一. 什么是Lambda Vk?US&1q}
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 eiwPp9[08
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, *Vr;rk
) ={
H
-'~61=PD
X\HP&;Wd
class filler I_3{i`g
{ Q5>]f/LD
public : B0$.oavC
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} k.Q4oyei
} ; 6y
/\u1q<
8G?OZ47k#
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: xn,I<dL39
jrZH1dvE
8c5%~}kG
U~s-'-C/
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); \Ws$@J-M
-$tf`
UMj8<Lq)j
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 o6c>sh
&7L g)PG
>%i]p
NK$BF(HBi
二. 战前分析 =At)?A9[
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。 "HrZv+{
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 #B&%Y6E5
E0aJ~A(Hv
xay~fD
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); Ae|bAyAK
/* --------------------------------------------- */ ,<O| Iis
vector < int *> vp( 10 ); K~Z$NS^W&
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); ;b;Bl:%?
/* --------------------------------------------- */ *@zya9y9q
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); X-}]?OOs
/* --------------------------------------------- */ ],xvhfZ"dn
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); 53O}`xX!6
/* --------------------------------------------- */ .kZ<Q]Vk
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); -PLh|
/* --------------------------------------------- */ MHF7hk ps}
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); tde&w=ec
F%`O$uXA
PIZK*Lop
KAR **M p+
看了之后,我们可以思考一些问题: #s3R4@{
1._1, _2是什么? {^_K
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? T25<}
2._1 = 1是在做什么? I|R;)[;X
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。 VGeyZ\vU
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。 $
nHf0.V1
!G~`5?CvE
#kRt\Fzq
三. 动工 7O\ Qxc\
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: C jZIBMGc
F@rx/3
[
$J!WuOz4^i
lOu&4Kq{g
template < typename T > -mqL[ h,
class assignment W~d^ *LZt
{ 3fdqFJ O
T value; !]2`dp\!
public : 9Z
lfY1=
assignment( const T & v) : value(v) {} $3yn-'o'A
template < typename T2 > eh}I?:(a?
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } cs7K^D;.V
} ; G}#p4\/
/[,0,B9!3
pv@w 8*
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 k4`(7Z
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment ,FWsgqL{l
a&%v ^r[
y[d>7fcf
KkyZd9
class holder $_Q]3"U
{ a|kEza,]
public : gRg8D{
template < typename T > Q1[EiM3
assignment < T > operator = ( const T & t) const "`Y.5.
{ ]@
N::!m
return assignment < T > (t); $n_ax\15
} AGK{t+`
} ; JV@b(x`
\fJ _,
J>Bc-%.Q
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: *IIuGtS
(Ky$(Ubb#6
static holder _1; .'zcD^
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写
,)Z1&J?
*Z2#U?_
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); +XpQ9Cd
而不用手动写一个函数对象。 \vF*n Z5/
aqKrf(Rv
)W |_f
_FP'SVa}D
四. 问题分析 Hl=M{)q@
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。 p61F@=EL
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。 @f`s%o
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 ,QPo%{:p
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 ChRCsu~
下面我们可以对这几个问题进行分析。 O~D]C
Hk@LHC
五. 问题1:一致性 !]l;n
Fd
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?| g4}K6)@
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 )}i|)^J
:aWC6"ik-W
struct holder $\q}A:
{ l,:>B-FV
// 5~{s-Ms
template < typename T > *_/n$&
I%&
T & operator ()( const T & r) const F~wqt7*
{ Pv3qN{265
return (T & )r; $aDkZj
} y4Lh:;
} ; tG*HUN?*
bj7r"_
这样的话assignment也必须相应改动: ~=gpn|@b
g96]>]A<{
template < typename Left, typename Right > Ug8>|wCE
class assignment <Y+>a#T
{ ~qkn1N%'
Left l; DvY)n<U1qA
Right r; >(C5&3^
public : v%;Nyab6$
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} f J+
template < typename T2 > (x140_TH~
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } T0"q,lrdxV
} ; Bj*
M
W
|Fe*t
同时,holder的operator=也需要改动: :&BE-f
F5%IsAH
template < typename T > AYv7-!Yk
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const n7pjj
{ ]:.9:RmEV
return assignment < holder, T > ( * this , t); x\5v^$
} 0`Y"xN`'i
@o>3
Bv.
