一. 什么是Lambda tn{8u7
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 O^0"
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, D
M}s0O$0
9^!wUwB
xZyeX34{M;
x{Sd
P$
class filler )tD6=Iz^5
{ b_l3+'#ofM
public : ESIzGaM
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} UWw}!1
} ; lbS?/f
e/>:K' {
qOi5WX6F/
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:
/W`$yM3
5%P[^}
E=kw)<X2
)v1CC..
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); 's.~$
d=y0yq{L
+zsZNJ(U
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 w" JGO
zKxvN3!
{5-zyE
h@@d{{IqT
二. 战前分析 *NlpotW,f
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。 _f3
WRyN0
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 (Y2mmd
_q)!B,y-/N
k2p'G')H
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); [4XC#OgA
/* --------------------------------------------- */ @KA1"Wb_
vector < int *> vp( 10 ); sa9fK Z'q
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); ~{M@?8wi
/* --------------------------------------------- */ j{;|g%5t
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); @rwU 1T33
/* --------------------------------------------- */ 6/6Rah!
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); ,H39V+Y*
/* --------------------------------------------- */ "OL~ul5
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); -CD\+d "
/* --------------------------------------------- */
<uD qYT$6
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); =VSkl;(O
2]2H++
C),7- ?
sx5r(0Z
看了之后,我们可以思考一些问题: >'`Sf ?+|
1._1, _2是什么? TJOvyz`t
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。 2+'|kt2
2._1 = 1是在做什么? ,J(lJ,c
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。 S0LszW)e
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。 k)":v3^
g19S
#3 bv3m
三. 动工 ArzDI{1
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: @B`Md3$7
P^[/Qi}j
AmcC:5
Q\9K2=4
template < typename T > c!Dc8=nE0m
class assignment xU}M;4kH~
{ 73
V"s
T value; -@M3Dwsi3
public : XoItV
assignment( const T & v) : value(v) {} VVuR+=.&
template < typename T2 > i8~r
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } JE!("]&
} ; =_PvrB 2'
qC@Ar)T
=g~j=v,e
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 UFEN y."P
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment kdcQw7G
zOGR+Gq_Z
m^I,}1H4
\c7>:DH
class holder tln1eN((q
{ IU!Ht>
public : 6t}XJB$+7
template < typename T > d?hz LX
assignment < T > operator = ( const T & t) const ssl&5AS
{ mqFq_UX/T
return assignment < T > (t); |J3NR`-R
} HZZDv+
} ; 8S
U%
\VN=Ef\E
k^An97J
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: G7-!`-Nk
kuKa8c
static holder _1; (V?@?25
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 YG[w@u
Qn=$8!Qqa
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); yn~P{}68
而不用手动写一个函数对象。 8&E}n(XE
Gv~p
C;qMw-*F
;dQAV\
四. 问题分析 9lspo~M
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 ::"E?CQLV
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 i@zY9,b
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 MYdx .NZT
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 U<bYFuS"
下面我们可以对这几个问题进行分析。 tcL2J .
:"'nK6>
五. 问题1:一致性 DWf$X1M
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?| kso*} uh0
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 gx;O6S{
)^/0cQcJ
struct holder ]J@/p:S>
{ 9_huI'"p
// m{(+6-8|m
template < typename T > NP_?f%(
T & operator ()( const T & r) const K
,isjh2
{ ` |Fp^gM
return (T & )r; :6Pad
}
CL3xg)x6
} ; ;p Z[|
|_zO_F rtp
这样的话assignment也必须相应改动: q#[`KOPV
PC/!9s0W
template < typename Left, typename Right > ~UPZ<
class assignment g.C5r]=+&
{ N"c(e6
Left l; ]P1YHw9
Right r; OJ,m1{9$}
public : `s/?b|,
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} ][:rLs
template < typename T2 > p538r[f<
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } DTY<0Q.
