一. 什么是Lambda km9#lK
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 zE1=P/N
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, BaI-ve
Q`'cxx
tzd!r7
[Q8Wy/o
Q
class filler V6d,}Z+"z'
{ r`sKe
&
public : {ixKc
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} HU/4K7e`
} ; )K]p^lO
LNR1YC1c
ltkARc3
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: %7`eT^
I>l^lv&[+
9eHqOmz
g}Lm;gs!>
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); >r(`4M:
_ ~yd
1>\V>g9
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 JBHPI@Qt%
73S
N\
`?[,1
A7#nBHwxZ
二. 战前分析 A9]&w
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。 A =Z$H2
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 .Ow8C
sdB(sbSF
hg<[@Q%$o
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); /%jX=S.5h<
/* --------------------------------------------- */ 9dAtQwGR"6
vector < int *> vp( 10 ); =~W=}
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); - e0[$v
/* --------------------------------------------- */ :|ahu
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); J9XH8Grk-
/* --------------------------------------------- */ j$s/YI:
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); `Xeiz'~f8
/* --------------------------------------------- */ w8$>
2
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); /+`%u&<
/* --------------------------------------------- */ (xTGt",_Jo
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); $'eY-U8q
fdwP@6eh
L[nDjQn"
CSW+UaE
看了之后,我们可以思考一些问题: R:Ih#2R
1._1, _2是什么? 2T?Y
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。 nnT#S
2._1 = 1是在做什么? [MbbL
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。 \ %MsG
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。 2cIbX
>O
rIY
88S:E7
$
三. 动工 }f}? |&q
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: 7mXXMm
N`?/kubD
o%;ly
f9kdO&
template < typename T > J}8p}8eF,
class assignment Qmo}esb'(
{ b.?;I7r
T value; p"jze3mF
public : T=sAy/1oR
assignment( const T & v) : value(v) {} {5c?_U
template < typename T2 > H%rNQxA2 +
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } ]yqE6Lf9
} ; <,/7:n
&hL2xx=
8>x'. 8
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 5=#d#dDc
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment %t!S 7UD
6~W@$SP,F
QE)zH)(
h.ftl2>
class holder -gba&B+D"
{ M,li\)J!&
public : aTeW#:m
template < typename T > <`; {gX1
assignment < T > operator = ( const T & t) const X9FO"(J
{ d-tg^Ot#
return assignment < T > (t); MY
c&
} |Z2"pV
} ; z;<~j=lP
zG 9D
Ph
Y[}A4`
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: jg{2Sxf!c
^QJJ2 jZ
static holder _1; aL+>XN
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 6hYz^}2g
,>kVVpu
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); \**j\m
而不用手动写一个函数对象。 &$_!S!Sa/
g%[:wjV;
[Eu)~J*
~@xPoD&
四. 问题分析 CZeZk
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 leH7II9
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 eXK3W2XF
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 GQ@mQ=i
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 2=8PA/
下面我们可以对这几个问题进行分析。 Udn Rsp9S
.o/uA
五. 问题1:一致性 - PSgBH[
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| pXN'vP
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 Q{950$)L
`t)9u^[<(
struct holder v)_FiY QQ6
{ @d 7V@F0d
// u?dPCgs;h
template < typename T > 0\ (:y^X
T & operator ()( const T & r) const 3Z*o5@RI
{ {dpDQP +!
return (T & )r; L_vl%ii-
} Z10}xqi!X
} ; ! {G0'
5~IdWwG*w
这样的话assignment也必须相应改动: y||RK`H
E/%"%&`8j
template < typename Left, typename Right > AzXLlQ
class assignment wDW%v@
{ 0<~~0US
Left l; |%XTy7^a
Right r;
w 0=
public : `{Q'iydU
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} QNU~G3
template < typename T2 > z_ycH%p
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } &*+$38XE^
} ; s[0`
`DgK$ QM
同时,holder的operator=也需要改动: (M$>*O3SR
a0sz$u
template < typename T > ([<HFc`
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const o68i0aFW
{ Yn="vpM1
return assignment < holder, T > ( * this , t); xLoQ0rt
6
} Z)E)-2U$@
KU` *LB:
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。 }5oI` 9VT
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 6 V0Ayxg7
fy"}#
2
return l(rhs) = r; T*C25l;w
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。 jj]\]6@+P
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: .UL2(0
%hYgG;22
template < typename Tp > ,*6K3/kW
class constant_t <F0^+Pf/
{ 1;=L]
L?
