一. 什么是Lambda yZ,pH1
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 STjb2t,a
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, ]NTQF/
G<-KwGy,D
4AJT)I.
%<nGm\
class filler en'[_43
{ HJN GO[*g
public : 1?H;
c5?d&
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} gU+yqT7=
} ; pP":,8Q{
/!5ohQlPJ
2[`n<R\
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: y4jiOhF<d
0vfMJzk
j[gqS%
9`/e=RL
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true );
gPB=Z!
,= ApnNUgX
S;#:~?dU
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 a%m
)8N;C
5*Zz_ .
^2$b8]q
)yb~ kbe
二. 战前分析 mvT/sC7I
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 ~3j+hN8<
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 oCOv
6(
5l8F.LtO\
yJC:
bD1xi
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); /c=8$y\%@
/* --------------------------------------------- */ s3JzYDpy
vector < int *> vp( 10 ); !`=iKe&%E
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); )J @[8 x`
/* --------------------------------------------- */ >l)x~Bkf$j
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); 33lh~+C
/* --------------------------------------------- */ u->[y1JY
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); Uz_ob9l<#H
/* --------------------------------------------- */ D.{vuftu
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); ==?wG!v2 h
/* --------------------------------------------- */ [DjlkA/Zg
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); \[{8E}_"^
;}Lf
u3 LoP_|
yO7H!}y_
看了之后,我们可以思考一些问题: A2\hmp@A@7
1._1, _2是什么? JJ)
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。 VO:
2._1 = 1是在做什么? jG`PyIgw
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。 W895@
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。 e"^WXP.t&
h!(#
/
+sn0bi/rG
三. 动工 v2]N5
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: ?SYmsaSr5
;U?=YSHk7
W#g!Usf:/
"B__a(
template < typename T > }o!b3*#
class assignment WP\kg\o
{ ?E!M%c@,
T value; 7CR#\&h`
public : +pq=i
assignment( const T & v) : value(v) {} 2<J2#}+\
template < typename T2 > $ bMmyDw
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } dRzeHuF92
} ; Z:h'kgG &
\PN*gDmX
<Ffru?o4j
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 e/g9r
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment 6bj77CoB
qmnl
8SroA$^n
r\fkx>
class holder $ZyOBxI
{ ]Gm4gd`
public : XLiwE$:t%
template < typename T > ~5|R`%
assignment < T > operator = ( const T & t) const fGeie m
{ s~(`~Y4
return assignment < T > (t); )Az0.}
} ImB5F'HI$
} ; ^"lEa-g&
$HOe){G
Q$p3cepsK
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: ;8MQ'#
M*T!nwb
static holder _1; :_HdOm
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 /z!y[ri+J
W^HE1Dt]
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); a|y'-r90
而不用手动写一个函数对象。 7fWZ/;p
8H};pu2
|ul{d|
% mPv1$FH
四. 问题分析 fA1{-JzV<4
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。 VPO~veQ
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。 PQ_A^ 95
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 M7Xn=jc
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 be-HF;lZe'
下面我们可以对这几个问题进行分析。 zI^:{]p
UT{`'#iT
五. 问题1:一致性 D{d%*hlI 3
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?| t&JOASYC
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 d7X7_
QaE!?R
struct holder )j}#6r
{ )JyB
// LrdED[Z
template < typename T > >U\P^yU
T & operator ()( const T & r) const ]T5\LNyN
{ |DsT $~D
return (T & )r; By[M|4a
} 5(1c?biP&
} ; eFy
{VpO+
>*B59+1P
这样的话assignment也必须相应改动: +,7vbs3
xp^Jp
template < typename Left, typename Right > 4;32f`
class assignment @+Nf@LJ
{ fY=:geB
Left l; fO#nSB/
8
Right r; :!$+dr(d
public : VS`{k^^
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} OqH3.@eK
template < typename T2 > 58mpW`Q
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } <f)T*E^5%
} ; 'Zex/:QS
x@)cj
同时,holder的operator=也需要改动: M.qv'zV`xG
1n6%EC|X
template < typename T > H;AMRL o4z
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const ]d{lS&PRlg
{ Wzffp}V
return assignment < holder, T > ( * this , t); "Il)_Ui
} LtUw
q!><:"#[G
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。 5mL4Zq"
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 G<rAM+B*g
dqgr98
return l(rhs) = r; &+hk5?c /
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。 fpO2bD%$8
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: l LBzY`j
G|t0no\f
template < typename Tp > H<nA*Zf2@R
class constant_t XN\rq=
{ # Rs5W
const Tp t; ei}(jlQp
public : qJtLJ<=1
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} {{pN7Z
template < typename T > y=
8SD7P'
const Tp & operator ()( const T & r) const IY!8j$'|
{ 5D7k[+6
return t; nsq7dhq
} h^,L) E
} ; b
o_`P3
i3L2N~:V
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 +4qR5(W
下面就可以修改holder的operator=了 >lJTS t5{
H|`D3z.c
template < typename T > ^e\$g2).
