一. 什么是Lambda <{bxOr+
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 [RN]?,
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, =t)qy5
N'9T*&o+
z8awND
;*<R~HJt
class filler uOeal^uS
{ vg[3\!8z[
public : 1n!:L!,`
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} +Tu?PuT7k
} ; vVw@^7U
sAqy(oy#M
V0_tk"
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: +llb{~ZN
`62v5d*>a
T\bP8D
:,aY|2si
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); Sk>=C0f:
QJ4$) Fr(
`3i>e<m~
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 <MkvlLu((o
~Ay)kv;
@}g3\xLiK
}URdoTOvb
二. 战前分析 :R=6Ku>
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。 -wiQd@X
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 ;[R6rVHe{
r4X}U|s!0
o>,r<
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); > B@ c74
/* --------------------------------------------- */ >bze0`}Z
vector < int *> vp( 10 ); s.
A}ydtt
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); EUuSN| a
/* --------------------------------------------- */ %eg +.
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); IJGw<cB]+
/* --------------------------------------------- */ M=uT8JB
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); b;UDgq8v
/* --------------------------------------------- */ pN5kcvQ
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); HS{Vohy >
/* --------------------------------------------- */ ,GYQ,9:
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); )^{}ov
>lUPOc
VnsV&cx
mXp#6'a
看了之后,我们可以思考一些问题: X'PZCg W
1._1, _2是什么? }u
O YF
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。 vJ65F6=G
2._1 = 1是在做什么? 7\2I>W
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。 )8W! |
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。 h>\C2Q
e7@ m i
ai sa2#
三. 动工 pvyEs|f=%
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: j@z IJ
HbA/~7
u7hu8U=
j9[I6ko5'
template < typename T > $YEm(:v$
class assignment w/nohZF6H
{ %}9tU>?F#
T value; T{C;bf:Q
public : 3 Vc}Q'&Y
assignment( const T & v) : value(v) {} rV%T+!n%c
template < typename T2 > r3g^0|)
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } Ia#!T"]@W6
} ; FHr)xqo=~
/o;L,mcx*
js81@WX!c
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 3tTOs
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment *{w0=J[15
(^}t
?lsK?>uU
'37
{$VHw
class holder /#Aw7F$Ey
{ ~TRC-H
public : uH9Vj<E$K
template < typename T > |?^<=%
assignment < T > operator = ( const T & t) const /Pg)7Zn
{ r/!,((Z\
return assignment < T > (t); R}0gIp=
} R|\eBnfI
} ; hD
~/ywS&
_f%s]
/@ @F
nQ++
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: ^~[7])}g6
v zg^tJ
static holder _1; Hloe7+5UD
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 s0?'mC+p
DPzW,aIgv
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); )sm9%|.&
而不用手动写一个函数对象。 hc|A:v)]
y5j:+2|I
:.*Q@X}-I
Zt3sU_
四. 问题分析 a|u#w~
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。 ZTzec zXpQ
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。 G7 UUx+ X
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 ['}|#3*w
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 $?PI>9g!