const Tp t; klm>/MXI`
public : C-c'"FHq
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} ye$_=KARP
template < typename T > [%dsq`b#
const Tp & operator ()( const T & r) const <5z!0m-G
{ K}@rte
return t; (Fzy8
s
} d%'#-w'
} ; T@yQOD7
tpcB}HUv
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 I{(!h90
下面就可以修改holder的operator=了 iXnXZ|M
LsERcjwwK
template < typename T > d[3me{Rs
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const {\1bWr8!U
{ C][hH?.
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); 6Oy:5Ps8a
} a`w=0]1&*
[6mK<A,/
同时也要修改assignment的operator() R'c dEoy
+S(# 7
template < typename T2 > :V+rC]0
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } F7JO/U^oU
现在代码看起来就很一致了。 # `E
Cst1nGPL
六. 问题2:链式操作 X.4WVI
现在让我们来看看如何处理链式操作。 @9 S ::
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。 Wu$ryX
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。 Bn&P@C$7
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 ct-Bq
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct ZNw|5u^N
_1gNU]"
template < typename T > ?{TWsuP7
struct result_1 U!|)M
{ G)<B7-72;
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; *x2!N$b
} ; j67a?0<C2U
aYa`ex
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: qLLrR,:
k(H]ILL
template < typename T > R5=J :o
struct ref G>vK$W$f N
{ rogy`mh\r2
typedef T & reference; G]aey>)
} ; a%`Yz"<lQ
template < typename T > p4z4[=-:
struct ref < T &> ),N,!15j,
{ |k6+-
1~_
typedef T & reference; M(+Pd_c6
} ; [ x{$f7CEh
h623)C;
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: s&nat4{B
*Ze0V9$'
template < typename T > F*U(Wl=
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const kBk>1jn"
{ ~F-knEvL
return l(t) = r(t); Q(w;
} -hnNaA
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。 n! 5(Z5=
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 ?=Ceo#Er
"W+>?u )
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 ~`BkCTT
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: =A,B'n\R
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 CJN~p]\
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 5?H8?~&dz
最后的布局是: )@DDs(q=i
Add o7E|wS
/ \ L3\#ufytb
Divide 5 5XX)8gAo
/ \ W6>t!1oO+
_1 3 [r"Oi|
8I
似乎一切都解决了?不。 \VhG'd3k
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。 V.
i{IW
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。 h9 DUS,G9,
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: $Z)u04;&@
K!\v?WbF
template < typename Right > rtAPkXJFM
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const KJyCfMH&:@
Right & rt) const k F^4kCJ@
{ `Ns@W?
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); _Vp"G)1Y
} R/"f
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 AJB
NM
XXX指的是原来的functor的类型,picker_maker<T>是一个类型变换的trait,如果T是一个常量,那么他会返回constant_t<T>,否则返回T本身。 mhrF9&s
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 G?@W;o)
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 A'`F Rx(
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 A{;"e^a-^l
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? QBXEM=
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: nG4ZOx.*1g
&o x
template < class Action > gk| %
4.
class picker : public Action "9'3mmZm=?
