一. 什么是Lambda KrzIL[;2o
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 r J^*8C!
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, 7+c}D>/`:
*vS)aRK
Ts c2;I
)"sJaHx<
class filler G>?'b
{ 6jpfo'uB$
public : +j!$88%Z{
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} $Ao
iH{f
} ; yM`QVO!;
-S6^D/(;
0\DlzIO
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: yq]/r=e!k
g5>c-i
47yzI-1H+
BqG7Et
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); C?-_8OA
V=-hqo(
.cCB,re
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 tFrNnbmlQ
\O
G`+"|L
*{1]b_<
Cu-z`.#}R
二. 战前分析 ^>/] Qi
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 u[b0MNE~
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 h5p,BRtu
`ZELw=kLL
nR#'BBlI
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); f`Wces=5
/* --------------------------------------------- */ YLkdT%
vector < int *> vp( 10 ); y|h:{<
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); vIpitbFC
/* --------------------------------------------- */ \ x>#bql+
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); 227 Z6#CF!
/* --------------------------------------------- */ /`H{n$
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); G}NT[
/* --------------------------------------------- */ bQBYzvd
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); yh{Wuz=T
/* --------------------------------------------- */ 3+tr_psH
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); m`B.3
&br_opNi
.~Y%
AI
c3X8Wi7m
看了之后,我们可以思考一些问题: csCi0'u
1._1, _2是什么? .~jn
N
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。 p5?8E$VHV
2._1 = 1是在做什么? /}&@1
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 oV,lEXz
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 #1VejeTi
jB -wJNP/
}$D{YHF
三. 动工 P d)<Iw^<
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: -$@4e|e%a
W;y ,Xs
qytH<UB
z3|)WS^
template < typename T > j`LvS
class assignment V(6GM+
{ u.R
T value; p({)ZU3
public : y -
Ge"mY
assignment( const T & v) : value(v) {} _;8+L\
template < typename T2 > o:nh3K/YJ
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } b]XDfe
} ; D! $4
+x:-W0C:
i48Tb7Rx~n
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 ~ s# !\Ye
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment le.(KgRS4
bc ;(2D
>^(Q4eU7!
3E`poE
class holder yMCd5%=M\
{ a]nyZdt`
public : rn"}@5
template < typename T > +~cW0z
assignment < T > operator = ( const T & t) const $kCXp.#k@~
{ x39n7+j4
return assignment < T > (t); ;VIW/
} ^ Z~'>J
} ; FEqR7
p&<X&D
v.pj
PBU1
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: }Pf7YuUZZ
#M5[TN!
static holder _1; ?>
SH`\
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 o:C],G_
DX)T}V&mP
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); Z2soy-
而不用手动写一个函数对象。 &]euL:C
\ 5=fC9*G
'l`T(_zL\%
+ jIE,N
四. 问题分析 `Q~`Eq?@
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。 y*fU_Il|!
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!NOC
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 J^]Y`Q`
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 $IB>a
下面我们可以对这几个问题进行分析。 +5C*i@v
)Og,VXEB
五. 问题1:一致性 KtY_m`DY4R
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| ecl$z6'c
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 IsjD-t
\/
8
V|E
struct holder Gkq<?q({t
{ d}e/f)(
// |e#ea~/b
template < typename T > a}]zwV&
T & operator ()( const T & r) const $YCy,Ew
{ |=CV.Su
return (T & )r; Tr@}
} SpG^kI #
} ; )s';m$
|Lz:i+;
这样的话assignment也必须相应改动: wtL_c
cr_Q,*
template < typename Left, typename Right > rBUdHd9
class assignment 'G-zJcU
{ *=O~TY<](
Left l; 0o+2]`q)Q
Right r; V9o_Q
public : >kJEa8
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} h
r!Htew4
template < typename T2 > BHW8zY=F
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } XCTee
} ; I!;LT+b
hiN6]jL|O
同时,holder的operator=也需要改动: -{A!zTw1w
*0aU(E#
template < typename T > G()- NJ{
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const i C
nWb
{ k_c8\::p#
return assignment < holder, T > ( * this , t); 2Hp#~cE+.