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。 V?-SvQIk1
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 cXbQ
J=Hyoz+9
return l(rhs) = r; ^b6yN\,S
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。 RuWu#tk
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: V-x/lo]Co
qL~|bfN
template < typename Tp > . H9a
class constant_t b}J,&eYD
{ 4%5 +
const Tp t; E(Zm6~
public : zXML<?w
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} Ir6g"kwCKq
template < typename T > 8K2=WYN
const Tp & operator ()( const T & r) const +Sak_*fq
{ &;[e
return t; PGhYkj2
} "=!sZO?3
} ; b=XHE1^rM
f{)n xd
>#
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 W~Q;R:y
下面就可以修改holder的operator=了 oa6&?4K?F
_:HQ4s@
template < typename T > 6xoCB/]
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const 0,j!*
{ }NKnV3G/Z
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); l!j,9wz7
} DeTLh($\
G<Y}QhFU
同时也要修改assignment的operator() yny1i9
y
{9-n3j}
template < typename T2 > 0X}0,
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } C=`MzZ bJ
现在代码看起来就很一致了。 ?Lbn R~/J
#7=- zda5
六. 问题2:链式操作 [}`-KpV!;
现在让我们来看看如何处理链式操作。 Dr5AJ`y9A
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。 >\[| c
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。 2#R8}\
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。 _*CbtQb5
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct 3u[5T|D'
!7Nz_d~n
template < typename T > W|\$}@>
struct result_1 Ca
?d8
{ v$#l]A_D
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; R7/ET"
} ; i!yE#zew
CvRO'
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: q``:[Sz
*+_+ZDU
template < typename T > hkx (r5o
struct ref ._TN;tR~'
{ L u1pxL
typedef T & reference; W{fNZb'
} ; 5=/j
template < typename T > i9D<jkc
struct ref < T &> 6mV^akapv
{ U&0 RQ:B
typedef T & reference; *vOk21z77d
} ; T l8`3`e
ei(S&u<
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: Suy +XHV
RKy!=#;17
template < typename T > LvNulMEK
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const
75;g|+
{ Nf%/)Tk
return l(t) = r(t); mX[J15
} {_UOS8j7
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。 e*M-y C
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 A+hA'0isF@
aUq2$lw1
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 1u~a*lO}
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: 5em*9Ko
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 j7~Rw"(XQc
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 }z5u^_-m
最后的布局是: ~W-5-Nl{s
Add 8=OpX,t(
/ \ rUZ09>nDy
Divide 5 @.L/HXu-P
/ \ UmG|_7
_1 3 BbhC0q"J
似乎一切都解决了?不。 %H4>k#b@$
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。 Rp0^Gwa
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。 C(kL=WD
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: cVli^*se
GOD{?#c$
template < typename Right > [F
24xC+
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const {xf00/
Right & rt) const Q^):tO]!Ma
{ *gOUpbtXa
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); WWT1_&0
} N1hj[G[H"
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 Wpc8T="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。 %:Z_~7ZR
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。 >fzFNcO*
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。 MqRJ:x
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。 DB(!*6#?
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? v^B2etiX_
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: 6[-[6%o#z
,n$NF0^l
template < class Action > &Qq|
class picker : public Action YT6dI"48
{ ZqXp f
public : u}89v1._Jn
picker( const Action & act) : Action(act) {} b-Ru UfUn0
// all the operator overloaded I8Y
#l'z
} ; 0+/ew8~$
a}X.ewg
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。 I.it4~]H
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: %Z*N /nU
w<Bw2c
template < typename Right > z
fu)X!t^
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const U:bnX51D4
{ )FN$Jlo
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); #3?}MC
} D#gC-,
=yWdtBng
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > +G)a+r'0Q
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。 ^Hz1z_[X@
Q 3/J@MC
template < typename T > struct picker_maker Y|buQQ|
{ ?C']R(fQ\
typedef picker < constant_t < T > > result; +[}<u- -
} ;
k; >Vh'=X
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > D4sp+
{ HSVl$66
typedef picker < T > result; QOY{j
} ; ~_
u3_d.
