一. 什么是Lambda LZPLz@=&]
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 ?cr^.LV|h^
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, (Sj?BZjC
_t7aOH
-A8CW9|mk
~:A=o?V2
class filler ~RM_c
{ jW|M)[KJN
public : 9&4z4@on
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} CJLfpvV
} ; j&?@:Zg v
|>p?Cm
q-0(
Wx9|
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: CwzDkr&QC_
cZ/VMQEr
j|WN!!7
2K(zYv54
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); p\|*ff0
DTV"~>@
M[dJQ(
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 _K>YB>W}7
cr{f*U6`
^X?3e1om
c(S66lp
二. 战前分析 >x1?t
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。 n ^C"v6X
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 SnW>`
v+2t;PJd2
*+cW)klm
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); &14Er,K
/* --------------------------------------------- */ 7NfA)$
vector < int *> vp( 10 ); *p%=u>?&
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); 8DJoQl9
/* --------------------------------------------- */ TqXB2`7Ri
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); t'Pn*
/* --------------------------------------------- */ =I9RM9O<
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); 7pz #%Hf
/* --------------------------------------------- */ sZPA(N?
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); F| O
/* --------------------------------------------- */ }7|UA%xz
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1);
lxD~[e
LZ*ZXFIg
^b`aO$
w
]$Hr
看了之后,我们可以思考一些问题: h>'Mh;+
1._1, _2是什么? >*goDtTjp
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。 %:]ive]e
2._1 = 1是在做什么? ?,x3*'-(
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。 }EWPLJA
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。 kEM|;&=_
r5aOQ
*U^7MU0
三. 动工 Wi{ jC?2Q
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: r(cd?sL96R
n[`FoY
/q >1X!Z
UgZuEfEGve
template < typename T > -eoXaP{[
class assignment a{7'qmN1
{ V17SJSC-
T value; $4&e{fLt|v
public : s:\FlQ0
assignment( const T & v) : value(v) {} 6w:M_tDM
template < typename T2 >
5QUL-*t
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } 7gcJ.,Z.
} ; m'.y,@^B
rOd~sa-H
+>S\.h
s4
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 g
O ;oM?|
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment LL^WeD_Y
.a`(?pPr,
jUCrj'
u'+;/8
class holder 6#/v:;bF
{ f+Ht
public : W #kOcw
template < typename T > R<n'v.~"A
assignment < T > operator = ( const T & t) const xF8^#J6>
{ 0'0GAh2
return assignment < T > (t); jou741
} f/NfvLi(AU
} ; i@p0Jnh|
Wc
qUF"A
+Q+>{HK
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: wXnluE
)4BLm
static holder _1; -3On^Wj]
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 ii:E>O(0B
;XXB^,
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); #?EmC]N7
而不用手动写一个函数对象。 48Z0aA~+
CDU$Gi
Tweku}D7
w5uOkz #
四. 问题分析 (TJ )Y7E
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。 dGY:?mf&
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。 !O}^ Y
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 a08`h.dyN
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 V 0M&D,
下面我们可以对这几个问题进行分析。 I c 2R\}q
Z0I>PBL@l
五. 问题1:一致性 ;Wu6f"+Y#
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?| )UgLs|G~
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 _gl7Ma
^\ocH|D
struct holder ~ '/Yp8(
{ 1Vy8TV3D
// \DC0`
template < typename T > :@8N${7`$A
T & operator ()( const T & r) const :7[20n}w
{ q71~Y:7f
return (T & )r; i~0x/wSl_
} 3"HW{=
} ; 84eqT[I'
H%z9VJ*!0
这样的话assignment也必须相应改动: waI:w,
Uop`)
template < typename Left, typename Right > EYD24
class assignment gJC~$/2
{ -L&%,%
Left l; 3BzC'nplm
Right r;
vle`#c.
public : r#X6jU
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} /_l$h_{DH
template < typename T2 > AkE(I16Uy~
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } bs9X4n5
} ; 6A23H7
Cl>{vSN
同时,holder的operator=也需要改动: j}fu|-
{\62c;.
template < typename T > ZGZ1Q/WH
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const o/~Rf1
{ -b`O"Ck*
return assignment < holder, T > ( * this , t); d,d ohi
} zD,K_HicI
8%EauwAx
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。 ]u<8jr
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 )~[rb<:)b
x>TIQU=\
return l(rhs) = r; cWS 0B $$
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 `+0K~k|DC
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: EYXHxo
BDiN*.w5
template < typename Tp > ^Ez`WP
class constant_t !/RL.`!>
{ `ZhS=ezgr
const Tp t; aF]cEe
public : k(23Zt]
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} &6q67
template < typename T > Rw!wfh_+
const Tp & operator ()( const T & r) const J[ 7Sf^r
{ p38RgEf
return t; UsQh+W"?
