(int, int)被调用: l23#"gGb
K$\]\qG6
return l(i, j) = r(i, j); O- &>Dc
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) pXCmyLQ
8fJ- XFK$:
return ( int & )i; dd>stp
return ( int & )j; :\48=>
最后执行i = j; jO$3>q
可见,参数被正确的选择了。 Xi1/wbC
WrL&$dEJ?M
U)+Yh
}}l04kN_
-pc*$oe
八. 中期总结 O6;7'
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: 7WW@%4(
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 ~ FM5]<X)
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 4S@^ym
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor X% S?o
pNI=HHx
pVPCxP
{cKKTDN
s&!g )
c ++tk4
九. 简化 .QzHHW4&0
很明显,要支持一个操作符所要做的工作太多了,而且在每个functor中申明result_1至result_n,可见如果n发生变化,维护的开销极大。 9#.nNv*z3
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 a%sr*`
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: ]7-*1kL8=~
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 ^6|Q$]}Ok
+-*/&|^等 =ex71qj)
2. 返回引用。 /WB^h6qg
=,各种复合赋值等 4lE
j/#}
3. 返回固定类型。 u-At k-2M
各种逻辑/比较操作符(返回bool) ](@Tbm8
4. 原样返回。 uJm9h(xq
operator, a}+|2k_
5. 返回解引用的类型。 soXeHjNl
operator*(单目) =zt@*o{F
6. 返回地址。 )avli@W-3j
operator&(单目) InMF$pw
7. 下表访问返回类型。 sV'(y>PP%
operator[] X4lz?Y:*
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 TP[<u-@G
operator<<和operator>> kA{[k
Uo<d]4p $
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。 +glT5sOk
例如针对第一条,我们实现一个policy类: gEMxK2MNXj
{?17Zth
template < typename Left > B3]q*ERAo
struct value_return NB;8 e>8
{ } O8|_d
template < typename T > 1p<m>s=D=e
struct result_1 J"L+`i
{ Z~ VOO7|m
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; r'uD|T H
} ; Oj6 -
YgCJ s;
template < typename T1, typename T2 > gh|TlvnA
struct result_2 /Zap'S/
{ K 38e,O
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; G<l+94(
} ; Jc"xH~,
} ; N2vSJ\u
iF?4G^
\L-o>O
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait eYMp@Cx
/\V-1 7-
下面我们来剥离functor中的operator() (PE x<r1
首先operator里面的代码全是下面的形式: 8hZ+[E}
SZW`|ajH
return l(t) op r(t) Ly0^ L-~|
return l(t1, t2) op r(t1, t2) ) RS*MEgA
return op l(t) qI"Xh"
c?
return op l(t1, t2) bf|s=,D
return l(t) op Stq&^S\x69
return l(t1, t2) op qR/~a
return l(t)[r(t)] DpH+lpC
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] /-)\$T1d
*JDQaWzBd
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: z^j7wMQ
单目: return f(l(t), r(t)); OOn{Wp
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); GuPxN}n
5
双目: return f(l(t)); U}<5%"!;
return f(l(t1, t2)); E*'sk
下面就是f的实现,以operator/为例 kAA1+rG
:*Lr(-N-
struct meta_divide DJvmwFx
{ ]1hW/!
template < typename T1, typename T2 > "`qmeZ$rg
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) uT:'Kkb!
{ :jlKj} 4A
return t1 / t2; GX?R# cf
} z{Z4{&M
} ; \ :To\6\Ri
jR[VPm=
这个工作可以让宏来做: lZ|+.T!g?
lKWe=xY\B
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ u0 myB/`
template < typename T1, typename T2 > \ 9+H C!Uot
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; 2CcUClP$
以后可以直接用 gb+iy$o-
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) ICAp
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 U:"X *
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) @6\Id7`Ea
R8|H*5T?+
ovm109fTx
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 @oE^(
.8Eh[yiln
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > 3,`I\>No
class unary_op : public Rettype vZMb/}-o
{ tQ =3Oa[u
Left l; 'EzKu~*
public : 'KvSI=$
unary_op( const Left & l) : l(l) {} prtNfwJz1j
T_iX1blrgh
template < typename T > kNq>{dNRx
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const JBqL0H
{ U'~M(9uv:
return FuncType::execute(l(t)); J5dwd,FQ
} NxY B)`~
%8Eu{3
template < typename T1, typename T2 > @^P<(%p
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const S7pf
QF
{ 8Of.n7{
return FuncType::execute(l(t1, t2)); vH1IVF"DS
} ^UU@7cSi|G
} ; %Q,6 sH#
3.?G,%S5.$
` /
<y0H
同样还可以申明一个binary_op `Iwl\x[A
3yGo{uW
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > Qa`+-Wu8
class binary_op : public Rettype U{1%ldOJ%
{ xB5qX7*.