`1uGU[{x
下面总的结构就有了: k"6&&
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。 Pbt7T
Q
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。 IyAD>Q^
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 A9MTAm{
至此链式操作完美实现。 :*s@L2D6
D 9UM8Hxi
U$;UW3-
七. 问题3 -b|"%e<'
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。 )iFXa<5h
O=6[/oc
'
template < typename T1, typename T2 > "28zLo3
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const FIUQQQ\3
{ u:^sEk"Lk'
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); <GF^VT|Ce
} !t}yoN
n|
*%*Bo9a/
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: Hbn78,~.
kK/XYC
0D
template < typename T1, typename T2 > qae|?z
struct result_2 ;]@Pm<f
{ #q W#>0U
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; hVAatn[
} ; ,T$ GOjt
3R-5&!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? g>l+oH[Tv|
这个差事就留给了holder自己。 P#D|CP/Cu
v7\rW{~Jd&
G #M0
C>n
template < int Order > }F"98s W
class holder; 8H|ac[hXK2
template <> `YqXF=-
class holder < 1 > `jVRabZ0
{ .R
l7,1\
public : Pm,.[5uc
template < typename T > ,RW`9+gx
struct result_1 cL][sI
{ pC #LQ
typedef T & result; /4@
[^}x
} ; z:Z-2WV2o
template < typename T1, typename T2 > D c;k)z=
struct result_2 .(3ec/i4CF
{ jAU&h@
typedef T1 & result; hRMya#%-
} ; (4Nj3x
o
template < typename T > IUNr<w<
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const CD%Cb53
{ XMdCQ=
return (T & )r; [A~ Hl
} dMCoN8W
template < typename T1, typename T2 > 6P:fM Y
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const 0a bQY
{ 1b86@f
return (T1 & )r1; aO S,%J^?
} crN*eFeW
} ; klH?!r&
E@yo/S
template <> PG}Roj
I
class holder < 2 > *,IK4F6>:
{ 3+(lKd
public : #<Lv&-U<KT
template < typename T > -*i_8`
struct result_1 u0A$}r$L
{ 2dcvB]T!
typedef T & result; jU* D
} ; ?5/7
@V
template < typename T1, typename T2 > /sj*@HF=
struct result_2 Cs
y,3XG
{ IN.g
typedef T2 & result; W)J MV
} ; /|<SD.:
template < typename T > U| VL+9#hd
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const l1KgPRmEP
{ +cSc0:
return (T & )r; Ie|5,qw
E
} d4*SfzB
template < typename T1, typename T2 > L#uU.U=
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const kkWv#,qwU
{ G]N3OIw&8
return (T2 & )r2; &1R#!|h1W
} &pjj
} ; |cgjn*a?M
UoKVl-
tfZ@4%'
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> >。 qw?(^uZNW
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: =J)<Nx.gA
首先 assignment::operator(int, int)被调用: +:4>4=
3ce$eZE
return l(i, j) = r(i, j); `-OzjbM
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) Ff(};$/&W
vSC1n8 /
return ( int & )i; \"))P1
return ( int & )j; +ima$a0Zyt
最后执行i = j; *YL86R+U
可见,参数被正确的选择了。 B+mxM/U[c
@c'iT20
{\CWoFht>
0c`nk\vUy
c)B3g.C4m
八. 中期总结 )GAlj;9A$
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: xr7}@rq"U<
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义
Dmr*Lh~
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 ydo9 P5E
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor rq4g~e!S
Y0T :%
af %w|M
cv-rEHT
Nw$OJ9$L>
IGQBTdPUa
九. 简化 At?|[%<`
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。 )E*f30
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 Q;w[o
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: 7C0xKF
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 PfRA\
+-*/&|^等 *1{A'`.=\
2. 返回引用。 l`ZL^uT
=,各种复合赋值等 .P aDR |!
3. 返回固定类型。 Nr~!5XO
各种逻辑/比较操作符(返回bool) #qYgQ<TM!
4. 原样返回。 Qn.dL@W
operator, r KUtTj
5. 返回解引用的类型。 'jfE?ngt
operator*(单目) d"06
gp
6. 返回地址。 \<*F#3U1
operator&(单目) (${ #l
7. 下表访问返回类型。 tWTHyL
operator[] #~)A#~4O
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 _.Hj:nFHz
operator<<和operator>> `;+x\0@<
kSzap+ nB?