} E,p4R%:$@1
} ; PyQ
P K,
%("WoBPH`
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 }u?DK,R
下面就可以修改holder的operator=了 >,}SP;
iwx*mC{|A
template < typename T > 15\k/[3
#
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const DICS6VG}
{ Oz-;2
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); 6h9Hf$'
} /|#" ;QsPN
6 TkV+\
同时也要修改assignment的operator() &X&msEM
;U<}2M!g
template < typename T2 > cl1>S 3
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } TKs l.|
现在代码看起来就很一致了。 bJ5 VlK67R
GX0S9s
六. 问题2:链式操作 K$kI%eGZA
现在让我们来看看如何处理链式操作。 dk>qTY+j5
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。 `*-rz<G
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 mGP&NOR0^y
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 >\4"k4d}
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct R8N*. [
X-k$6}D
template < typename T > Mp,aQ0bNS
struct result_1 ag{cm'.
{ caD)'FSES
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; +Jw+rjnP
} ; $*q^7ME
S\<nCkE^
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: !>,XK!)
N4rDe]JnPR
template < typename T > /w
"h'u
struct ref b;jr;I
{ ffI
z>Of:
typedef T & reference; n}L
Jt
} ; kxWcWl8
template < typename T > ni~1)"U.
struct ref < T &> *c>B,
{ zr@HYl
typedef T & reference; <:ptNGR
} ; B:rzM:BQ
Scd_tw.]|
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: F~;UD<<"H
":W$$w<
template < typename T > dh K<5E
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const d<_#Q7]I4
{ LVe[N-K
return l(t) = r(t); _>RTefL5
} 4RL0@)0F
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。 |] cFsB#G
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 D*}_L
7
V3r!y
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 *|Bt!
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: ~ya@ YP]';
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 ')zf8>,
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 S'}pUGDO
最后的布局是: RH~I/4e
Add 5fY7[{2
/ \ ^E]y >Y
Divide 5 ;/ASl<t,
/ \ OOZxs?pR
_1 3 )SzgMbF6
似乎一切都解决了?不。 ,~*pPhQ8m
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。 0dCg/wJx
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。 p-f"4vH
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: 'n/L1Fn
D]'/5]~z<
template < typename Right > BFvRU5&Sz
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const Pq3m(+gf
Right & rt) const %4^NX@1jV
{ k7)<3f3&S.
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); 'mYUAVmSC#
} F2!]T =
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 ;!pSYcT,
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。 U0@Qc}y
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]Z@_
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。 6H^=\
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。 Dks"(0g
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? _fjHa6S
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: :rSCoi>K
~%!"!Z4
template < class Action >
|Sr
class picker : public Action WwF2Ry^a
{ cI (}
public : Wxa</n8S[n
picker( const Action & act) : Action(act) {} Nq"J[l*+g
// all the operator overloaded -)9aY.
} ; 0mR^%+~
FO{?Z%& ;
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。 9}$'q$0R]
现在所有参与行动的functor都要套上一层picker, _1被声明为 picker<holder>, 并且holder中所重载的操作符除了operator()之外全部被移到了picker内。而picker中的操作符重载的返回的functor也必须套上一个picker: M$Ow*!DfP
.f-s+J&ED
template < typename Right > }9~U5UXWU
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const e)f!2'LL
{ S<81r2LT
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); @_H
L{q%h
} qZYh^\
Dio)orc
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > G'{*guYU
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。 x:iLBYf
o}e]W,
template < typename T > struct picker_maker {]Ec:6
{ guk{3<d:Jy
typedef picker < constant_t < T > > result; X86r`}
} ; ZZrvl4h
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > ~S~4pK
{ h
;1D T
typedef picker < T > result; _g%,/y 9y
} ; !SdP<{[
8A: =#P^O\
下面总的结构就有了: :&J1#% t
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。 ",pd 9
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。 *:"p*qV*
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 4uE|$
至此链式操作完美实现。 +wGFJLHJ
`]4tJJy$
WSqo\]
七. 问题3 }ws(:I^
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。 @y8)
"m"
=y0h\<[
template < typename T1, typename T2 > M.``o1b
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const K$c?:?wmo
{ ,:xses*7
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); AHet,N
} -=GmI1:=$4
u9j1>QU
很明显,这个函数的返回类型会依赖于T1,T2,因此result_1已经无法适用,我们就只好再写一个result_2: h3j`X'
YQ`88z
template < typename T1, typename T2 > r<!/!}fE,
struct result_2 zxC~a97`
{ hVW1l&s
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; B3W2?5p
} ; 51 "v`O+
o[aIQ|G
显然,各个functor似乎根本不理会各个参数那个是_1, 那个是_2, 那么最后是怎么选择的呢? ;N^4R$Q.