} ; FvXqggfGv
`X8@/wf#
同时,holder的operator=也需要改动: fRHKQ(a#
G[z
.&l
template < typename T > '%7 Bx of
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const X")|Uw8Kl/
{ Y25uU%6t_
return assignment < holder, T > ( * this , t); J8Z0D:5
} D>kD1B1
(tCib 4
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 J^zi2jtV
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 2{oThef[O
srmKaa|
return l(rhs) = r; I}.i@d'O
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 :uK
btoA
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: -%m3-xZA
5PiOH"!19
template < typename Tp > W{Z^n(f4
class constant_t ;l!`C' :'
{ yrr)
y
const Tp t; ?R'Y?b
public : # cFr
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} r88"#C6E'
template < typename T > -Kxc$}
const Tp & operator ()( const T & r) const _vl}*/=Hc
{ t;O1IMF
return t; G+WM`:v8%
} R7_VXvm>z
} ; ;YH[G;aJ
2<r\/-#pU
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 YpmYxd^
下面就可以修改holder的operator=了 }Dfwm)]Q
$8=@R'
template < typename T > LU2waq}VA
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const 0(\+-<
{ Vxdp|
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); 0A[e sWmP
} j]5WK_~M
ZFxLBb:
同时也要修改assignment的operator() EX
"|H.(
,YLF+^w-
template < typename T2 > P+(i^=S
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } wL{qD
现在代码看起来就很一致了。 B3
zk(RNZ
:1aL
?
六. 问题2:链式操作 bS^WhZy'(
现在让我们来看看如何处理链式操作。 7$uJ7`e
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。 )K]pnH|
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。 2F+gF~znQ
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。 w *!wQ,o
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct 9F##F-%x
46x.i;b7
template < typename T > U
?b".hJ2
struct result_1 (q;bg1\UK
{ 6|;Uq'
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; <+U|dX
} ; _D;@v?n6!O
*@S@x{{s
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: |m*.LTO
WxUxc75
template < typename T > %dttE)oH?
struct ref cxyM\@QB3
{ eN>0wd5{L
typedef T & reference; ocQWQ
} ; v#oi0-9o[
template < typename T > 3S~(:#|
struct ref < T &> dE(tFZx
{ H[WQ=){
typedef T & reference; lj[,|[X7`
} ; gK1g]Tc @G
!iu5OX7K|
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: |+f-h,
6NLW(?]
template < typename T > M {a
#
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const 6 "gj!/e
{ +l0g`:
return l(t) = r(t); ^twivNB
}
"lVqU
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。 lP_db&
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 "&o,yd%
%w}gzxN^
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 >hsuAU.UOR
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: 3MBN:dbQ
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 N|Cs=-+
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 {7"0,2 Hb?
最后的布局是: -1%OlKC
Add "VUYh$=[
/ \ L^J-("e_
Divide 5 !DXNo(:r
/ \ E4%j.
_1 3 .qD@
Y3-
似乎一切都解决了?不。 K 1#ji*Tp
你可以想象一下一个完整的Lambda库,它必然能够重载C++几乎所有的操作符。假设其重载了10个操作符,那么至少会有10个代表这些操作符的functor类。大体上来讲,每一种操作符所对应的functor都应当能够由链式操作产生别的任意一种操作符所对应的functor。(例如:*_1 = 2既是由operator*的functor产生operator=的functor)。可想而知这样一共能产生10*10=100种产生方式。这是对编码的一个大挑战。 `wz[='yM
如何简化这个问题呢?我们不妨假定,任意一种操作符的functor,都能够产生任意一种操作符的functor,这样,每一种操作符的functor都拥有一样的产生方案。如果某种转换确实是不合法的(例如:A/B=C无论如何也不可能合法),那么在试图产生新functor的时候会出现编译错误。幸好C++的模版是如果不使用就不编译的,因此这种编译错误不会干扰到正常的使用,这正是我们所要的。 6[ga$nF?
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: `N87h"
})F*:9i*
template < typename Right > @w9{5D4
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const 1Y/$,Oa5
Right & rt) const \Sy7"a
{ 0D&> Gyc*0
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); fw-\|fP
} iLX_T]1
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 I["j=r
XXX指的是原来的functor的类型,picker_maker<T>是一个类型变换的trait,如果T是一个常量,那么他会返回constant_t<T>,否则返回T本身。 Qu\@Y[eia5
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 c0- ;VZ'
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 d IB }_L
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 x~DLW1I
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? C"V%# K
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: [3>GGX[Ic
[0;buVU.