} c%+9uu3
fy`e)?46
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。 ,.ln
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 Y:0SrB!\
z7H[\ 4A!>
return l(rhs) = r; b6k'`vLA
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。 v!pT!(h4
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: p ^U:O&U(
2@ <x%T
template < typename Tp > 8R6!SB
class constant_t JRC+>'}Xj
{ }"'^.FG^_
const Tp t; yn[^!GuJ_
public : 'b*
yYX<
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} <R.5Ma
template < typename T > N:y3tpG
const Tp & operator ()( const T & r) const 6BJPQdqSl
{ _"PTO&E
return t; }cL9`a9j
} YAIDSZ&l[
} ; U[a;eOLx
GCUzKf&
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 _:,:U[@Vz
下面就可以修改holder的operator=了 l(T CF
)bqfj>%#c
template < typename T > /Wh}
;YTv^
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const }D7q)_g=
{ /l,V0+p
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); yB7=8 Pcx
} 'y
[eH
}wh)I]]U
同时也要修改assignment的operator() 62&(+'$n
}/yhwijg
template < typename T2 > 1r?<1vh:z
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } |8$x
现在代码看起来就很一致了。 \S)\~>.`y!
NY'sZTM&
六. 问题2:链式操作 TvE M{
现在让我们来看看如何处理链式操作。 S3[rv
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。 1A4!zqT;
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。 XF{ g~M
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。 Xz'pZ*Hr$v
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct ?Mg&e/^
()Z! u%j
template < typename T >
`5:Wv b>|
struct result_1 cp0@wC#d
{ $T\z
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; c]>s(/}T
} ; :t6w+h
5'/Ney9N
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: SsDe\"?Q
ThX%Uzd"[;
template < typename T > ]w/`02w"$
struct ref M ]dS>W%U
{ {q%wr*
typedef T & reference; b8QA>]6A
} ; vr|9NP]v
template < typename T > !_VKJZuH
struct ref < T &> Lt+ Cm$3
{ ngprTMO$&
typedef T & reference; ,%#FK|
} ; Ji_3*(
3[E3]]OVa
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: u=h:d+rq@
$ ZD1_sJ.
template < typename T > {$,e@nn
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const :A\8#]3
{ ~a:0Q{>a
return l(t) = r(t); 8.
[TPiUn'
} A@BYd'}]
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。 )oJn@82C|
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 L'LZK
$9DV}
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 sv0)sL
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: wR\Y+Z
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 Kv'2^B
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 \0iF <0oy
最后的布局是: VLuhURI)
Add >(s)S[\
/ \ 31\l0Jg
Divide 5 :b[
[}'
/ \ n*6Oa/JG7
_1 3 cv(9v =](
似乎一切都解决了?不。
C9[Jr)QX
你可以想象一下一个完整的Lambda库,它必然能够重载C++几乎所有的操作符。假设其重载了10个操作符,那么至少会有10个代表这些操作符的functor类。大体上来讲,每一种操作符所对应的functor都应当能够由链式操作产生别的任意一种操作符所对应的functor。(例如:*_1 = 2既是由operator*的functor产生operator=的functor)。可想而知这样一共能产生10*10=100种产生方式。这是对编码的一个大挑战。 hPa:>e
如何简化这个问题呢?我们不妨假定,任意一种操作符的functor,都能够产生任意一种操作符的functor,这样,每一种操作符的functor都拥有一样的产生方案。如果某种转换确实是不合法的(例如:A/B=C无论如何也不可能合法),那么在试图产生新functor的时候会出现编译错误。幸好C++的模版是如果不使用就不编译的,因此这种编译错误不会干扰到正常的使用,这正是我们所要的。 ^uIP
OK,我们的方法呼之欲出了。既然所有的functor都具有一样的产生方案,那么不如大家都不要实现,等到最后统一的在所有的functor里面加上这么一系列的产生代码吧。例如,如果要添加从某functor XXX到operator=的functor的产生代码: @vdBA hXk
f"zXiUV
template < typename Right > &v7$*n27
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const cXiNO
ke&
Right & rt) const _5(lp} s
{ Hn5:*;N
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); n=#AH;42
} V&U1WV/
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 oa(R,{_*q
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。 nqNL[w6{
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。 *HFRG)[V
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。 q~68)D(
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。
CM+Nm(|\,
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? T u>5H`
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: DT`TA#O
5qzFH,
template < class Action > .}n%gc~A
class picker : public Action 0b%"=J2/p.