下面我们可以对这几个问题进行分析。 ?l9sj]^w
XZ
|L D#
五. 问题1:一致性 ]AY 4bm
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?| zVS{X=u
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 g9pKoi|\E
6m;>R%S_
struct holder *m"9F'(Sd
{ 9xK>fM&u
// w"9h_;'C_
template < typename T > U7g`R@
T & operator ()( const T & r) const $#hU_vr
{ E'f7=ChNF
return (T & )r; oDA'$]UL
} gGVt( ^
} ; #H~55 ))F
,/+Mp
这样的话assignment也必须相应改动: 0vqH-)}
y$R8J:5f
template < typename Left, typename Right > 9A.NM+u7
class assignment |D)CAQn,
{ $\P/
%eP
Left l; aH6j,R%
Right r; fS4foMI63)
public : }h;Z_XF&
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} ]"T157F
template < typename T2 > UJ}}H}{
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } b;QgL_w
} ; 8`*5[ L~~/
;I*t5{
同时,holder的operator=也需要改动: kc2B_+Y1
t08U9`w
template < typename T > MM32\}Y6
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const :5~Dca_iU4
{ UmVn: a
return assignment < holder, T > ( * this , t); <9pI~\@w
} =cl#aS}e8
P;I,f
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。 #!Cg$6%x9
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 ,5c7jZ5H
ZvF#J_%gE5
return l(rhs) = r; .@&FJYkLYi
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 }6[jJ`=gOx
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: _|C3\x1c
I'P|:XKI
template < typename Tp > _K9PA[m5~
class constant_t 3J"`mQ
{ uY~mi9E
const Tp t; /9ORVV
public : n8EKTuy
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} Ja3#W
K
template < typename T > {Ycgq%1>]
const Tp & operator ()( const T & r) const \>:t={>;
{ {1)b LG|$
return t; !6|_`l>G,
} w~B1TfqNo
} ; 8
siP
[6VM4l"
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 -4QZ/ *
下面就可以修改holder的operator=了 3/vtx9D
h:pgN,W}
template < typename T > zKP[]S-
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const TE&E f$h
{ |iJz[%
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); .K~V DUu
} On);SN'
O])vR< [
同时也要修改assignment的operator() ,$Fh^KNo]
M
%zf?>])
template < typename T2 > +iN!$zF5]
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } 2+pw%#fe
现在代码看起来就很一致了。 )b nGZ8h99
\Nik`v*Pd
六. 问题2:链式操作 waC i9
现在让我们来看看如何处理链式操作。 Q%aF~
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。 R~oY
R,L;
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 A(&\wd
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 9ls1y=M8J
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct \&vXp"-@
EUw4$Jt^p
template < typename T > ?:vg`m!*
struct result_1 wOL%otEf
{ iOa<=
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; T|\sN*}\8J
} ; z]g#2xD2
Jy:@&c
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: n2*Ua/J-8
CxaI@+
template < typename T > 7Z]?a
struct ref =z5=?
{ 0 D4 4
typedef T & reference; N''xdz3Z
} ; W\<OCD%X
template < typename T > ;t7F%cDA
struct ref < T &> j\KOKvY)
{ v0WB.`rO
typedef T & reference; u@D5SkT
} ; X ([^i;mr
\t{4pobo
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: <EyJ $$
d.ywH;
template < typename T > @ ~{TL
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const f4<~_ZGr
{ 7]u_
return l(t) = r(t); u@Gum|_=N
} ?}^ y6
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。 9i #,V@
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。
T\zn&6
~ xam ;]2
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 )`k+Oyvi<
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: >.39OQ#
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 \zcSfNE
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 "j`T'%EV
最后的布局是: iU0jv7}n
Add ;N!n06S3
/ \
L9hL@
Divide 5 _j$V[=kdM/
/ \ X%!?\3S
_1 3 ?>=vKU5
似乎一切都解决了?不。 lKQjG+YF
你可以想象一下一个完整的Lambda库,它必然能够重载C++几乎所有的操作符。假设其重载了10个操作符,那么至少会有10个代表这些操作符的functor类。大体上来讲,每一种操作符所对应的functor都应当能够由链式操作产生别的任意一种操作符所对应的functor。(例如:*_1 = 2既是由operator*的functor产生operator=的functor)。可想而知这样一共能产生10*10=100种产生方式。这是对编码的一个大挑战。 LVP6vs
如何简化这个问题呢?我们不妨假定,任意一种操作符的functor,都能够产生任意一种操作符的functor,这样,每一种操作符的functor都拥有一样的产生方案。如果某种转换确实是不合法的(例如:A/B=C无论如何也不可能合法),那么在试图产生新functor的时候会出现编译错误。幸好C++的模版是如果不使用就不编译的,因此这种编译错误不会干扰到正常的使用,这正是我们所要的。 tvJl-&'N
OK,我们的方法呼之欲出了。既然所有的functor都具有一样的产生方案,那么不如大家都不要实现,等到最后统一的在所有的functor里面加上这么一系列的产生代码吧。例如,如果要添加从某functor XXX到operator=的functor的产生代码: G|?V}pZ
'lC=k7@x
template < typename Right > (
K-7z
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const P[`>*C\9c
Right & rt) const p^{yA"MQ
{ f3,Xb
]h
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); k"dE?v\cG
} LfnQcI$kO
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 /;TD n>lq
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。 %LdBO1D0
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。 VKXB)-'L
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。 L(y~
,Kc
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。 |<]wM(GxE
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? ?fU{?nI}>p
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: bMqS:+
|Qpo[E}a
template < class Action > ;(g"=9e
class picker : public Action oPAc6ObOV~
{ -uAGG?ZER
public : 99zMdo S
picker( const Action & act) : Action(act) {} MmfshnTN
// all the operator overloaded ;h~k B
} ; |c]L]PU
UA0R)BH'
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。 Dxr4B<
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: q<g!bW%
W70BRXe04D
template < typename Right > %&O'>L
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const _=5\ $6
{ 0,LUi*10
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); 8r.MODZG/
} F
j"]C.6B.