{ ZMlBd}H
public : )rP,+ B?W
picker( const Action & act) : Action(act) {} (" :Dz_
// all the operator overloaded kCEuzd=$V
} ; .?s jr4
hNh!H<}|m8
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。 ynM:]*~K
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: +&)/dHbL`]
v)*MgfS
template < typename Right > G7CkP
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const Mm*V;ADF
{ [ x+-N7
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); V-#JV@b
} !;8Y?c-D
,gZp/ yJ;
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > hfI=9x/
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。 ]/Nt
*#>(P
template < typename T > struct picker_maker EpG9t9S9
{ :|kO}NGM
typedef picker < constant_t < T > > result; 4+>yL+sC%v
} ; :k?`gm$
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > >
*~
I HVU
{ 7"2BZ
typedef picker < T > result; m%u`#67oK
} ; U[3w9
Wjq9f;
下面总的结构就有了: |~%RSS~b*
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。 zqt<[=O
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。 _Jg#T~
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 1@{ov!YB]
至此链式操作完美实现。 ]tu
OWR
J?TCP%
|DW^bv
七. 问题3 BMO,eQcB
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。 jt}oq%Bf
@1'OuX^
template < typename T1, typename T2 > VtzZ1/JE
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const &TRKd)w d
{ $/
"+t.ir3
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); (BtU\f#d
} eCKm4l'BZ
Eh;Ia6}
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: $:5h5Y#z
KB~1]cYMp
template < typename T1, typename T2 > R5QW4i9
struct result_2 lwt,w<E$
{ !bLCha\
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; cd,'37 pZ
} ; MHWc~@R
"k+ :!D
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? H#GR*4x
这个差事就留给了holder自己。 =>PX~/o
W (TTsnnx
.(Ux1.0C
template < int Order > }Y.@:v
j
class holder; 5YPIv-
template <> n1|]ji[c
class holder < 1 > @ A8y!<
{ .T8^>z1/\F
public : ;Co"bP's
template < typename T > )?&mCI*
struct result_1 o7+<sL
{ bS:$VyH6
typedef T & result; GB `n
} ; } -4p8Zt
template < typename T1, typename T2 > *{5}m(5F
struct result_2 `m1stK(PO
{ {=I,+[(
typedef T1 & result; exSwx-zxI
} ; TuCHD~rb
template < typename T > 1c"s+k]9
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const o/
\o-kC}
{ 6flO;d/v
return (T & )r; B YB9M
} o(v`
template < typename T1, typename T2 > Z{(Gib~{N
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const IA1O]i
S
{ *tZ3?X[b
return (T1 & )r1; |U1u:=[
} </<z7V,{
} ; n @@tO#!\
tZ=|1lM
template <> fU.hb%m)Q\
class holder < 2 > .6n|hYe
{ w0js_P-uv
public : sdXchVC
template < typename T > >@4Ds"Ye"O
struct result_1 056yhB
{ ]lJ#|zd8o
typedef T & result; 8_>:0(y
} ; Y
uZ
template < typename T1, typename T2 > |OF3J,q
struct result_2 "[A&S!
{ -{eiV0<^
typedef T2 & result; 7 je1vNs
} ; /s)It
template < typename T > 25, [<Ao
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const ;ACeY
{ 3s:)CXO
return (T & )r; <C"}OW8
} gcX
template < typename T1, typename T2 > ]]V=\.y
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const cP/( h
{ ZMyd+C_P2
return (T2 & )r2; c:z}$DK&'
} Y=pRenV'
} ; qy\SOAh
E.VEW;=
/KvpJ4
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> >。 ,aWfGh#$
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: nYRD>S?uz
首先 assignment::operator(int, int)被调用: *=E4|>Ul,
OZObx
return l(i, j) = r(i, j); <
R@&<E6
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) 1d.>?^uE
wL0"1Ya
return ( int & )i; kgmb<4p
return ( int & )j; =g@hh)3wP
最后执行i = j; @izS_I,
可见,参数被正确的选择了。 ";0-9*I
&E
k\
wAb_fU&*
y7*^H
BYS>"
八. 中期总结 9*|An
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: Ke&fTK
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 nDchLVw
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 t^9q>[/d`
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor ER$~kFE2yP
1 gRR
.fW`/BXE
qn\>(&
GWShv\c}
Q;1$gImFz
九. 简化 }Ty_} 6a5
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。 DNM~/Oo
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 uoBPi[nK
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: ,%m$_wA$
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 \@n/L{}(@
+-*/&|^等 1hp@.Fv
2. 返回引用。 L/cbq*L
=,各种复合赋值等 XlNB9\"5
3. 返回固定类型。 wY}+d0Ch
各种逻辑/比较操作符(返回bool) b}G +7B
4. 原样返回。 0MzHr2?'P
operator, d}415 XA
5. 返回解引用的类型。 #$fFp
operator*(单目) ` }Hnj*
6. 返回地址。 {k~$\J?.