template < class Action > /R8p]
class picker : public Action >t+
qe/
{ ^>c8t_RG
public : F`+\>ae$h
picker( const Action & act) : Action(act) {} S33j?+Vs
// all the operator overloaded ,[rPe\w.z
} ; e{w>%)rcP
}d
Ad$^
Picker<T>继承自T,唯一的作用就是给T添加上了各种操作符的重载函数。 K?.e|
现在所有参与行动的functor都要套上一层picker, _1被声明为 picker<holder>, 并且holder中所重载的操作符除了operator()之外全部被移到了picker内。而picker中的操作符重载的返回的functor也必须套上一个picker: U>qHn'M
ODw`E9
template < typename Right > <,@%*G1-
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const #J\rv'
{ *|:Q%xr-
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); 7L(eh7
} J
m{
^_5|BT@
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > ii|?;
使用picker还带来一个额外的好处。之前提到picker_maker要区分functor和常量,有了picker,区分的方法就非常简单了:凡是属于picker<T>的都是functor,否则就是常量。 s95F#>dr
{,$rkwW
template < typename T > struct picker_maker P
}7zE3V
{ vsyWm.E
typedef picker < constant_t < T > > result; np$zo
} ; ,_v|#g@{
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > n.6T
OF
{ iAn'aW\TF
typedef picker < T > result; Gpj* V|J
} ; pHE}ytcT
Yc Q=vt{
下面总的结构就有了: K`%tGVY
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 j6:7AH|!)2
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 K >tf,
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 zd%rs~*c
至此链式操作完美实现。 P.\nLE J=
A$/\1282
:%rS
=f
七. 问题3 rfcN/:k
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。 k-LEI}h
|}&RXD
template < typename T1, typename T2 > K7TzF&
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const j f~wBmd7
{ lTRl"`@S
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); %CnxjtTo
} OEhHR
W#w.h33)#6
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: Do7=#|bAM
w|Cx>8P8@
template < typename T1, typename T2 > A&5:ATQ/|
struct result_2 W_YY#wf_
{ k;yw#Af8
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; f{#j6wZM
} ; 5r,r%{@K
"h"NW[R
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? 63WS7s"
这个差事就留给了holder自己。 i&Fiq&V)[
T)~9Wac
QfjN"25_
template < int Order > cW8\d
class holder; f2I6!_C!+
template <> _`-1aA&n~
class holder < 1 > %b2oiKSBx?
{ &K+0xnUH
public : 2{,n_w?Wy
template < typename T > zy'D!db`Z
struct result_1 ;QCrHqRT`
{ KDP H6
typedef T & result; C(T;>if0NH
} ; C#pZw[
template < typename T1, typename T2 > >ezi3Zx^
struct result_2 5II(mSg8
{ 2;3f=$3
typedef T1 & result; Kn;D?ioY
} ; &BE
g
template < typename T > '])2k@o@
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const O\KQl0*l\\
{ F/c$v
return (T & )r; (@0O
} 'T=~jA7SkT
template < typename T1, typename T2 > E; $+f
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const :aLT0q!K
{ 6.1)IQkO
return (T1 & )r1; u"xJjS
} K0pac6]
} ; y@V_g'
siDh="{s
template <> 13'vH]S$M
class holder < 2 > $
<8~k^
{ %^.%OCX:
public : yL4 T
template < typename T > QnouBrhO
struct result_1 yF._*9Q3hK
{ FyoEQ%.bI
typedef T & result; oEz%={f
} ; /t<@"BoV
template < typename T1, typename T2 > m#/_x
struct result_2 Z;Rp+X
{ G2{O9
typedef T2 & result; \!50UVzm)
} ; `Hx~UH)
template < typename T > \VMD$zZx
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const b,TiMf9},h
{
6M.;@t,Y
return (T & )r; G$zL)R8GE|
} HL3XyP7
template < typename T1, typename T2 > qZEoiNH(Tj
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const H5cV5E0
{ kUx&pYv
return (T2 & )r2; 3-Dt[0%{
} w2O!M!1
} ; :K82sCy%5
^i)hm
''OfS D_g
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> >。 2?C`4AR[2H
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: <N,)G
|&
首先 assignment::operator(int, int)被调用: T=a=B(
d@0Kr5_
return l(i, j) = r(i, j); d'6|: z9c
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) w@\vHH.;V
(UCK;k
return ( int & )i; vR6Bn
return ( int & )j; k^ F@X
最后执行i = j; 2f`nMW
可见,参数被正确的选择了。 YT/kC'A
PYRd]%X
^I6^g
'V+dBt3
B\*@krI@
八. 中期总结 |tzg:T;
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: O#EV5FeF.