{ {3F;:%$`c
public : 45` i
picker( const Action & act) : Action(act) {} ~0"(C#l9
// all the operator overloaded jj2 [Zh/h
} ; +;uP)
"Q/L
e^)+bmh
Picker<T>继承自T,唯一的作用就是给T添加上了各种操作符的重载函数。 P(Bj XMd
现在所有参与行动的functor都要套上一层picker, _1被声明为 picker<holder>, 并且holder中所重载的操作符除了operator()之外全部被移到了picker内。而picker中的操作符重载的返回的functor也必须套上一个picker: v#1}(
hb
h+)XLs
template < typename Right > TbqH-R3W
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const ^'j? {@
{ ]n9o=^q/
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt);
C7#ji"t
} )[&'\SOO
ocCq$%Ka
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > #@s[!4)_I
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。 lXH?*
e P]L
template < typename T > struct picker_maker #=mLQSiQ
{ yd#SB) &
typedef picker < constant_t < T > > result; P_S^)Yo
} ; %5#ts/f
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > Y 3W_Z
{ LpwjP4vWJ
typedef picker < T > result; ZbVo<p5* ]
} ; [=k$Q
(.3
f]Jn\7j4
下面总的结构就有了: THC7e>P4
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 M0Y#=u.
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 +XV7W=
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 Y+vG]?D
至此链式操作完美实现。 q<.m@q
YJdM6
84g$V}mp
七. 问题3 \)KLm
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。 RCM;k;@8V
1vKAJ<4W
template < typename T1, typename T2 > FXMrD,qVg
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const Qh*"B
{ En01LrC?
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); {m%]`0
} f793yCiG
zh8\
_>+
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: +9LIpU&5
je_:hDr
template < typename T1, typename T2 > = BcKWC
struct result_2 []^fb,5a
{ <'WS -P%U
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; M_
* KA
} ; S7i,oP7
8EbJ5wu/%S
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? ?'>pfU
这个差事就留给了holder自己。 'cp1I&>
CK[w0VCT
,#n$YT7
template < int Order > N@}5Fnk-
class holder; 90g=&O5@O
template <> <}Hfu-PLo
class holder < 1 > 1jHugss9|
{ Fpe>|"&
public : qPal'c0
template < typename T > d\c?sYLv
struct result_1 3|++2Z{},
{ |E]`rfr
typedef T & result; 73C7g<
Mx
} ; Fsdp"X.
template < typename T1, typename T2 > iO$Z?Dyg9
struct result_2 95cIdF 6m
{ c+dmA(JC
typedef T1 & result; Z+p'3
} ; {Xr|L
template < typename T > #bIUO2yVo
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const eMT}"u8$A
{ `^d [$IbDW
return (T & )r; hCpX#rg?
} nDG41)|
template < typename T1, typename T2 > {$
a
$m
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const -_`dA^
{ X(r$OZ
return (T1 & )r1; `1xJ1z#
} \US'tF)/
} ; 62s0$vw
~)fd+~4L
template <> ?aMd#.&
class holder < 2 > Z'Uc}M'U
{ %"yy8~|
public : :t)<$dtf[
template < typename T > 77zfRSb+
struct result_1 0:C ^-zrx
{ ,ma4bqRMc
typedef T & result; !tuN_
} ; rlRRGJ\l
template < typename T1, typename T2 > Zqi;by%
struct result_2 K^6fg,&
{ r
&.gOC
typedef T2 & result; ]K<mkUpY
} ; Xi
8rD"v
template < typename T > +uqP:z
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const F/
si =%
{ 5w9oMM{
return (T & )r; PI-o)U$Ehv
} 6}/m~m
template < typename T1, typename T2 > =NNA7E7c
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const XYrZI/R
{ |'+ [ '
return (T2 & )r2; $ca>bX]
} Id}@
} ; ]r&dWF
paYvYK-K?