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const 9R-2\D]
{ d mTZEO
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); <wd;W;B
} ?} E
M,
-i91nMi]
同时也要修改assignment的operator() #Lk~{
x.Ny@l%]
template < typename T2 > z'O+B}
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } k1P'Q&Na
现在代码看起来就很一致了。 qMA";Frt3N
kPA g*
六. 问题2:链式操作 rY@9nQ\>g
现在让我们来看看如何处理链式操作。 4}*.0'Hz
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。 9`^(M^|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。 k`z]l;:
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。 S|6i]/
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct &?xtmg<d
f4f)9n
template < typename T > aN,?a@B
struct result_1 ^e$!19g
{ Gv#bd05X
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; Qk|+Gj
} ; J5<16}*
i;Kax4k
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: '9Q#%E!*
rmWsob
template < typename T > CQ{{J{pU"
struct ref JIYzk]Tj
{ 68<W6z
typedef T & reference; 'X4)2iFV
} ; Oi@|4mo
template < typename T > tt6GtYrC 1
struct ref < T &> X68.*VHh0
{ F$:UvW@e1
typedef T & reference; JnqP`kYbTE
} ; /+ais3
JFNjc:4{0
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: +o0yx U
7t
qM2m !
template < typename T > =@hCc
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const PJ<qqA`!
{ }1CvbB%,A
return l(t) = r(t); )1GJ^h$l
} | (,{&\
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。 =Uo*-EH
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 utn,`v
3rJ LLYR
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 ,I]]52+?4
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: tqp i{e
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 0G Q8}r
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 2#/sIu-L
最后的布局是: X(8LhsP
Add iO18FfM_
/ \ nYvkeT
Divide 5 Lm1JiPs d
/ \ eIf-7S]m
_1 3 ,[dvs&-*
似乎一切都解决了?不。 Dk2Zl
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。 ~,8#\]xR
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。 q @wX=
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: kK:Wr&X0H
E7w^A
template < typename Right > . _Jypk8
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const cbzS7q<)
Right & rt) const Qs8yJH`v
{ @$%.iQ7A;
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); VyNU<}
} Es\J%*\u
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 DPmY_[OAE
XXX指的是原来的functor的类型,picker_maker<T>是一个类型变换的trait,如果T是一个常量,那么他会返回constant_t<T>,否则返回T本身。 C58B(Ndo
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 u{D]Kc?n
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 uFlf#t
=
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 )!G 10
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? z?UEn#E2
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: nhZ/^`Y<
PTXS8e4
template < class Action > :w4N*lV-
class picker : public Action m?8o\|i,
{ WqCj;Tj|
public : N_+D#Z.g
picker( const Action & act) : Action(act) {} CEzdH!nP
// all the operator overloaded f^IB:e#j;
} ; ,u-9e4
]'hel#L;l
Picker<T>继承自T,唯一的作用就是给T添加上了各种操作符的重载函数。 pY%KI
现在所有参与行动的functor都要套上一层picker, _1被声明为 picker<holder>, 并且holder中所重载的操作符除了operator()之外全部被移到了picker内。而picker中的操作符重载的返回的functor也必须套上一个picker: 4V
mUTMY
zx+}>(U\U
template < typename Right > BXz g33
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const f3.oc9G
{ I9#l2<DYlX
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); t47;X}y f
} P^lzbWj^
Li 9$N"2
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > Tn\{*A
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。 #%#N.tB5
I\[z(CHg@
template < typename T > struct picker_maker <1_3`t
{ [I<J6=
typedef picker < constant_t < T > > result; wCj)@3F
} ; hwi_=-SL
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > OekE]`~w
{ /h]ru SI
typedef picker < T > result; C?<-`$0
} ; y Tk1
z 61F q
下面总的结构就有了: REsw=P!b
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"6XJYoI
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。 Vk[M .=J
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 Y%r>=Jvu6
至此链式操作完美实现。 qIh9? |`U
#60gjHYaV
L[`8 :}M
七. 问题3 Q;nC #cg
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。
$ma@z0%8}
template < typename T1, typename T2 > }"kF<gG1
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const D& &71X '
{
q$K}Fm1C
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); qHd7C3
} 'coY`B; 8
3RFU
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: axN\ZXU
$) qL=kR
template < typename T1, typename T2 >
u6MU
@?
