一. 什么是Lambda Y1?"Ut
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 J H%^FF2
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, ^l UV^%f
Qg7rkRia
YpAJ7E|7
92@/8,[
class filler sG/mmZHYzr
{ },"T,t#
public : >y2;sJ4]D%
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} t8"*jt
} ; ,Zpc vK/S
dFd^@b
ad\?@>[I
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: :QndeUw
i/&?e+i
B@:c8}2.
F/"Q0% (m
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); {*=+g>RgD
;B 35E!QJ
_f~(g1sE
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 SWAggW)
73-*|@6
yqy5i{Y
-xJ_5
二. 战前分析 Kk}|[\fW
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。 @R5jUPUVV
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 fpjy[$8
~wMdk9RQ
BFU6?\r
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); 0!D,74r
/* --------------------------------------------- */ Quc,,#u
vector < int *> vp( 10 ); yGNZw7^(
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); A@8Ot-t:\2
/* --------------------------------------------- */ o -< 5<
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); WjyuaAWY
/* --------------------------------------------- */ >-2eZ(n)"
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); 61Z#;2]
/* --------------------------------------------- */ Qy)+YhE
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); r/X4Hy0!lT
/* --------------------------------------------- */ U4DQ+g(A
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); +E8Itb,
7x/S4Gs'4
Di[}y;
`1cGb *b/
看了之后,我们可以思考一些问题: bv.DW,l%'
1._1, _2是什么? *%G$[=
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。 U
Hej5-B
2._1 = 1是在做什么? yIm@m[B;
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。 `y&d
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。 t/;@~jfr@
[m9Pt]j@
i+/:^tc;
三. 动工 e&Z\hZBb
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: Uoskfm
g/)$-Z)Nu
+N161vo7
.k{omr&Dy5
template < typename T > /jR]sC)xs
class assignment ~s}0z&v^te
{ k,EI+lC X
T value; ?;{fqeJz
public : @S/PB[%S
assignment( const T & v) : value(v) {} K!X>k
template < typename T2 > rAc
Yt9M#
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } Qfhhceb6#J
} ; ep"YGx[V
Rw]4/
Hpo/CY/
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 0-)D`s%
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment fI{ZElPp
x+kP,v
:<-,[(@bR
#n= b*.
class holder =)56]ki}
{ sUaUZO2V
public : 5e!YYt>
template < typename T > 0D[D;MW
assignment < T > operator = ( const T & t) const -qki^!Y?
{ Km~\^(a '
return assignment < T > (t); QN %w\JXS
} _$<Q$P6y
} ; ?
x1"uH
#z|\AmZ\
5:jbd:o
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: X(D$eV
go, Hfb
static holder _1; u3!aKXnv<
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 O|#N$a&_N
; Q-f6)+&
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); fIrl?X']
而不用手动写一个函数对象。 cz8%p;F:
]J^9iDTTA
b\/:-][
E"ju<q/Q
四. 问题分析 DRldRm/
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。 m){.{Vn]
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。 q!iMc
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 ap;tggi(H
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 >U~B"'!xV
下面我们可以对这几个问题进行分析。 >*xa\ve
B,sv! p+q5
五. 问题1:一致性 fvajNP
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?| !/4f/g4Ze
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 $}d| ~q\
UcCkn7}
struct holder 8^fkY'x
{ b P>!&s_
// ILt95l
template < typename T > X-oHQu5
T & operator ()( const T & r) const !Jo3>!,j
{ %IS'R`;3
return (T & )r; r7tN(2;5
} ?^z!yD\
} ; oE+s8Q
1'5I]D
ec
这样的话assignment也必须相应改动: ZeD""vJRY
)oO cV%
template < typename Left, typename Right > (fgX!G[W
class assignment o.tCw\M$g
{ 0B(<I?a/
Left l; myT z
Right r; 0dKI+zgr
public : 6qA48:/F=
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} _=c>>X
template < typename T2 > =RR225
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } 1y5]+GU'`
} ; eSZS`(#!(
bl|k6{A
同时,holder的operator=也需要改动: 15Vb`Vf`N
X !5
template < typename T > $!c)%qDq
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const (7RxCo=X
{ ?^i$} .%W
return assignment < holder, T > ( * this , t); wj>mk
} p*10u@,
qC9$xIWq
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 ||y5XXs
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 i/rdPbq
L&1VPli
return l(rhs) = r; kJ6=T6s
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 n{F$,a