WHk rd8
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> >。 w~a_FGYX
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: iJaA&z5sr
首先 assignment::operator(int, int)被调用: n/
m7+=]v
LX%UkfA9
return l(i, j) = r(i, j); 6'a1]K
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) yt5'2!jc
`VL<pqPP
return ( int & )i; >Y)FoHa+/
return ( int & )j; .E/NlGm[
最后执行i = j; cedH#;V!j
可见,参数被正确的选择了。 ]"X} FU
p E56CM
\LP?,<
4*9WxhJ ]0
6
_n~E e
八. 中期总结 b!l/O2
G
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: Jc9BZ`~i
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 3:B4;
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 VT:m!<^
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor b&g`AnYT
kN8?.V%Utw
x7!YA>
&60#y4
.>^iU}
cERmCe|/CG
九. 简化 tj<0q<is
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。 p+.{"%
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 {0J
(=\u
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: \f-HfYG
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 /9k}Ip
+-*/&|^等 Q<UKR|6
2. 返回引用。 69C>oX
=,各种复合赋值等 -Izc-W
3. 返回固定类型。 Xhk_h2F[
各种逻辑/比较操作符(返回bool) nNP{>\x;"
4. 原样返回。 #- z(]Y,y
operator, ;e#bl1%#
5. 返回解引用的类型。 I]jK]]@
operator*(单目) LQ'VhNU
6. 返回地址。 tLc~]G*\`s
operator&(单目) jHx)q|2\
7. 下表访问返回类型。 ?S0gazZm
operator[] y^tp^
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 \?K>~{)
operator<<和operator>> s]@k,%
<uL0M`u3
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。 R)u ${
例如针对第一条,我们实现一个policy类: >=!$(JgX
bA*T1Db,t>
template < typename Left > O ]Stf7]%;
struct value_return f%ynod8
{ eGW~4zU
template < typename T > RxrUnMF
struct result_1 c
;@k\6
{ YA'_Ba(v)
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; ANWUo}j
} ; "PtOe[Xk
9xZ?}S:d
template < typename T1, typename T2 > (U@uJ
struct result_2 S/)J<?<b
{ *s}j:fJ
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; r<XlIi
} ; I]B[H6
} ; lk. ;
}rbsarG@
[R9!Tz
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait EC0M0qQ
u4,b%h.
下面我们来剥离functor中的operator() \[ 5mBuk
首先operator里面的代码全是下面的形式: +/Vi"
[-*8S1
return l(t) op r(t) J6m(\o
return l(t1, t2) op r(t1, t2)
)9mUE*[
return op l(t) %. -nZ C
return op l(t1, t2) R`F8J}X_
return l(t) op .|Bmg6g*
return l(t1, t2) op VjhwafYC
return l(t)[r(t)] *d/,Y-tl
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] |=U(8t
/@~&zx&_
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: y+D"LeCAad
单目: return f(l(t), r(t)); 3V2w1CERE
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); j"Vb8}
双目: return f(l(t)); 9CW8l0
return f(l(t1, t2)); ~hxo_&
下面就是f的实现,以operator/为例 r1!]<= &\
GP,xGZZ
struct meta_divide eV x
&S a
{ #Ies
yNKZ
template < typename T1, typename T2 > 9e xHR&>{
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) i@|.1dWh
{ xgQ]#{tG
return t1 / t2; G*$a81dAX
} VtJy0OGcRP
} ; T.j&UEsd
<1EmQ)B
这个工作可以让宏来做: {Q@pF
^68BxYUoD\
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ K`d3p{M
template < typename T1, typename T2 > \ %hqhi@q#
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; NA`EG,2
以后可以直接用 68v59)0U
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) c6NCy s
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 J@I-tS
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) 9&t!U+
;"@FLq(n
bk#t+tuk
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 }hjJt,m
:/
yR
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > 4{1.[##]o
class unary_op : public Rettype ;PrL)!
{ ?fXlrJ
Left l; @`X-=GCl
public : ;<yVJox
unary_op( const Left & l) : l(l) {} .$,.w__m~
m#oZu {
template < typename T > 7:_\t!]