这个差事就留给了holder自己。 .#LvvAeh
JZ)w
B4{F)Zb
template < int Order > &
Tkl-{I
class holder; u-R;rf5%k
template <> 6ag0c&k
class holder < 1 > ~\u~>mtchu
{ " nLWvV1
public : Lklb
template < typename T > KqvM5$3
struct result_1 ^%NjdZu DO
{ [<.dOe7|
typedef T & result; 8gJg7RxL
} ; z-m:l;
template < typename T1, typename T2 > <;hy-Q()D
struct result_2 }*c[}VLN
{ ~ep^S^V+
typedef T1 & result; t: 03
} ; vz^=o'
template < typename T > zKFiCP
K
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const <G#Q f|&
{ G\|P3j
return (T & )r; &H/3@A3
} Cf.(/5X
template < typename T1, typename T2 > 3u oIYY
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const :?:R5_Nd=
{ -SF50.[
return (T1 & )r1; 3XhLn/@
} V3$zlzSm,
} ; ~Gh9m]b
,e{1l
template <> WD|pG;Gq
class holder < 2 > *~^M_wej
{ wp<f{^ et
public : y<m}dW6[\
template < typename T > /J!~0~F
struct result_1 {4r } jH
{ TE-(Zil\
typedef T & result; ;RS^^vDm
} ; s:JQV
template < typename T1, typename T2 > G& @_,y|
struct result_2 R:U!HE8j
{ U/jCM?~
typedef T2 & result; JnS@}m
} ; ]Uul~T
template < typename T > (S8hr,%n
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const mV|Z5 =f
{ ~Hvf"bvK|
return (T & )r; K QCF "
} &X)^G#
template < typename T1, typename T2 > +K48c,gt?
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const BP=<TRp.
{ .2SD)<}(9
return (T2 & )r2; aPHNX)
} sM@1Qyv&0
} ; c. uD%
xd!GRJ<I
7o9[cq w
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> >。 m 3Do+!M[
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: ese?;1r
首先 assignment::operator(int, int)被调用: jBJ|%KM
MZ_dI"J,
return l(i, j) = r(i, j); d[sY]_ dj
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) k#x"'yZ
O7yIFqI=/
return ( int & )i; in2m/q?
return ( int & )j; jR"ACup(
最后执行i = j; <1E5[9
q
可见,参数被正确的选择了。 _@O.EksY3r
90">l^HX=
\'+P5,
r[3 2'E
Iy@6cd,)S
八. 中期总结 )@6iQ
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: w5q'M
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 FLQ>,=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。 _.5ABE
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor dQI6.$?
moE!~IroG
gCaxZ~o
~y1k2n
?:#$btmn?
ZQ[ s/
九. 简化 /H*n(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。 '19kP.