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。 GEF's#YWK
例如针对第一条,我们实现一个policy类: j?m(l,YD|*
/MY's&D(
template < typename Left > vj%"x/TP
struct value_return #e-K It
{ QK[^G6TI
template < typename T > i .uyfV&F
struct result_1 q
i yK
{ O>qlWPht
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; 41<h|WA
} ; z$R&u=J
;mQ|+|F6X
template < typename T1, typename T2 > *3fl}l
struct result_2 g:ky;-G8b
{ -0kMh.JYR
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; $<nRW*d
} ; Ig}hap]G
} ; 5=I({=/>
e'A_4;~@s
Os'E7;:1h
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait //BJaWq
[|oG}'Xz
下面我们来剥离functor中的operator() 1C{0 R.
首先operator里面的代码全是下面的形式: C/Tk`C&
N=C t3
return l(t) op r(t) M$%ON>Kq
return l(t1, t2) op r(t1, t2) %xCL&}bY
return op l(t) SoM,o]s#y
return op l(t1, t2) JxtzI2
return l(t) op <q$Tk,
return l(t1, t2) op 7HH@7vpJ^
return l(t)[r(t)] E> GmFw
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] ?V8Fgd
XXum2eA
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: 4"kc(J`c
单目: return f(l(t), r(t)); t2)uJN`a$X
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); f?tU5EX
双目: return f(l(t)); Q4-d|
return f(l(t1, t2)); 7FcZxu\
下面就是f的实现,以operator/为例 ]pBEoktp
z2YYxJc&w
struct meta_divide
9DhM 9VU
{ ygnZ9ikh<-
template < typename T1, typename T2 > hRX9Du`$
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) 0.x+ H9z
{ e8("G[P>
return t1 / t2; #X'-/q`.
} @[9
} ; 'RKpMdoz
,]wQ]fpt
这个工作可以让宏来做: lwX9:[Z
!9PAfi?
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ .8^mA1fmX
template < typename T1, typename T2 > \ ^6kl4:{idE
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; <M1*gz
以后可以直接用 _lk VT']
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) 0SYJ*7lPX
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 S?JCi=
(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。。。) 7V::P_aUY
/kG?I_z
rtz-kQ38R
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,l7>>L{g
xbhHP2F|
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > 8A&N+sT
class unary_op : public Rettype j[:70%X
{ C]mp<
Left l; i=#\`"/
public : -@>]iBl
unary_op( const Left & l) : l(l) {} |e@1@q(a[]
Q2ne]MI
template < typename T > L;")C,CwQ
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const \-]Jm[]^
{ GBb8}lx
return FuncType::execute(l(t)); I\6C0x
} %/w-.?bX
eR5q3E/;G
template < typename T1, typename T2 > eC"e
v5v
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const O713'i
{ ,jC~U s<
return FuncType::execute(l(t1, t2)); )uHat#
} [>?|wQy >=
} ; 4z5qXI/<m4
rhPv{6Z|7
& n@hD7=(
同样还可以申明一个binary_op 6/L[`n"G
J[?oV;O
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > u-iQ
class binary_op : public Rettype \Qah*1
{ jm<^WQ%Cc
Left l; 0qFO+nC
Right r; )
6QJZ$
public : c{1)-&W
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} RP~67L
N*Q*>q
template < typename T > B">Ko3
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const npkT>dB+
{ <Nrtkf4-O
return FuncType::execute(l(t), r(t)); Pzzzv^+
} 4K:Aqqhds
Cj~e` VRhk
template < typename T1, typename T2 > F~eYPaEKy!