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const |NiWr1&i0
{ G?OwhX
return FuncType::execute(l(t)); /rqaUC )A
} -}?ud3f<
tt7l%olw
template < typename T1, typename T2 > 4gNF;
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const [Bz'c1
{ uPtHCP6
return FuncType::execute(l(t1, t2)); sa71Vh{
} &2!F:L
} ; ZoiCdXvTN
9g*MBe:
R{"7q:-
同样还可以申明一个binary_op |F'k5Lh
1wqsGad+;
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > |5}~n"R5
class binary_op : public Rettype CbA2?( 1o1
{ $ZPiM
Left l; 5 ^\f[}
Right r; y/}>)o4Q
public : L/.$0@$bv
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} mmVx',k
I 2!0,1Q
template < typename T > Yz?1]<X
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 1/bu}?a
{ s)e;
c<(/
return FuncType::execute(l(t), r(t)); 3-Q*umh
} `aS9o]t
E&/D%}Wl
template < typename T1, typename T2 > "5-S:+
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const hOX$|0i
{ 1MV\
^l_
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); [Q/')5b
} U?6YY`A8
} ; BHwQB2t gc
cs ?@Ri=g
jG3}V3|.
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 up~l4]b+
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 X`ifjZ9}d
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) t:X[Blw3$
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。 *6)u5
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! %^l77:O
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。。。 m4@y58n=
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 d8b'Gjwtw
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) +|OkT
下面是修改过的unary_op Bu'PDy~W,
/
4K*iq
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > EX[X|"r
class unary_op >a]4}
{ c?0uv2*Yh
Left l; 3986;>v
6dh@DG*k
public : #EpDIL
N
b(f
unary_op( const Left & l) : l(l) {} &/J[P dSb$
4[]R?lL
template < typename T > U4_<
struct result_1 *HmL8c
{ C.{*|#&GAt
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; -;z&">
} ; Q^v8n1
*n0k2 p
template < typename T1, typename T2 > WT!8.M;Kv
struct result_2 #[*e$C
{ oy'Q#!
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; $}S5&
} ; zjh&?G]:G
'[p~|
mX
template < typename T1, typename T2 > 3MC| O5R4
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const lX`)Avqa
{ ,z)7rU`
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); @T1/S&F=
} i\B>J?Q\
0+O)~>v
template < typename T > ij6M E6
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const Y. yM 1 z
{ (J):
>\a]
return OpClass::execute(lt(t)); BNg\;2r
} }0uSm%,"
Y}"|J ~
} ; R,A|"Q
p]:~z|.Ba
g~%=[1
该方法避免直接使用RetType的result_x,而自己申明一个对应的result_x做一次中转,虽然其实毫无意义,却恰好避开了vc的bug 9il!w
g?
好啦,现在才真正完美了。 4j)Y>
现在在picker里面就可以这么添加了: =L<OTfVE
Y,?
template < typename Right > TUZ-4{kV"
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const -(>x@];r0
{ ##,i<
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); 4aAr|!8|h!
} 0i$jtCCL(
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。 71Ssk|L
u *z $ I
1z~;c|
@l&5 |Cia
6.~(oepu
十. bind P]+^^U
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。 Tp<=dH%$%"
先来分析一下一段例子 i,ku91T
Yh:*.@
p&_a kQj
int foo( int x, int y) { return x - y;} 0(3t#
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 G4s!q1H
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 *E.{i
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 (H+'sf^h
我们来写个简单的。 ~m
uVQ
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: -MHu BgYJ-
对于函数对象类的版本: gSu+]N
.gT@_.ZD9
template < typename Func >
W1y,.6
struct functor_trait . xX xjl
{ ,y2ur 2
typedef typename Func::result_type result_type; xVKx#X9yk
} ; ^F`FB..:y
对于无参数函数的版本: 4ej$)AdW3
Qoq@=|7kxa
template < typename Ret > 7 m&M(ct
struct functor_trait < Ret ( * )() > + 7E6U*
{ /D 8cJgH-
typedef Ret result_type; jzEimKDE's
} ; Bi
kCjP[b
对于单参数函数的版本: b]Rn Cu"
9A3Q&@,
template < typename Ret, typename V1 > pa+^5N
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > h+.^8fPR
{ V85a{OBm,8
typedef Ret result_type; C(iA G
} ; 7"*-
>mg
对于双参数函数的版本: pq-zy6^
K(6=)
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > &J"a` l2
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > %)l2dK&9"j
{ N~M:+\
typedef Ret result_type; &.7\{q\(
} ; -mX
_I{BJ
等等。。。 xvp{F9~qT
然后我们就可以仿照value_return写一个policy # JuO
'L3 \ I
template < typename Func > &r DOqj
struct func_return 66)@4 3V
{
_BtlO(0&
template < typename T > _V:D7\Gs
struct result_1 |EU}&