operator&(单目) 1r w>gR
7. 下表访问返回类型。 K<_H`k*x
operator[] Bp6Evi
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 +~/zCJ;F
operator<<和operator>> -)<Nd:A
p|bpE F=U
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。 !!K=v7M
例如针对第一条,我们实现一个policy类: gf@'d.W}
eZJOI1wNp
template < typename Left > >"nk}@
struct value_return B'0Il"g'
{ *'t`;m~
template < typename T > 1Q;`<=
struct result_1 YGn:_9
{ p9sxA|O=y
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; YvHn~gNPhs
} ; XAFTLNV>
NAocmbfNz
template < typename T1, typename T2 > -jw=Iyv
struct result_2 "7
4 L
{ ]V]o%onW
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; :{6[U=O
} ; 5Q'R5]?h
} ; +1623E
Gsh2
3a S>U #
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait hg>YOf&RG
! O>mu6:Rf
下面我们来剥离functor中的operator() Yr,1##u
首先operator里面的代码全是下面的形式:
^~ I
+%~g$#tlJo
return l(t) op r(t) t-Fl"@s
return l(t1, t2) op r(t1, t2) wIiT
:o
return op l(t) V)Xcn'h
return op l(t1, t2) Stw6%T-
return l(t) op :R&tO3_F
return l(t1, t2) op d16PY_
return l(t)[r(t)] \ d;Ow8%d/
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] LMDa68 s
8+ W^t I
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: Zn!SHj
单目: return f(l(t), r(t)); #WG(V%f]
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); 1f:k:Y9i
双目: return f(l(t)); vT~ a}
return f(l(t1, t2)); =w5w=qB
下面就是f的实现,以operator/为例 rYqvG
33C#iR1(WJ
struct meta_divide lqs_7HhvRS
{ /4f;Niem
template < typename T1, typename T2 > 8|/YxF<
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) x/<.?[A
{ C!P6Z10+j
return t1 / t2; 5-QXvw(TH
} ~!OjdE!u
} ; U#P#YpD;==
sOW|TN>y\
这个工作可以让宏来做: J.d `tiN
w?C\YKF7
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ ?m.4f&X
template < typename T1, typename T2 > \ Cu:-<
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; h^)2:0#{I
以后可以直接用 dd+).*
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) xVPGlU
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 Ui.F<,E
(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。。。) ^eRuj)$5A
WveFB%@`;
1,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 x@ O:
$b$D[4
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > }R x%&29&
class unary_op : public Rettype {%Y7]*D
{ ;sf/tX
Left l; +A3H#'
public : a*8}~p,
unary_op( const Left & l) : l(l) {} ;FBc^*q
H#y"3E<s
template < typename T > Mg$Z^v|}0
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const V_kE"W)
{ sFTIRVXN,
return FuncType::execute(l(t)); Y(f-e,
} xd 3
2o/`8+eJu
template < typename T1, typename T2 > Fqv5WoYVf
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const F8I<4S
{ ,L;vN6~
return FuncType::execute(l(t1, t2)); ;<A/e
} 5dk,!Cjg
} ; e{,/
K/-D 5U
As`^Ku&
同样还可以申明一个binary_op O#\>j
luT8>9X^:a
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > qu%s 7+
class binary_op : public Rettype 8g NEL+
{ nmGHJb,$
Left l; a5M>1&j/eC
Right r; <GN?J.B
public : |9I;`{@
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} O)R0,OPb
B .mV\W
template < typename T > M}Mzm2d#`
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 4;||g@f'[
{ $EIkk= z
return FuncType::execute(l(t), r(t)); D,/9rH
} Ah6x2(:
08a|]li
template < typename T1, typename T2 > [Bo$?