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: Dc |!H{Yr
qvz2u]IOw
template < typename Tp > G| pZ
class constant_t T>(nc" (
{ wiWpzJz
const Tp t; <dx
xXzLT
public :
?PNG@OK
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} 4[za|t
template < typename T > iw<#V&([J
const Tp & operator ()( const T & r) const Wvl>i HB
{ v}hmI']yf
return t; @;}bBHQz{p
} qkC+9Sk
} ; QRnkj]b
~je#gVoUR
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 ]%I cUd}
下面就可以修改holder的operator=了 u7>b}+ak&
q/xMM`{
template < typename T > -|mWi
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const ]=p@1
{ :.['e`
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t));
NLFSw
} hkw;W[ZWa
\^iPU 27H
同时也要修改assignment的operator() Y:C7S~
PF@+~FI
template < typename T2 > 4C^;lK
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } q10gKVJum
现在代码看起来就很一致了。 '1A S66k
g(t"+
P
六. 问题2:链式操作 qG7^XO Ws-
现在让我们来看看如何处理链式操作。 l%*KBME
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。 s z
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。 ]gYnw;W$
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。 U0'> (FP~2
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct 8YC\Bw
Ev;HV}G
template < typename T > #%k!`?^fbK
struct result_1 _aVrQ@9
{ 43pQFDWa
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; gK/mm\K@
} ; D<$~bUkxR
/5Wy)-
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: Go3EWM`Cd8
Tl=cniy]
template < typename T > &~U!X~PpB
struct ref !=@Lyt)_b
{ -x2/y:q `
typedef T & reference; LtKiJ.j?A
} ; _ngyai1
template < typename T > > 4ex:Z
struct ref < T &> Vh^fbv`?
{ Vu '/o[nF>
typedef T & reference; kH1hsDe|&y
} ; ";38vjIV
Ei2Y)_
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: Pk[:+. f(
5Jq~EB{"
template < typename T > fk4s19;?
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const jr{C/B}
{ Q=J"#EFs
return l(t) = r(t); zu&5[XL
} k|Vq-w
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。 1a3rA
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 <b>@'\w9
sBY*9I
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 AR AC'F0
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: ?-0k3
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 GwxxW
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 ^Bn)a"Gd
最后的布局是: cc7*O
Add
x/Se
/C
/ \ [Hz_x(t26
Divide 5 <qN0Q7
/ \ OiNzN.}d
_1 3 )ALPMmlRs
似乎一切都解决了?不。 F+Rtoq|
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%'`nJ!
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。 wEENN_w
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: B
PTQm4TN
"Wr5:T-;
template < typename Right >
RvKP&
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const D_
xPa
Right & rt) const M3@Wb@
{ F<q'ivj:w
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); >k,|N4(
}
@#K19\dQ
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 yjUZ40Dq
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。 /PG+ s6
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。 F>Rz}-Fy
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。 'HTr02riY
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。 w~a^r]lPW
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? W)3?T&`
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: N&7=
hni
!!Z#'Wq
template < class Action > 0xrr9X<
class picker : public Action fyPpzA0
{ =; Gw=m(
public : XL@i/5C[
picker( const Action & act) : Action(act) {} $ysemDq-a\
// all the operator overloaded `Bk7W]{L
} ; GZ0?
C2\
J$
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。 0 3fCn"
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: r(xh5{^x
1ael{b!
template < typename Right > rF:C({y
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const ^;jJVYx-PP
{ C,7d
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); GL$!JKWp
} "MHm9D?5
ntbl0Sk
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > 8uq^Q4SU
使用picker还带来一个额外的好处。之前提到picker_maker要区分functor和常量,有了picker,区分的方法就非常简单了:凡是属于picker<T>的都是functor,否则就是常量。 E^w2IIw
*,<A[XP
template < typename T > struct picker_maker '?dO[iQ$:
{ ^Gt&c_gH
typedef picker < constant_t < T > > result; lxb+0fiN
} ; -SZXUN
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > uKc x$
{ M#X8Rs1`
typedef picker < T > result; xY9#ouF
} ; 1O@
qpNm
Ix@rn
下面总的结构就有了: >QO^h<.>
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。 g^|}e?