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 jUB`=d|
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: .:iO$wjp5
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 Xd'B0kQaT
+-*/&|^等 ?,
cI!c`
2. 返回引用。 p;)@R$*
=,各种复合赋值等 VTn6@z_ x
3. 返回固定类型。 vO8CT-)
各种逻辑/比较操作符(返回bool) >Slu?{l'
4. 原样返回。 YT<(2u#Ng
operator, O[R
5. 返回解引用的类型。 Z>hGqFZ0{
operator*(单目) kI,O9z7A7
6. 返回地址。 Te H_DVxj
operator&(单目) ,ZvlKN
7. 下表访问返回类型。 _nec6=S6(
operator[]
Qo+Y
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 wcW}Sv[r
operator<<和operator>> ]
jycg@=B
vn ^*
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。 qwYq9A$+
例如针对第一条,我们实现一个policy类: =6[R,{|C
]GXE2A_i;
template < typename Left > PGA
`R
struct value_return +g%Ah
{ F`57;)F
template < typename T > I GB)
struct result_1 ]%[. > mR
{ hc]5f3Z
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; Yw,LEXLY
} ; /\5u-o)
92Rm{n
template < typename T1, typename T2 > [[KIuW~ot
struct result_2 |L~RC
{ =8EGB\P
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; .p-T >
} ; 7
'{wl,u
} ; cTLW}4m%g
La\|Bwx
DpQ:U 5j
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait [wcp2g3Px
;D}E/'=
下面我们来剥离functor中的operator() lA,*]Mr~
首先operator里面的代码全是下面的形式: YH{FTVOt{C
3'[
g2JR
return l(t) op r(t) .%_=(C<E
return l(t1, t2) op r(t1, t2) rG{,8*
return op l(t) pR3K~bx^
return op l(t1, t2) [+b&)jN*2
return l(t) op %^bN^Sq
-
return l(t1, t2) op $%"~.L4
return l(t)[r(t)] JvM:x y9
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] E 7"`D\*
MzIn~[\
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: :tX,`G
单目: return f(l(t), r(t)); {\ J%i|u
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); JmbWEX|
双目: return f(l(t)); =7-@&S=?s
return f(l(t1, t2)); d.p%jVO)"
下面就是f的实现,以operator/为例 E~1"Nh
cB}6{c$_sW
struct meta_divide |%fM*F^7/
{ 6='x}Qb \H
template < typename T1, typename T2 > #)( D_*
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) pxHJX2
{ iTJE:[W"y
return t1 / t2; vSGvv43G
} S0tPnwco[~
} ; B q7Qbj
g UA_&_
这个工作可以让宏来做: ;%PI
W_h!Puj_
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ VHx:3G
template < typename T1, typename T2 > \ L*1yK*
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; >?GCH(eW%
以后可以直接用 L+NrU+:=C
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) Dh .<&ri
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 m]'P3^<{P
(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。。。) n!%'%%o2v
'<&rMn
p-B
|Gr|
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 $'Qv
{
.a
`ojT
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > >jpkR
class unary_op : public Rettype 3Hkb)Wu
{ F+?g0w['
Left l; NSQ#\:3:S
public : 9v(k<('_
unary_op( const Left & l) : l(l) {} 01vKx)f
"[\),7&03
template < typename T > I=K|1
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const
U].3vju`c
{ oPR?Ar
return FuncType::execute(l(t)); "j?\Ze*
} 'SnB7Y
JI|MR#_u
template < typename T1, typename T2 > td(4Fw||1y
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ]BY<D`$$P
{ i"
>kF@]c8
return FuncType::execute(l(t1, t2)); j~k+d$a
} v42Z&PO
} ; L'<.#(|
d`4F
|M(0CYO
同样还可以申明一个binary_op [PL]!\NJ
tz/NR/[
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > /%i: (Ny
class binary_op : public Rettype #iP5@:!Wm~
{ ')1p
Left l; yo_;j@BGR
Right r; mI-9=6T_
public : n@y*~sG]
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} }TwSSF|}3
YQ7tZl;:t
template < typename T > >m8~Fs0
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 0i/!nke.
{
D:Fi/JY~
return FuncType::execute(l(t), r(t)); \* SEj&9
} e6uVUzP4
^/7L(
template < typename T1, typename T2 > )G@/E^ySM
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const d @>1m:p
{ K)9+3(?
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); Yo[Pu< zR
} P2sM3C
} ; 's 'H&sa
: 5<u!-}
4?.L+wL
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 [.c'22R6
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 AMc`qh
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) y~;w`5;|
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 8&UwnEk<
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! %2<u>=6byG
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 SX@zDuM
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 Y@Ti2bI`v
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) y rmi:=N(
下面是修改过的unary_op n+:}pD
.0iHI3i^
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > b]Z>P{ j
class unary_op ^4[|&E:
{ v7G&`4~
Left l; 2*}qQ0J
lbiMB~rwI
public : sL\W6ej
fQ_(2+FM
unary_op( const Left & l) : l(l) {} dIOiP\^
n0tVAH'>
template < typename T > d2(3 ,
struct result_1 )m.U"giG++
{ c,_??8
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; GNab\M.