struct result_2 MvaX>n!o
{ >m%7dU
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; \uJ+~db=
} ; I"Ko sSs
^E+fmY2a
显然,各个functor似乎根本不理会各个参数那个是_1, 那个是_2, 那么最后是怎么选择的呢? Qj|tD+<
这个差事就留给了holder自己。 <;1M!.)5
{qCFd
3Jj&wHp]
template < int Order > .>1Y-NM
class holder; q [+KQ,
template <> rA8{Q.L
class holder < 1 > sx' eu;S
{ 1/?K/gL
public : rcH{"\F_/
template < typename T > 3 `NSSS
struct result_1 ?<Mx* l
{ nm%7 e!{m
typedef T & result; Re*~C:
} ; g+?2@L$L
template < typename T1, typename T2 > \,lIPA/L
struct result_2 7fl{<uf
{ s={IKU&m[
typedef T1 & result; e:T9f('
} ; 4|4[3Ye7u:
template < typename T > @_ UI;*V
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const @`iz0DPG?Y
{ jTW8mWNk]
return (T & )r; t=jG $A
} ^U,Dx
template < typename T1, typename T2 > Ip *8R]W
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const Ev3,p`zS._
{ 7m:TY>{
return (T1 & )r1; nXjSf
} }n"gX>e~
} ; BhiOV_}Hn
:"
JE C'
template <> |M18/{
class holder < 2 > QpS7nGev
{ jI<_(T
public : {*<%6?
template < typename T > 82 o|(pw
struct result_1 sN MF(TY
{ S?c<Lf~W
typedef T & result; f=7[GZoDn
} ; ,8!'jE[d
template < typename T1, typename T2 > = U[$i"+
struct result_2 S/YHT)0x[
{ 2NB$(4/
typedef T2 & result; 8CH9&N5W5t
} ; 6#a82_
template < typename T > C+dz0u3s
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const 'X?Iho
{ :dxKcg7
return (T & )r; 8;,|z%rS"
} X `F>kp1
template < typename T1, typename T2 > 1Cw$^jd
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const Q"3gvIyc
{ HLL=.: P
return (T2 & )r2; pkTVQdtRG
} b%d, X-3
} ; `v'yGsIV
lc]cs D
@iBmOt>3
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> >。 g(G$*#}o8A
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: Kp;a(D
首先 assignment::operator(int, int)被调用: SQMtR2
a=6@} l1<
return l(i, j) = r(i, j); `f<w+u
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) `L!L=.}4
:z%Zur+n c
return ( int & )i; $P2*qpqy
return ( int & )j; tC.etoh
最后执行i = j; !HeQMz
可见,参数被正确的选择了。 2~vvE
+&E\w,Vq^
p=|S%
]!s@FKC{;
btbuE
八. 中期总结 z<J2e^j
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: RS@G.|
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 :u)Qs#'29
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 [*5hx_4%B
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor qt4%=E;[
,4;'s
B$S@xD $
~~Rq$'q}
m8+
EMBl
}?HWUAL\
九. 简化 cyh;1Q
很明显,要支持一个操作符所要做的工作太多了,而且在每个functor中申明result_1至result_n,可见如果n发生变化,维护的开销极大。 Z&7Yl(|
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 !Fs<r)j
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: Lg7dJnf
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 p1T0FBV
L
+-*/&|^等 %MCS_'N
J
2. 返回引用。 NSq29#
=,各种复合赋值等 'a:';hU3f
3. 返回固定类型。 R0bgt2J
各种逻辑/比较操作符(返回bool) FL&L$#X
4. 原样返回。 <UTO\w%
operator, /_yAd,^-+
5. 返回解引用的类型。 h<n 2pz}
operator*(单目) kUr/*an
6. 返回地址。 R38
\&F
operator&(单目) Yjl:i*u/
7. 下表访问返回类型。 Z>dvth
operator[] r"t,/@`n
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 bw!*=<
operator<<和operator>> `(6cRT`Wp
-"XHN=H
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。 ]LMtZUz
例如针对第一条,我们实现一个policy类: `BaJ >%|
BJ5^-|
template < typename Left > ofs Lx6Po