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。 r/zuo6"5
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 |S.G#za
至此链式操作完美实现。 3qJOE6[}%
ITJ{]7N
Klfg:q:j+b
七. 问题3 VuA7rIF$66
如何使用多参数的函数对象呢?考虑_1=_2,这个functor必须接受2个参数,因此所产生的assignment对象的operator()必须能接收2个参数。 k7JE{(Ok
4?Pdld
template < typename T1, typename T2 > TI4#A E
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const {y)O?9q
{ Ie{98
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); hhd%j6
} j8n_:;i*
t80s(e
很明显,这个函数的返回类型会依赖于T1,T2,因此result_1已经无法适用,我们就只好再写一个result_2: XN9s!5A<L)
]D?//
template < typename T1, typename T2 > f%vJmpg
struct result_2 U-Ia$b-5!
{ J1OZG6|e
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; m(CW3:|
} ; <
kyT{[e+6
X`i'U7%I
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? 6.
N?=R
这个差事就留给了holder自己。 ]<b$k
biAI*t
2gM=vaiH=
template < int Order > I\e?v`e
class holder; n@5Sp2p
template <> 9U[Gh97Sf
class holder < 1 > |^fubQs;2
{ zVN/|[KP4
public : Zoe>Ow8mE`
template < typename T > u=_"*:}
struct result_1 qLrvKoEX2
{ J{>9ctN
typedef T & result; ;fomc<
} ; \:]
template < typename T1, typename T2 > ?bFP'.
struct result_2 9/A$3#wF
{ od~^''/b
typedef T1 & result; BGM5pc (ei
} ; .*XELP=BT
template < typename T > vHR-mQUs
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const TdGda'C
{ kc*zP=
return (T & )r; A/5??3H
} +m?;,JGt
template < typename T1, typename T2 > -& Qm"-?:
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const 5)h#NkA\J
{ eC%uu
return (T1 & )r1; m(0sG(A~
} @ig'CF%(
} ; u#(&
R"6
&gF*p
template <> <JtH/oN
class holder < 2 > ;+v5li
{ 6Gt~tlt:L
public : Oi#4|*b{W
template < typename T > 5)712b(&
struct result_1 E/bIq}R6
{ 5mzOr4*0
typedef T & result; ]U[y3
} ; U-RR>j
template < typename T1, typename T2 > D5]AL5=Xt2
struct result_2 wyzx9`5~d
{ R7)\wP*l5
typedef T2 & result; (!b_o A8V
} ; 8:#\g
template < typename T > RF3?q6j ,
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const Mc8|4/<Z
{ k+-IuO
return (T & )r; .II*wKk
} Q`?+w+y7
template < typename T1, typename T2 > t<~WDI|AN
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const 1XfH,6\8i
{ 4%! #=JCl
return (T2 & )r2; vjo@aY.x
} WP(+jL^-
} ; So?.V4aD_
s*'L^>iZ
R%gkRx[
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 XKp$v']u
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: #+VH]7]
首先 assignment::operator(int, int)被调用: s|40v@M
cnJL*{H<2
return l(i, j) = r(i, j); >L5fc".
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) N5W;Zx]
n oWjZ
return ( int & )i; /"~ D(bw0=
return ( int & )j; GCrIaZ
最后执行i = j; 2T3TD%
可见,参数被正确的选择了。 cb36 ~{
Th!.=S{Y5
4)]w"z0Pc
VSm[80iR0
l'yX_`*Iq
八. 中期总结 [cJQ"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: 0 QzUcr)3+
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 Oup5LH!sW
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 0^%\! Xxq
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor SW94(4qo
]lBe
}Iyr u3M][
A/bxxB7w
^{ Kj{M22
\VL_
九. 简化 xXa* d
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。 |AosZeO_
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 6CQ.>M:R
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: %:jVx
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 R,Gr{"H
+-*/&|^等 8S8^sP
2. 返回引用。 /6?A#%hc
=,各种复合赋值等 BIu%A]e"
3. 返回固定类型。 5,Q3#f~!