@bFl8-
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > F>u/Lh!
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。 '~6l
6wi
3z
5"Ckzb
template < typename T > struct picker_maker +I~U8v-
{ tN)Vpb\J
typedef picker < constant_t < T > > result; Q!fk|D+j
} ; HBa6Y&)<
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > G)5Uiu:^X
{ ||Wg'$3
typedef picker < T > result; H,fVF837
} ; 8/9YR(H3H
j1@PfKh
下面总的结构就有了: FZ%
WD@=
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 ,+_gx.H2j
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 /3`fO^39Ta
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 #
WL5p.
至此链式操作完美实现。 xiQd[[(sM
zy9W{{:P(1
GsWf$/iC:
七. 问题3 oW/H8 q<wY
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。 6nk.q|n:g
oA
]F`N=
template < typename T1, typename T2 > # f{L;
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ,Hc,]TPC4
{ ?7*J4.
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); P$A'WEO'
} |SsmVW$B|
CYk"
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: Of$gs-
wMiRN2\^
template < typename T1, typename T2 > zL:k(7E
struct result_2 |VX0o2
{ H`U>ZJ.
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; 6FI`0j=~
} ; /%^^hr
3DrW[\
显然,各个functor似乎根本不理会各个参数那个是_1, 那个是_2, 那么最后是怎么选择的呢? O6!:Qd
这个差事就留给了holder自己。 EO.}{1m=hx
x8h=3e$
}l@7t&T|
template < int Order > Q"{Q]IT
class holder; =hKu85
template <> g>Kh? (
class holder < 1 > cNuBWLG
{ cA
B^]j
public : ZP7wS
template < typename T > oo,3mat2C
struct result_1 (<5&<JC{
{ 0bMbM^xV6
typedef T & result; Bdf]?s[]
} ; o,y{fv:ki
template < typename T1, typename T2 > /\uW[mt
struct result_2 BO=j*.YKy
{ :sb+jk
typedef T1 & result; u!VY6y7p
} ; ;hU~nj+{
template < typename T > fxX4 !r
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const kv/mqKVr
{ A
v%'#1w<"
return (T & )r; ,G(bwE9~
} u*H
V
template < typename T1, typename T2 > c"@,|wCUi
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const c:G0=5
{ 'ZQR@~G
return (T1 & )r1; 4EEXt<c.
} X6c ['Zrc
} ; Uv/?/;si
9ioV R
template <> ?t];GNU`l
class holder < 2 > xYWg1e$k
{ fxk6 q$'
public : J"RmV@|
template < typename T > \rf2Os
struct result_1 wrt^0n'r)c
{ Q" an6ht|
typedef T & result; h/F,D_O>ZO
} ; ;F'/[l{+
template < typename T1, typename T2 > e$@a zi1
struct result_2 t12 xPtN1
{ o.H(&ex|
typedef T2 & result; Gj([S17\0:
} ; CpF&Vy K
template < typename T > S~LTLv:>
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const o5 eFLJ6
{ Nl `8Kcv
return (T & )r; E; Z1HF
R
} ['n;e:*
template < typename T1, typename T2 > u~a@:D/F{G
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const HGRH9W
{ 6*H F`@(
return (T2 & )r2; `JL&x|q o
} |F#L{=B
} ; t{)J#8:g
CK+_T}+-
gcfEJN4'
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 |CFTOe\q
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: +'!vm6
首先 assignment::operator(int, int)被调用: x,SzZ)l-9
UN*XLHio
return l(i, j) = r(i, j); #r_&Q`!eU
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) *b0f)y3RV
v'zf*]9
return ( int & )i; 55T c
return ( int & )j; c,I|O'
&k
最后执行i = j; cU'^
Ja?%
可见,参数被正确的选择了。 Lcyj,R
Z,osdF
|YAnd=$
C7[CfcPA
=-qv[;%&6
八. 中期总结 #I.Wmfz
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: n7S~nk
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 Eo }mSd
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 xc+h
Fx
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor F$Q@UVA
*Q8d&$ ^
C}{$'#DV2
:2fz4n0{/
7BhRt8FSD+
G_]
(7
九. 简化 j.@TPf*
很明显,要支持一个操作符所要做的工作太多了,而且在每个functor中申明result_1至result_n,可见如果n发生变化,维护的开销极大。 woqP&8a
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 wz P")}[0