} ; IJv+si:k
gkL{]*9&%
template < typename T1, typename T2 > 1cY,)Z%l #
struct result_2 `u#N
{ +'!Y[7|9iv
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; c`xgz#]v
} ; /'Q2TLy=
xBg.QV
template < typename T1, typename T2 > 22r$Ri_>
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const J~k'b2(p3
{ _ 68{
{.
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); N=~aj7B%
} .ly K
,p
E 9v<VoNP`
template < typename T > GLr7sack
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const (V9 ;
{ b?nORWjC
return OpClass::execute(lt(t)); ^2-t|E=
} t$-!1jq
2^4OaHY88
} ; )l[bu6bM
g0>Q* x
98LyzF9
该方法避免直接使用RetType的result_x,而自己申明一个对应的result_x做一次中转,虽然其实毫无意义,却恰好避开了vc的bug :C9vs
好啦,现在才真正完美了。 \TnRn(Kw
现在在picker里面就可以这么添加了: R;`C;Rbf
wi@Qf6(mn
template < typename Right > 'rDai[
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const p-JGDjR0G
{ 2tI ,`pSU
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); @tg4rl
} <T+{)FV
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 -&JQdrs
0=Mu|G|Z
_FtsO<p)"
QI*<MF,1
,WQg.neOA
十. bind v]X*(e
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 K410.o/=-
先来分析一下一段例子 xvTz|Y
h"t\x}8qq
oxXCf%!
int foo( int x, int y) { return x - y;} R(on[g_1
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 ,f^ICM
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 rWNywxnT
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 osZ]R
我们来写个简单的。 Lf+"Gp
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: B\Uocn
对于函数对象类的版本: 6 U_P
M3Oqto<8"
template < typename Func > *=(vIm[KL
struct functor_trait ,yH\nqEz
{ 'T(@5%Db
typedef typename Func::result_type result_type; !Z<=PdI1Ys
} ; i6 )HC
对于无参数函数的版本: {B[ }}wX$
Nx=rw h
template < typename Ret > x4-_K%
struct functor_trait < Ret ( * )() > =Hx]K8N )
{ f[wxt n'r
typedef Ret result_type; 6os{q`/Q])
} ; *cAI gO7
对于单参数函数的版本: RZP7h>y6@
Kjt\A]R%
template < typename Ret, typename V1 > I'0{Q`}
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > l;i/$Yu7
{ -mw`f)?Ev
typedef Ret result_type; p((a(Q/
} ; -_ <z_IL\%
对于双参数函数的版本: qylI/,y{
ip!-~HNwJ
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > +F+M[ef<ws
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > ,-[z?dvO
{ 45;ey }8
typedef Ret result_type; %
Ou'+A
} ; ;Q,,i
等等。。。 a!B"WNb+
然后我们就可以仿照value_return写一个policy CN:z
*g
;@xlrj+
template < typename Func > '8=/v*j>?
struct func_return W_lXY Z<
{ N5. B"l
template < typename T > sW@_' Lw
struct result_1 `G`yA%
{ bX>R9i$
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; ZdgzPs"
} ; xSq{pxX
Z): Nd9
template < typename T1, typename T2 > }CL7h;5N 3
struct result_2 g
cb6*@u!
{ qKTzigjj
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; F}?4h Dt
} ; n
j2=}6
} ; -ARks_\
i!)\m0Wm
oI-,6G}
最后一个单参数binder就很容易写出来了 **JBZ \'
sO{TGk]*
template < typename Func, typename aPicker > f$ 7C 5
class binder_1 qHnX)
{ <iB5&
Func fn; ?[7KN8$
aPicker pk; 1>Q4&1Vn
public : Ll.P>LH
0+e
template < typename T > e,
fZ>EJ
struct result_1 sLUOs]cj
{ +t3o5&
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; ~*x 2IPiH
} ; 1!NrndJ I
}=Ul8
<
template < typename T1, typename T2 > .wB'"z8L
struct result_2 gloJ;dEB
{ d/!\iLF
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; i` Q&5KL
} ; ;8a9S0eS
T^vhhfCUr
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} ;GIA`=a%
w[C*w\A\M
template < typename T > k-^le|n9
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const AEkjy h\
{ Da8
|eN}
return fn(pk(t)); 4w)>}
} 4AMe>s
template < typename T1, typename T2 > p6!5}dD(
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const t&