各种逻辑/比较操作符(返回bool) )^Ha?;TS
4. 原样返回。 KOQiX?'
operator, }"$2F0
5. 返回解引用的类型。 3Jt7IM!9[
operator*(单目) h;q=<[h\
6. 返回地址。 .,-,@ZK
operator&(单目) q5Bj0r[/o
7. 下表访问返回类型。 bHJKX>@{
operator[] jruXl>T!U
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 E$u9Jbe
operator<<和operator>> UxGr+q
Nu/D$m'PY
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 ^Vbx9UN/
例如针对第一条,我们实现一个policy类: \vH /bL
"PFczoRZ
template < typename Left > s!lLdR[g
struct value_return For`rfR
{ knX*fp
template < typename T > 7@[HRr
struct result_1 }Q }&3m~g
{ 9+z5$
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; \+?>KpE,b
} ; MC
8t"SB
*qX!
template < typename T1, typename T2 > WFGcR9mN?
struct result_2 P^lzl:|
{ ] "ZL<?3g
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; (31ia"i%
} ; a&sVcsX
} ; j{U#g8
;~A-32;Y4
<yoCW?#
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait u~uR:E%'C
JYAtQTOR
下面我们来剥离functor中的operator() ]JQ+*ZYUE
首先operator里面的代码全是下面的形式: 8fG$><@
|UudP?E
return l(t) op r(t) AX`>y@I
return l(t1, t2) op r(t1, t2) Ok0zgi
return op l(t) xSf&*wLE
return op l(t1, t2) }\iH ~T6
return l(t) op Q|gw\.]$&[
return l(t1, t2) op iY|zv|;]=
return l(t)[r(t)] P#8+GN+bF
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] %^`b)
: ~RY
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: B%]yLJ
单目: return f(l(t), r(t)); WxLmzSz{xD
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); v+), uj
双目: return f(l(t)); z:
;ZPSn
return f(l(t1, t2)); &Zzd6[G+
下面就是f的实现,以operator/为例 g9T9TQ-O
1WTDF
struct meta_divide [Iwb7a0p
{ k;7R3O@
template < typename T1, typename T2 > ]j4Nl?5*x
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) ?(t{VdZSzQ
{ ~BUzyc%
return t1 / t2; 0xN1Xm0d
} y ~PW_,
} ; 3d1$w
H'2J! /V
这个工作可以让宏来做: :jKiHeBQu?
)335X wA+
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ >V01%fLd
template < typename T1, typename T2 > \ 5W Z9z-6
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; `<?{%ja
以后可以直接用 #`g..3ey
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) /'[m6zm]
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 o+wG69
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) >`0l"K<
b`9J1p.;
ym]12PAU5
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 z PW [GkD
<P%<EgOE
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > x5X;^.1Fr
class unary_op : public Rettype Ej[:!L
{ @5[9iY
Left l; M*+MhM-
public : tc|`cB3f
unary_op( const Left & l) : l(l) {} Yn~N;VUA
o 94]:$=~
template < typename T > 9 rMP"td
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const b|rMmx8vA
{ \{GBaMwG~
return FuncType::execute(l(t)); y8HwyU>
} !{WIN%O
+,g"8&>
template < typename T1, typename T2 > +WH|nV~lQ
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 2 &(w\#'
{ @W|N1,sp
return FuncType::execute(l(t1, t2)); q
n6ws
} |riP*b
} ; c; MF
HCCEIgCT
.{=|N8*py8
同样还可以申明一个binary_op t_+Xt$Q7C
#s}cK
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > 2#XYR>[
class binary_op : public Rettype #^] v5s
{ 46(=*iT&V
Left l; 4t]YHLBS
Right r; D)_67w|u|
public : `pTCK9
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} MS=zG53y
O'WBO"
template < typename T > W5f|#{&L:
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const T,
z80m}
{ nZtP!^#
return FuncType::execute(l(t), r(t)); )tD[Ffvr
} `w;8xD(
1Z$` }a
template < typename T1, typename T2 > jG E=7
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const }JWLm.e
{ SKUri
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); 7gx
7NDt
} v0 3
} ; &yabxl_
8NUVHcB6
K8R}2K-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 I\8F.J1_
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 </jzM?i
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) Pw:{
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。 01_*^iCf5
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! Dus [N<
w
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。。。 jMAZ4M
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 J?1U'/Wx2
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) 7C::%OF~7
下面是修改过的unary_op cU[^[;4J<
Ocp`6Fj
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > M];?W
class unary_op HO`N]AMw
{ V9 J`LQ\0
Left l; gR]NH
xl]1{$1M
public : 6 o!*bWh
!,0%ZG}]7
unary_op( const Left & l) : l(l) {} :,f~cdq=
GI
;
template < typename T > ]}za
struct result_1
ib,BYFKEW
{ *pP&$!bH%
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; vTk\6o q
} ; ox&PFI0Gn
Y48MCL
template < typename T1, typename T2 > c2o.H!>
struct result_2 bZKlQ<sI
{ 8=T[Y`;x
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; n{1;BW#H
} ; j]X$7
~B2,edkM
template < typename T1, typename T2 > Pqtk1=U
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const NU <K+k
{ Fs}vI~}
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); ~ 7^#.