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: "sf]I[a
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 `)W}4itm
+-*/&|^等 {s=$.Kg
2. 返回引用。 w<]Wg^dyQ
=,各种复合赋值等 8HyK;+ZkVd
3. 返回固定类型。 ei8OLcw:x
各种逻辑/比较操作符(返回bool) 85fBKpEe
4. 原样返回。 z;_d?S<*m
operator, 0#mu[O
5. 返回解引用的类型。 &\0`\#R
operator*(单目) u&>o1!c*P
6. 返回地址。 P:")Qb2
operator&(单目) {AY`\G
7. 下表访问返回类型。 e>kw>%3bl9
operator[] `" E |
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 F_$ K+6
operator<<和operator>> v?7.)2XcX
f&S,l3H<
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。 h.6yI
例如针对第一条,我们实现一个policy类: WlnI`!)d
U9KnW]O%"
template < typename Left > ,&sBa{0
struct value_return 9*%Uoy:
{ ;,y9
template < typename T > zA![c l>$
struct result_1 EnrRnVB
{ RJ%~=D
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; l*]L=rC
} ; ;!k1LfN
*p.P/w@1
template < typename T1, typename T2 > yp=2nU"o
struct result_2 MOFIR
wVZ+
{ ^6~CA
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; Xa2QtJq
} ; (l.`g@(L
} ; `bGAc&,&
sYt8NsQ
3H%oTgWk
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait > @ulvHL
C`D5``4
下面我们来剥离functor中的operator() RkN a;j)t
首先operator里面的代码全是下面的形式: $o`N% ]
eD* "#O)W
return l(t) op r(t) ".qh]RVjV
return l(t1, t2) op r(t1, t2) :_tsS)Q2m
return op l(t) %cD7}o:u
return op l(t1, t2) 1x]U&{do
return l(t) op ti'a^(
return l(t1, t2) op "YGs<)S
return l(t)[r(t)] >sP-)ZeuU[
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] %/H
@fp(uu
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: )jp#|#h
单目: return f(l(t), r(t)); 6P'
m0
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); <3QE3;4
双目: return f(l(t)); tWi@_Rlx;
return f(l(t1, t2)); k[N46=u
下面就是f的实现,以operator/为例 8KD7t&H
+gTnq")wnI
struct meta_divide Pb.-Z@
{ A8OV3h6]
template < typename T1, typename T2 > S*:b\{[f>
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) ;""V s6
{ ;h3uMUCml
return t1 / t2; 2Ni$
(`"
} Jjz:-Uqq2
} ; +E QRNbA
xv9Z~JwH
这个工作可以让宏来做: c{j0A;XMS
H~@E&qd
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ 2-u>=r0L
template < typename T1, typename T2 > \ QhK]>d.
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; Gu&?Gn oc
以后可以直接用 '?_;s9)
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) gQ*0Mk
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 r9G<HKl
(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。。。) TE0hVw0c
g!<@6\RB
0?ZJJdI3
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<"e} Oo
)k3zOKZ;
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > K!k,]90Ko
class unary_op : public Rettype H;}V`}c<`
{ K%>uSS?
Left l; 9xC,i
)
public : ZYrXav<
unary_op( const Left & l) : l(l) {} -.1x! ~.jX
&M~*w~w`
template < typename T > jGd{*4{3+
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const F`U%xn,
{ uU6+cDp
return FuncType::execute(l(t)); iU{F\>
} c0u!V+V%
f>5{SoM
template < typename T1, typename T2 > $\$5::}r
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const b3x!tuQn
{ 8OZc:/
return FuncType::execute(l(t1, t2)); U=p,drF,A
} [a5L WW
} ; PV>-"2n
OR4!73[I
J
\1&3r|R
同样还可以申明一个binary_op eM+]KG)}
bQb>S<PT
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > |Z$heYP:w
class binary_op : public Rettype "a;JQ:
{ k#E D#']N
Left l; Q! ]
Right r; v-X1if1%
public : (H<S&5[
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} sn/^#Aa=N
_{KQQ5k\
template < typename T > 91r#lDR
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const R|ViLt y
{ Tv3Bej
return FuncType::execute(l(t), r(t)); F>)u<f,C
} 93[c^sc9*a
b-@VR
template < typename T1, typename T2 > ?Il$f_"B:
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ]6p?mBuQ
{ kp[+Iun?