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const >Vq07R
{ /'DAB**
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); 4uO88[=
} xM<aQf\j
} ; OCdX'HN5Y
U~yPQ8jD
],!}|
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 ZKt{3P
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 B]yO
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) -V2`[k
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。 .{t5_,P
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! \\R<HuTY
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。。。 {f4jE#a>v
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 _X?_|!;J
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) [^a7l$fmi
下面是修改过的unary_op #B?lU"f8q^
Adiw@q1&
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > |qQ6>IZ
class unary_op '@KH@~OzRS
{ Dj=$Q44
Left l; ]]r;}$
j-/$e, xX
public : mm#UaEp
|4/rVj"
unary_op( const Left & l) : l(l) {}
rwSR
P*;[&Nn4
template < typename T > 9wfE^E1
struct result_1 ?Mo)&,__
{ F#9^RA)9
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; ZGh6- /
} ; ;>ml@@Z
b (HJ|
template < typename T1, typename T2 > %?V~7tHm>
struct result_2 _M8'~$Sg
{ EVqqOp1$v4
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; eW<NDI&b
} ; )xU+M{p-os
6X'0 T}
template < typename T1, typename T2 > k fY;
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const Xajt][
{ |ul{d|
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); % mPv1$FH
} fA1{-JzV<4
VPO~veQ
template < typename T > PQ_A^ 95
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const AwuhFPG
{ be-HF;lZe'
return OpClass::execute(lt(t)); @`B_Q v@
} S/eplz;
-0`n(`2
} ; er
BerbEEH
{ **W7\h
*@@dO_%6
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 "-:g.x*d
好啦,现在才真正完美了。 j)ln"u0R^B
现在在picker里面就可以这么添加了: "tJ[M
vY4}vHH2
template < typename Right > WyB^b-QmDh
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const 73u97oe>1
{ mcQ
A'
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); pR2U&OA
} wLI1qoDM
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。 SCn)j:gH;
NuF?:L[
7nxH>.,Q>
h4ntjk|{i7
p/LV^TQ
十. bind GHi'ek <?^
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。 @+Nf@LJ
先来分析一下一段例子 fY=:geB
fO#nSB/
8
:!$+dr(d
int foo( int x, int y) { return x - y;} #Ddo` >`&
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 /Trbr]lWy
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 7&jq =
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。 Z"Q9^;0%
我们来写个简单的。 D\J.6W
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: x<w-j[{k_K
对于函数对象类的版本: 6e.l#
c!1}
l*CCnqE
template < typename Func > h{\S '8
struct functor_trait hfc~HKLC
{ =?]S8cth
typedef typename Func::result_type result_type; ][//G|9
} ; ;2?fz@KZ
对于无参数函数的版本: XCyb[(4
m#_M"B.cm
template < typename Ret > &>Z;>6J,
struct functor_trait < Ret ( * )() > [\fwnS_1
{ E}0g
typedef Ret result_type; 1jBIi
} ; ~-sG&u>
对于单参数函数的版本:
e*I92
iW9
template < typename Ret, typename V1 > 5L7nEia'
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > ]TtID4qL
{ g&.OJ
typedef Ret result_type; NTCFmdbs 6
} ; I
5ZDP|
对于双参数函数的版本: &oZU=CN
77+3CME{'
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > @x[A^
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > k%sxA
{ \j.l1O
typedef Ret result_type; T.%yeJiE
} ; y^Q);siSy
等等。。。 sUiO~<Ozpk
然后我们就可以仿照value_return写一个policy oxnI/Z
_T805<aUW\
template < typename Func > %'X7T^uE
struct func_return k7sD"xR3
{ dxS5-aWy9w
template < typename T > Cd6th
F)
struct result_1 33~8@]b
{ y
GmFi
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; at\u7>;.^k
} ; ]j*uD317
:7Uv)@iUk
template < typename T1, typename T2 > '<e$ c
struct result_2 4}*.0'Hz
{ 9`^(M^|c
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; k`z]l;:
} ; S|6i]/
} ; xjAU
Csq
f4f)9n
f?16%Rk<
最后一个单参数binder就很容易写出来了 (m2_Eh;
?h|DeD!s
template < typename Func, typename aPicker > [yc7F0Aw
class binder_1 =C|^C3HK
{ x wwL
Func fn; $n47DW&
aPicker pk; Z?&ZgaSz
public : /m^G 99N
HvZSkq^
template < typename T > xDS]k]/(T
struct result_1 Z@*!0~NH=4
{ *<"{(sAvk
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; *p\fb7Pu_3
} ; D=.Ob<m`Z
kf |J
template < typename T1, typename T2 > i]@k'2N
struct result_2 NweGK
{ im)r4={
9
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; P{J9#.Zq&s
} ; 6V6Mo}QF
s
NMC0y|G
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} V_ntS&2o
=@hCc
template < typename T > -Oz! GX
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const :v$)Z~
{ ,iZKw8]f
return fn(pk(t)); d{ B0a1P
} bcxR7<T,"9
template < typename T1, typename T2 > ,I]]52+?4
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const tqp i{e
{ S<i.O
return fn(pk(t1, t2)); 2#/sIu-L
} X(8LhsP
} ; iO18FfM_
-r~9'aEs
Lm1JiPs d
一目了然不是么? eIf-7S]m
最后实现bind ,[dvs&-*
[a~@6*=
~,8#\]xR
template < typename Func, typename aPicker > q @wX=
picker < binder_1 < Func, aPicker > > bind( const Func fn, const aPicker & pk) kK:Wr&X0H
{ &t