} ;J&p17~T9
(]}52%~
template < typename T > >69- [#P!
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const d J|/.J$d
{ NE1n 9
return OpClass::execute(lt(t)); .G~Y`0
} ^K]`ZQjKC
v*[oe
} ; 5nA
*'($j
1!P\x=Nn_
_ mJP=+i
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 :5DL&,,Q3
好啦,现在才真正完美了。 Q&k1' nT5
现在在picker里面就可以这么添加了: !C3ozZ<
oz[Mt
i*
template < typename Right > sPxDo?1x-
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const >DSD1i+N
{ qPvWb1H:
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); ,|lDR@
}
a^5.gfzA
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。 |~d8j'rt
PZ[hH(EX
R<eD)+
M}Obvl
U1y8Y/
十. bind KM:k<pvi
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。 AS-%I+ A
先来分析一下一段例子 6M^NZ0~J
ZdsYIRU#
^Q9;ro*;ck
int foo( int x, int y) { return x - y;} \|f3\4;!
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 ; VH:dg
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 _+*+,Vx
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。 N, SbJ Z
我们来写个简单的。 ,CED%
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: TYH4r q
&
对于函数对象类的版本: VsjE*AJpe
|J^}BXW'^)
template < typename Func > r
Y#^C
struct functor_trait ygo4.
{ _rakTo8BY
typedef typename Func::result_type result_type; S"Z.M _
} ; ;%`oS.69
对于无参数函数的版本: d#vo)>
=6Q\78b
template < typename Ret > N/V~>UJ0{*
struct functor_trait < Ret ( * )() > gCjW !t
{ dVKctt'C
typedef Ret result_type; >X58 zlxk
} ; G4jyi&]
对于单参数函数的版本: 4 >`2vb
{^V9?^?d (
template < typename Ret, typename V1 > 3X:)r<
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > $TZjSZ1w
{ [yn\O=%5
typedef Ret result_type; J-U5_>S
} ; {"vTaY@
对于双参数函数的版本: |?\J,h
y3Qb2l
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > .EB'n{zxd
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > GC3WB4iY@U
{ \3XG8J
typedef Ret result_type; /3KPK4!m
} ; s%/x3anz=
等等。。。 \C &V)/
然后我们就可以仿照value_return写一个policy >[r ,X$]
M$$Lsb [
template < typename Func > )[np{eF.k
struct func_return 4Je[!X@C
{ A V]7l}-
template < typename T > $VNj0i. Pr
struct result_1 h6;vOd~%
{ nmWo:ox4;(
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; g/(3D
} ; ~m6b6Aj@6
C;\R
62'
template < typename T1, typename T2 > TJ_pMU
struct result_2 ,k |QuOrCh
{ `)TuZP_)
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; G<W;HM j2
} ; 7wz9x8 \t
} ; ,vcd>"PK
0?Bv
zfb
(8td0zq
最后一个单参数binder就很容易写出来了 12o6KVV^x
+aZcA#%
template < typename Func, typename aPicker > xtFGj,N
class binder_1 5MHcgzyp
{ 1%$Z%?
Func fn; }Hy4^2B
aPicker pk; 4'#?"I
public : ZE:!>VXa87
F&u)wI'
template < typename T > q(\kCUy!
struct result_1 zFm:=,9
{ sIzy/W0iV
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; wzf
} ; =Q~@dP
"L&84^lmf
template < typename T1, typename T2 > *n x$r[Mqj
struct result_2 aL^
58M y&
{ +[2ep"5H
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; &j?+%Y1n@
} ; HB*H%>L{"B
P^^WViVX
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} VM}7 ~
BF/l#)$yK
template < typename T > `Rx\wfr}
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const !X4m6gRaP
{ T!X`"rI
return fn(pk(t)); UW'@3#<?
} cnz+%Y N
template < typename T1, typename T2 > srK9B0I
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const x(7Q5Uk\
{ 821;; ]H
return fn(pk(t1, t2)); \rM5@
Vf
} L>&9+<-B
} ; 8k )i-&R
&P&VJLA