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); I2qC,Nkk
} W{At3Bfy
} ; D(s[=$zua
\q(RqD
'd^U!l
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 P8Fq %k
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 EMmNlj6
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) y1(smZU
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。 o';sHa'
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! )Rn}4)9!iT
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。。。 7:I`
~ @m
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 Ja|! fT
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) ,-&ler~[
下面是修改过的unary_op VieC+Kk
$[6:KV
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > _LFZ 0
class unary_op { o=4(RC
{ I`}-*%ki(
Left l; $xyG0Q.
lKrD.iYt8
public : OOGqtA;
)$I;)`q
unary_op( const Left & l) : l(l) {} i))S%!/r~
bPAp0}{Fu
template < typename T > +g<2t,
struct result_1 cnXIE{9M
{ ,o]"G[Jk
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; v-3In\T=^
} ; jmmm0,#D
bg*4Z?[dd
template < typename T1, typename T2 > G?{BVWtl}
struct result_2 l&(,$RmYp
{ 07DpvhDQ
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; |rka/_
} ; 8=FP92X
KTD# a1W
template < typename T1, typename T2 > "~9 !o"
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ;WC]Lf<Z^
{ 29
L~SMf
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); 7@$Hua,GY
} KcglpKV`
E5UI
template < typename T > Xa.Qt.C
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const p\wE})mu
{ # nwEF QA
return OpClass::execute(lt(t)); n|Iy
} lV:R8^d
%'nM!7w@I
} ; }xn\.M:ic
V{p*N*
+ O=wKsGD
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 F``$}]9KHD
好啦,现在才真正完美了。 OWxYV$
现在在picker里面就可以这么添加了: E'?yI'~=
I#zrz3WU
template < typename Right > %kS +n_*
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const U,yU-8z/
{ $(H%|Oyn
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); -~~"}u
} -tAdA2?G
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 mVg-z~44T
<LIL{g0eX
UJ1iXV[h"
BK]bSj
n$g g$<
十. bind DnS#
cs~
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 zdrCr0Rx,
先来分析一下一段例子 &*B=5W;6^u
2--"@@
r j#K5/df
int foo( int x, int y) { return x - y;} vcy}ZqWBO
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 NDEltG(
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 .$y}}/{j?[
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。 d&4]?8}=.
我们来写个简单的。 w7cciD|
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: +VkhM;'"C
对于函数对象类的版本: ?D]4*qsIlu
tI0d!8K
template < typename Func > ~^cx a%
struct functor_trait ,
\|S BS
{ s]Nh9h
typedef typename Func::result_type result_type; oA%8k51>~K
} ; m!3b.2/h
对于无参数函数的版本: BoE;,s>]NW
y8'WR-;
template < typename Ret > $@"o BCc
struct functor_trait < Ret ( * )() > yT%"<m6Y*\
{ >!MOgLO3
typedef Ret result_type; oMawINDa
} ; A9'
[x7N
对于单参数函数的版本: v=zqj}T
aN?{MA\
template < typename Ret, typename V1 > ~CgKU8
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > {L5!_]6
{ y.AVH`_u
typedef Ret result_type; \Z-T)7S
} ; r63_|~JVB<
对于双参数函数的版本: 55MrsiW
_\hZX|:]
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > G=W!$(:
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > YhYcqE8
{ 0OO$(R*
typedef Ret result_type; 3o&PVU?Q
} ; j/`-x
等等。。。 8\+kfK
然后我们就可以仿照value_return写一个policy D's'LspQ
{</MC`
template < typename Func > 4bLk+EY4A
struct func_return SIv8EMGo
{ /4J2F9:f
template < typename T > >Ig%|4Hw
struct result_1 LW<