struct value_return 8N3rYx;d~
{ !P":z0K4
template < typename T > (nYGN$qC9
struct result_1 K~fWZT3]
{ l% qh^0
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; st >%U9
} ; \tP*Pz
NceK>::56
template < typename T1, typename T2 > AKS. XW
struct result_2 |:SIyXGbY
{ ^S)t;t@x
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; 7ZUS
} ; 2(P<TP._E
} ; LKZv#b[h
p}Bh
g!z &lQnZ
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait ,L-V?B(UQ
.&h|r>*|J
下面我们来剥离functor中的operator() Sw>,Q-32
首先operator里面的代码全是下面的形式: t@iw&>8z
E5Ls/ HK
return l(t) op r(t) O(:/&`)
return l(t1, t2) op r(t1, t2) $&i8/pD
return op l(t) ^+kymZ
return op l(t1, t2) tg9{(_t/W
return l(t) op Zq:c2/\c}
return l(t1, t2) op lg{M\
+
return l(t)[r(t)] u)%/df qzZ
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] L D%SLJ:
Pj5:=d8z(
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: q2;CvoF
单目: return f(l(t), r(t)); .k%/JF91n
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); 98vn"=3
双目: return f(l(t)); o)'06FF\$
return f(l(t1, t2)); D4?cnwU
下面就是f的实现,以operator/为例 JM53sx4&
V@\u<LO0G
struct meta_divide c<{~j~+
{ cs[nFfM
template < typename T1, typename T2 > *q@3yB}
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) jY ;Hdb''
{ $^YHyfh
return t1 / t2; S8C}C#
}
E/gfX
} ; o?I`n*u"X
8:Dkf v
这个工作可以让宏来做: 7dOpJjv?)
g\*2w
@
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ <<-BQ
l~
template < typename T1, typename T2 > \ (%9J(4
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; zKh <zj
以后可以直接用 474
oVdGx
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) 1k{H,p7
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 ?/(*cA
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) *T.V5FB0S
|lyspD
?`75ah
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 (@=h(u .
%UG|R:
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > 8k_hX^
class unary_op : public Rettype Un&rP70
{ DW)X3A(^
Left l; o<5+v^mt#
public : )"63g
unary_op( const Left & l) : l(l) {} V5 Gy|X
8<J3Xe
template < typename T > PK&X |
h
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 7'ws: #pC
{ 7UUu1"|a|
return FuncType::execute(l(t)); \vuWypo
} .s|5AC[
q77Iq0VR
template < typename T1, typename T2 > L:.Rv0XT
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const {yMkd4v
{ "S>VqvH3
return FuncType::execute(l(t1, t2)); ;R3o$ZlY
} "kKIv|`
} ; tv;?W=&P
2/x~w~3U
Z`n "}{
同样还可以申明一个binary_op ^}<]sjmk
QHtN_Q_F
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > uI3oPP> $
class binary_op : public Rettype $-\%%n0>6
{
vF'IK,
Left l; ~N)(|N
Right r; $-(lp0\*
public : _6L'}X$)N
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} 7}(YCZny5
=r&i`L{]
template < typename T > ;x/.8fA
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const |_a^+!P
{ _Ecs{'k
return FuncType::execute(l(t), r(t)); ~W3t(\B'
} I,r0K]
.fK~IKA
template < typename T1, typename T2 > "po;[
Ia2
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const \#gguq?[
{ msOE#QL6a
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); Q*8x Bi1
} e|^.N[W
} ; M -8d*#_P
_&]Gw, ~/i
;h#Q!M&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 vJ;0%;eu[!