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const KF)i66
{ 3D0I5LF&
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); z<>_*Lfj
} ^@2Vh*k
} ; #Au&2_O
6]S.1BP
"_j7kYAl
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^&Cvxc[[
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 #8jd,I%L
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) 3)a29uc:U
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。 dk/*%a
+
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! <4,?lZ
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。。。 1`{ib
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 G65N:
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) df& |Lc1J
下面是修改过的unary_op 8A .7=C' z
'wrpW#
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > tqCg<NH.!m
class unary_op 6,1|y%(f
{ 5QJL0fc
Left l;
h$\hPLx
^E17_9?
public : XD }_9p
YPnJldVn
unary_op( const Left & l) : l(l) {} `F 8;{`a
c&-$?f
r
template < typename T > j:3Hm0W3
struct result_1 .~
lt+M9
{ o q)"1
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; W2qQKv
} ; t}*!UixE
>:&p(eu)L0
template < typename T1, typename T2 > T
l(uqY?9
struct result_2 oH0F9*+W
{ :0/o?'s
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; PSS/JFZ^
} ; Gw^=kzh
4ZpF1Zc4B
template < typename T1, typename T2 > `+c9m^
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const C&N4<2b
{ }#5roNH~Z
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); u#k,G`
} y4rJ-
eh4"_t
template < typename T > >Eg .c
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const (Gc`3jJ
{ TJS1,3<
return OpClass::execute(lt(t)); wg0.i?R-]
} @ ]wem
dt&Lwf/
} ; $'{`i5XB
]V^.!=gh$
0P3|1=
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 4Olv8nOe<
好啦,现在才真正完美了。 PFgjWp"Y
现在在picker里面就可以这么添加了: _|wY[YJ[
yPG\ &Bo
template < typename Right > ?V:]u3
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const hs_|nr0;[
{ / !
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); 6ri?y=-c
} 8kM0
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。 ';|>`<
Hs-.83V
p2DNbY\]
as|c`4r\O
;6
6_G Sjz
十. bind HT=Am
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。 Yn]yd1
先来分析一下一段例子 )LrCoI =|
Iki+5
) a\DS yr
int foo( int x, int y) { return x - y;} #0<y0uJ(y
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 _.*4Y
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 '7LJuMp$#
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。 ~EWfEHf*BJ
我们来写个简单的。 t,1! `/\
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: 5QFXj)hR+4
对于函数对象类的版本: 1L=Qg4 H
LO} :Ub
template < typename Func > '[yqi1
&
struct functor_trait mImbS)V
{ ?"<r9S|[O
typedef typename Func::result_type result_type; HZ<f(
} ; ~muIi#4
对于无参数函数的版本: g6/N\[b%
vWi.[]
template < typename Ret > q|$>H6H4b
struct functor_trait < Ret ( * )() > W*rU,F|9
{ ,{ L;B
typedef Ret result_type; f'`nx;@X
} ; Re,$<9V
对于单参数函数的版本: s!;VUr\
pg}+lYGP
template < typename Ret, typename V1 > .UhBvHH
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > -=t3O#
{ 1QF*e'
typedef Ret result_type; .m]=JC5'
} ; m`\i+
对于双参数函数的版本: PVS<QN%
)4L%zl7
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > h;ol"
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > *v
nxP9<
{ Rp`_Grcd
typedef Ret result_type; +`s&i%{1>
} ; h6T/0YhWLP
等等。。。 ['OCw {<
然后我们就可以仿照value_return写一个policy q'Pz3/mk
Ux)p%-
template < typename Func > q4.dLU,1
struct func_return 'f?&EsIV?
{ eFj6p<
template < typename T > _z(5e
struct result_1 Ad`[Rt']kI
{ B`?N0t%X
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; rv%ye
H
} ; x#j\"$dla
Msa6yD#
template < typename T1, typename T2 > Il^\3T+
struct result_2 BvZ^^IUb
{ <`p75B
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; APtselC
} ; *e-ptgO
} ; ,y8I)+
<jRFN&"h}
6mF{ImbRbS
最后一个单参数binder就很容易写出来了 {r].SrW9s9
`J=1&ae