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义
}}<Z,/O
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 Nr<`Z
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor 5m:i6,4
ZI;<7tF_z
'D1A}X
u,3,ck!B>@
~n')&u{
9vNkZ-1
九. 简化 9~rUkHD
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。 R1:k23{
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 W>(/ bX
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: 2jsw"aHW
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 @4(k(
+-*/&|^等 K
]OK:hY4
2. 返回引用。 m@`8A
=,各种复合赋值等 [+*$\
3. 返回固定类型。 <WXzh5D2
各种逻辑/比较操作符(返回bool) LWsP ya
4. 原样返回。 !|q<E0@w\
operator, +bK.NcS
5. 返回解引用的类型。 !J*,)kRN
operator*(单目) l:6,QaT1
6. 返回地址。 Uq_j\A;c
operator&(单目) 7J28JK
7. 下表访问返回类型。 ;?}l
operator[] CSbI8 5F
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 gw`B "c|
operator<<和operator>> 3lLMu B+
dLsn\m>
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 =&0wr6
例如针对第一条,我们实现一个policy类: B{oU,3U>
&bqT/H18
template < typename Left > Iq+>qX
struct value_return UY2X
{ YJs|c\ eq?
template < typename T > wi8Yl1p]!z
struct result_1 ~'5
{ N4;7gSc"
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; #>Y'sd5'A
} ;
%dErnc$
,y9iKkg
template < typename T1, typename T2 > -16K7yk
struct result_2 !|2VWI}
{ =.|J!x
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; S~qZr
} ; 7@.cOB`y@3
} ; 1[*UYcD
*'"T$ib
'`Bm'Dd
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait :[@k<8<]
w|mb4AyL{?
下面我们来剥离functor中的operator() 4E8JT#&
首先operator里面的代码全是下面的形式: Xd:7"/:r
VN4yn| f/
return l(t) op r(t) vN4Qdpdb
return l(t1, t2) op r(t1, t2) = 5D nR
return op l(t) Cp^@zw*/
return op l(t1, t2) d"G+8}.4
return l(t) op (nW67YTr
return l(t1, t2) op IdIrI
return l(t)[r(t)] #jpoHvth
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] 3:"]Rn([P
~zm7?_"@]
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: jUj<~:Q}3o
单目: return f(l(t), r(t)); k~%<Ir1V]
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); 2=-utN@Z
双目: return f(l(t)); J68j=`Y
return f(l(t1, t2)); I"AYWo?
下面就是f的实现,以operator/为例 x\?;=@AW
|o'Q62`%}
struct meta_divide Lf:uNl*D
{ ` b !5^W
template < typename T1, typename T2 > *BD=O@
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) 1\RGM<q$f
{ rOW-0B+N
return t1 / t2; | W$DVRA
} OQ :dJe6
} ;
s6
( z
lX:|iB
这个工作可以让宏来做: ka\OJ7u
2:}fe}
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ _!xD8Di#
template < typename T1, typename T2 > \ z
sQo$p
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; 0U66y6
以后可以直接用
zJa)* N
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) d{et8N
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 HQ9f ,<
(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。。。) GwsY-jf
;TQf5|R\K
Jxf~&!zR
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 uBg 8h{>
u^I(Ny
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > B}OY/J/*8
class unary_op : public Rettype ]"AyAkT(
{ QVZD/shq
Left l; d
"BW/%m|g
public : `\=Gp'&Q+
unary_op( const Left & l) : l(l) {} NIZ<0I*5
QH4wUU3X
template < typename T > a\kb^D=T
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 78n=nHS
{ 2^~<("+w
return FuncType::execute(l(t)); t<uYM
} YF#HSf7
T1B|w"In
template < typename T1, typename T2 > ZWc+),X
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ArLvz5WV
{ sKLX [l
return FuncType::execute(l(t1, t2)); #gQF'
} *VSel4;\t
} ; 3zuF{Q2P<
Q_*_?yf
:/YO ni1h
同样还可以申明一个binary_op JnD{J`:
z;]CmR@Ki
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > c- $Gpa}M
class binary_op : public Rettype C`oa3B,z
{ rgIrr5
Left l; ,Y_{L|:w
Right r; u]C`6)>
public : D| I Ec?