Left l; p>#sR4d>
Right r; Q1kZ+b&
public : (\8IgQ{
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} (KG2X
x%h4'Sm
template < typename T > W%ml/ 4
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 1t+uMhy*y
{ L6d^e53AP
return FuncType::execute(l(t), r(t)); -@7?N6~qZx
} mD5Vsy{Pb
]{Y7mpdB
template < typename T1, typename T2 > <JUumrEo
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const c,>y1%V*S{
{ {L'uuG\9U
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); 3~q#P
} edai2O
} ; G VT|
fE
6JgbJbUi
n4XEyCrD
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 u@]rR&h`
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 b=@H5XTZyK
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) w{8O$4
w
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。 g)dKXsy(F
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! rX(Ol,&oP
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。。。 E!A+J63zsw
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 B,V:Qs6"
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) pk8`suZ
下面是修改过的unary_op hZIbN9)8A
L;\f^v(
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > ]ZR}Pm/CA
class unary_op dzk1 !yy
{ U8S<wf&
Left l; t
$m:
`}:pUf
public :
"tT68
cqYMzS
t
unary_op( const Left & l) : l(l) {} ^O.` P
4Sz2
9\X
template < typename T > /9b+I/xY"
struct result_1 n +v(t
{ |zbM$37?k
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; *j~ObE_y
} ; + L[a
?`=
<*{_o
template < typename T1, typename T2 > ~%eZQgqA*
struct result_2 c( _R
xLJ
{ :W.pD:/=v
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; RH9P$;.7
} ; \E
{'|
$~e55X'!+
template < typename T1, typename T2 > ?
KDg|d
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const `3eQ#, G!
{ #.<Dq8u
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); -G[TlH06
} lT?Vt`==~M
:]JMsa6
template < typename T > )Vz=:.D
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const v65]$%F?
{ lFp : F5
return OpClass::execute(lt(t)); XL/V>`E@
} o\<JG?P
FM=XoMP q
} ; e%km}m A
dUQ)&Hv
Bx/)Sl@
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 ],
IQ~
好啦,现在才真正完美了。 :*M2@
现在在picker里面就可以这么添加了: sa}.o Zp Q
SJ}PV:x
template < typename Right > C).+h7{nd
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const ^S`N\X
{ mg< v9#
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); d};[^q6X
} 9ec>#Vxx
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。 z57q|
$a|>>?8
5g`J}@"k
#Vhr1;j
gj7'43
?W
十. bind VtzBYza
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 tl
9`
先来分析一下一段例子 #nQboTB@
} rX)A\ g6
(&=3Y8
int foo( int x, int y) { return x - y;} 4Wu(Tps
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 DoNN;^H
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 HJ!!"
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 2eRv{_
我们来写个简单的。 ?pdN!zOeL
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: de9e7.(2
对于函数对象类的版本: zjTCq; G
peew<SX
template < typename Func > WOeG3jMz?
struct functor_trait E#A}2|7,g
{ [s+FX5' K
typedef typename Func::result_type result_type; :j#zn~7
} ; 6FX]b4
对于无参数函数的版本: (tF/2cZk
RWB]uHzE
template < typename Ret > yO/'}FD
struct functor_trait < Ret ( * )() >
yjOZed;M
{ .kyes4Z
typedef Ret result_type; E<p<"UjcCJ
} ; sZwa#CQK q
对于单参数函数的版本: Ld'3uM/
t R.>d
template < typename Ret, typename V1 > "u'dd3!
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > L*P*^I^1
{ )+"(7U<
typedef Ret result_type; np\*r|U
} ; #'m#Q6`
对于双参数函数的版本: [U$`nnp
3t5WwrNh
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > e
+jp,>(v
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > RDeI l&
{ Z1h6Y>j
typedef Ret result_type; -^*8D(j*
} ; ]vuxeu[cu,
等等。。。 djn<