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 }hXmK.['
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) G+m[W
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。 VY@`)
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! m=w #l>!
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。。。 'a~F'FN$
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 =~q$k
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,Rk
下面是修改过的unary_op NYR:dH]N~d
r_o\72
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > xSq+>, b
class unary_op )H&ZHaO,_
{ }x_:v!G
Left l; {H
3wL
]=Wq&~
public : DH.CAV
zXe]P(p<
unary_op( const Left & l) : l(l) {} 0bu!(Tpg7
qR4-~p8
template < typename T > V)ITk\
struct result_1 p1IN%*IV+o
{ +}BKDEb
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; C
*7x7|z
} ; \3x+Z!
cxIAI=JK
template < typename T1, typename T2 > z\K-KD{Ad
struct result_2 WqHp23
{ .AF\[IQ
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; k~JTQh*,w
} ; .8wF>
8
S=$ \S9
template < typename T1, typename T2 > %)e&"mq!|
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const hF1Lj=x
{ ]v_u2f'
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); (62Sc]
} -8SZ}J
l?HC-_Pbh
template < typename T > u!McPM8Yk
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const <JW%h :\t
{ 7&Ie3[Rm_3
return OpClass::execute(lt(t)); V@`%k]k
} |#B)`r8
$7p0<<Nck
} ; {k']nI.>
(Y"./BDY
p<B*)1Tj0
该方法避免直接使用RetType的result_x,而自己申明一个对应的result_x做一次中转,虽然其实毫无意义,却恰好避开了vc的bug m4R:KjN*
好啦,现在才真正完美了。 T5_rPz
现在在picker里面就可以这么添加了: 0uI=8j
+0:]KG!Zs.
template < typename Right > c >xHaA:V
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const BD mF+
{ P[H 4Yp
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); 4u1au1c
} BD M"";u
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 F*y7 4j,
I0_>ryA
Qn@[{%),4
_ujhD
(,RL\1zJ
十. bind MO|8A18B
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 )Zfb M|
先来分析一下一段例子 l^__oam
QL-E4]
W}WDj:
int foo( int x, int y) { return x - y;} ^,Ft7 JAn
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 :7s2M
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 B06W(y,3Q>
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 1:q`KkJx
我们来写个简单的。 nDz.61$[
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: ,
ksr%gR+
对于函数对象类的版本: W'v
o?
RVr5^l;"
template < typename Func > 1\/^X>@W{
struct functor_trait *tl; 0<n
{ ",S146Y+
typedef typename Func::result_type result_type; ~@"H\):/
} ; 5W09>C>OC
对于无参数函数的版本: u_Xp\RJ
id>2G
%Tx
template < typename Ret > *^ua2s.
struct functor_trait < Ret ( * )() > 2
yRUw
{ ixB"6O
typedef Ret result_type; 'lOpoWDL
} ; c']m5q39'
对于单参数函数的版本: :{aiw?1
+O7GgySx
template < typename Ret, typename V1 > <#)Q.P
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > g!`^!Q/($
{ sLc,Dx"+
typedef Ret result_type; N <M6~
} ; bDq<]h_7
对于双参数函数的版本: xr31<4B
WFvVu3
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > ".kH5(:
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > W A#y&
{ L^Fb;sJYI
typedef Ret result_type; Gf-GDy\{
} ; H2yPVJ\Y)"
等等。。。 4UMOC_
然后我们就可以仿照value_return写一个policy z7&m,:M
=RHIB1
template < typename Func > l(8@?t^;
struct func_return Xj<xen(
{ 4@M`BH`
template < typename T > 9dva]$^:*1
struct result_1 }eSrJgF4M
{ &3\3wcZ,q
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; ~eXI}KhBw6
} ; 3s#/d,+
:b,An'H
template < typename T1, typename T2 > n/%M9osF
struct result_2 q<cxmo0S
{ D_BdvWSxj
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; _CizU0S
} ; nd{k
D>a
} ; )k81
OZ&SxR%q4
_lfS"ae
最后一个单参数binder就很容易写出来了 lr)9 U7
cvjZ$Fcc%(
template < typename Func, typename aPicker > .qCI!%fg
class binder_1 C-&s$5MzGb
{ \cHFV
Func fn; _:KeSskuO
aPicker pk; D&D-