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} [}nK"4T"Ri
x9>\(-uU
template < typename T > {TSY|D2
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const Hyk'c't_O
{ @54*.q$
return FuncType::execute(l(t), r(t)); {mYP<NBT
} [c K^+s)N
a<XCNTaVT
template < typename T1, typename T2 > =<f-ob8,
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const :L?_Y/K
{ FD7H@L5
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); }pNX@C#De
} HgBJf~q~U
} ; n[xkSF^)
$BN15x0/:~
+\`vq"e
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 Ar9nBJ`
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 /k\01hc`
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) *xRc *
:0
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 KM?1/KZ/~
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! 9G?ldp8
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。
V+MK'<#B
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 T~4mQuYi
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) yT /EHmJ
下面是修改过的unary_op L6:h.1 U$
r >{G`de4
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > 0V,Nv9!S
class unary_op )yee2(S
{ Y,z??bm~J
Left l; 8"'x)y
'3tw<k!1{.
public : XaI;2fMGI
tgFJZA
unary_op( const Left & l) : l(l) {} 7l8[xV
l?N`{,1^
template < typename T > $j`
$[tX6l
struct result_1 hAR?
t5c
{ )-P!Ae_.v
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; >G)qns9
} ; g9tu%cIkR
}F1s
tDx
template < typename T1, typename T2 > F%.xuL W
struct result_2 ,krS-.
{ :{g7lTM
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; .:1qK<vz
} ; uZjI?Z.A
a_T,t'6
template < typename T1, typename T2 > e29y7:)c=
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const .CV _\
{ x/TGp?\g
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); z MdC
} Rph%*~'
2=*=^)FNI
template < typename T > "ORzWnE4U
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const QEJGnl676
{ :xeLt;
return OpClass::execute(lt(t)); ^[# &
^[-V
} QX0Y>&$)
'w<BJTQIL
} ; M-9gD[m
*K!++k!Ixa
I lG:X)V%
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 )^; DGzG
好啦,现在才真正完美了。 D!FaE N
现在在picker里面就可以这么添加了: Df=q-iq<{/
?C;JJ#Ho
template < typename Right > UVX"fZ)
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const +$pJ5+v
{ >9(i)e
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); 9;f|EGwZ
} #s"B-sWE
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 -CBD|fo[h
,seFkG@1
|O (G nsZ
p5*lEz|$
9N
Le&o
十. bind k/`i6%F#m
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。 'h*Zc}Q:
先来分析一下一段例子 TlPVHJyt
n(&*kfk
981!2*
int foo( int x, int y) { return x - y;} EF;,Gjh5p
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 31XU7A
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 Y6eEGo"K.+
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。 S<oQ}+4[~
我们来写个简单的。 iHz[Zw^.s
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: b=LF%P
对于函数对象类的版本: <5ZJ]W
c4|so=
template < typename Func > :C%47qv
struct functor_trait 9*_uCPR
{ 1%eLs=u?
typedef typename Func::result_type result_type; /yYlu
} ; xH$%5@~
对于无参数函数的版本: f5?hnt`m
?)cJZ>$!w
template < typename Ret > ,L%p
struct functor_trait < Ret ( * )() > @hT;Bo2G]
{ _i@x@:_l
typedef Ret result_type; 1q!sKoJ<
} ; ;BTJ%F.
对于单参数函数的版本: )73DT3-0$
lG]GlgSs
template < typename Ret, typename V1 > $FCw$ +w
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > ^Kw(&v
{ Ekf2NT
typedef Ret result_type; ;D&wh
} ; M[,^KJ!
对于双参数函数的版本: 6Bdyf(t
b\L)m (
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > %HEmi;
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > a;p6?kv
{ % +8
typedef Ret result_type; =eYO;l
y3
} ; l$`G:%qHj
等等。。。 :yD@5)
然后我们就可以仿照value_return写一个policy liG~y|
LW?2}`+
template < typename Func > /nM*ljfB\
struct func_return 4~WlP,,M
{ Kq6qXc\x
template < typename T > WguV{#=H
struct result_1 6DZ2pT:
{ a}D&$yz2
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; X,53c$
} ; t^$Div_%G
g.&\6^)8p
template < typename T1, typename T2 > L&HzN{K
struct result_2 m?vAyi
{ ~y%7w5%Un
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; :eLLDp<
} ; 2o}8W7y
} ; }q x(z^
:+A;TV
9jjL9f_3
最后一个单参数binder就很容易写出来了 %#Q
#N,fw
7eH@n<]Y2
template < typename Func, typename aPicker > /2'c>
class binder_1 qid1b
b
{ (QhAGk&lu
Func fn; ]eL~L_[G\
aPicker pk; Sl~C0eO
public : k7[)g]u
-9i+@%{/
template < typename T > :\T_'Shq
struct result_1 /K&