一. 什么是Lambda C8 $KVZ
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 wFL7JwK:G
在C++中,STL的很多算法都要求使用者提供一个函数对象。例如for_each函数,会要求用户提供一个表明“行为”的函数对象。以vector<bool>为例,如果想使用for_each对其中的各元素全部赋值为true,一般需要这么一个函数对象, T<0V ^B7
kh"APxQ79
-ozcK
t0ZaI E
class filler WsmP]i^Q
{ 8/|1FI
public : 7 z+Ngt' !
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} r)dXcus
} ; T'14OU2N{Y
(6)X Fp&
o<Rrr,
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: XE:bYzH
xZMAX}8 v
)EsFy6K:
"!o|^nN,
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); S"Ag7i
n1y*`5!
wqt/0,\
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 1(a+|
O]9PYv=^
7I:<i$)V
","to
二. 战前分析 DPlmrN9@=
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。 _&$nJu
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 +Jq~39
zj;KtgcE
,Mu"r!MK
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); ]ex2c{
G
/* --------------------------------------------- */ tj" EUqKQ
vector < int *> vp( 10 ); arn7<w0
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); o{MmW~/o&
/* --------------------------------------------- */ g+ cH
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); J['?ud}@
/* --------------------------------------------- */ ].x`Fq3
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); q{Gf@
/* --------------------------------------------- */ IOH6h=
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); /|[%~`?BM
/* --------------------------------------------- */ tfd!;` B
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); 212
YM +4:P2
D^H4]7wG@
SrvC34<7
看了之后,我们可以思考一些问题: ia%U;M
1._1, _2是什么? '# J/e0o@
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 yxy~N\0
2._1 = 1是在做什么? m^1'aO_;q
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 9Ui|8e~=
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 24d{ol)
@Yzb6@g"
esHcE{GNOS
三. 动工 TZE;$:1vx>
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: +(o]E3
Vs&Ul6@N
.v#Tj|w^
q<Wz9lDMNR
template < typename T > 2!6-+]tC
class assignment ]=sGLd^)E
{ RjG=RfB'V
T value; /8s>JPXKH[
public : KA]5tVQA
assignment( const T & v) : value(v) {} qfB!)Y
template < typename T2 > Vg1MA
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } K]Z];C#)
} ;
MVe4[<
\yA*)X+
kBJx`tjtp
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。
)E=~
_`XO
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment oJor
]QY K
- f%J_`
.Gnzu"lod
Ve|=<7%%S
class holder ~&Y%yN^
{ JcI~8;Z@Z~
public : 43o!Vr/S
template < typename T > 6vebGf
assignment < T > operator = ( const T & t) const xw~&OF&
{ Z oQPvs7_
return assignment < T > (t); G:!'hadw
} |Ht~o(]&&/
} ; fTV}IP
!wEz=
i
q
`^5<
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: IM&l%6[).
8H2A<&3i
static holder _1; a3E.rr;b
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 }Uunlz<
LE4P$%>H
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); HT=-mwa_]
而不用手动写一个函数对象。 2)+ddel<Z
bRK[u\,
N#4"P:Sv
rn%q*_3-o
四. 问题分析 !1ZrS
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 B-EDVMu
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 s%S; 9T
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 'jd fUB
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 Uk= L?t
下面我们可以对这几个问题进行分析。 2/#%^,Kb2
[5s4Jp$+
五. 问题1:一致性 C!S(!Z,
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?| Tyt1a>!qA
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 _6{XqvWqb
{x/)S*:Z
struct holder J+0T8
?A
{ $ 2PpG|q
// ?
EXYLG
template < typename T > fs%l j_t
T & operator ()( const T & r) const )w&k&TY4H
{ jij-pDQnv
return (T & )r; C(lGW,!
} XXZ <r
} ; xC.Tipn>
" 2J2za
这样的话assignment也必须相应改动: zT"W(3
"gGv>]3
template < typename Left, typename Right > xBKis\b
class assignment /&g~*AL
{ ]R8JBnA
Left l; 7q|51rZz
Right r; 8d*W7>rq
public : g0-J8&?X
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} !Di*y$`}b
template < typename T2 > s!F`
0=J^
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } %LeZd}v
} ; ])uhm)U@
%tJ@)
同时,holder的operator=也需要改动: !O*uQB
?9m@ S#@
template < typename T > Vrx3%_NkQ
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const 2g:V_%
{ )6
[d'2
return assignment < holder, T > ( * this , t); >.f'_2#Z&
} v* /}s :a
D0a3%LBS/2
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 !w=6>B^
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 Ob>M]udn
hTK6N
return l(rhs) = r; 9a lMC
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 ;Zow C#j
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: 'r_NA!R
bO\E)%zp
template < typename Tp > l!YjDm{E
class constant_t T9=55tpG9
{ ;Vh5nO
const Tp t; |}^BF%8V:
public : e:kd0)9
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} OXCf
template < typename T > _vgFcE~E@
const Tp & operator ()( const T & r) const %q)*8
{ QpC,komLJ
return t; 2P4$^G[
} ;E]^7T
} ; tX *}l|;(
~k[q:$T
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 =[T_`*s&
下面就可以修改holder的operator=了 La#otuw+?
STY\c5
template < typename T > 5zR9N>!c
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const dE0p>4F
{ Vv3{jn6%
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); n%1I}?$fO
} vgvJ6$#
rLzN#Zoi
同时也要修改assignment的operator() ?ta(`+"
ej9|Y5D"S
template < typename T2 > ( 17=|s
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } {Mx3G*hr
现在代码看起来就很一致了。 8O0E;6b
60r4%>d
六. 问题2:链式操作 >qhoGg
现在让我们来看看如何处理链式操作。 zOzobd
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。 &]mZp&
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 :^oF0,-qZ
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 u#uT|a.
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct Q1?09
sGdlS&08(
template < typename T > KaGG4?=V
struct result_1 Zn]njf1x
{ fF*{\
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; 5$w`m3>i(
} ; E |BE(F;K
lyYi2& %
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: }E%#g#
/<WK2G
template < typename T > b ?-VZA:
struct ref i1E~ F
{ f R?Xq@c
typedef T & reference;
x."/+/
} ; h<8.0
template < typename T > O)E8'Oe"Q
struct ref < T &> 7@*l2edXm+
{ /degBL+
typedef T & reference; C+=8?u<
} ; S"wn0B$"
=Pu;wx9
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: xOAA1#
&>]c"?C*
template < typename T > V`/D!8>
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const FhkS"y
{ eVy>
return l(t) = r(t); $xl>YYEBMH
} +>uiI4g
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。 C%l+<wpXO
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 S[zX@3eZV
9< $n'g
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 ?=\&O=_ln
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: 5i42o+'
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 71GyMtX
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 #-*#? -
最后的布局是: ^OWA
Add -4!9cE
/ \ l#;DO9
Divide 5 BD(Y=g
/ \ ^UEExjf
_1 3 Arzyq_ Yk
似乎一切都解决了?不。 v==b.
2=
你可以想象一下一个完整的Lambda库,它必然能够重载C++几乎所有的操作符。假设其重载了10个操作符,那么至少会有10个代表这些操作符的functor类。大体上来讲,每一种操作符所对应的functor都应当能够由链式操作产生别的任意一种操作符所对应的functor。(例如:*_1 = 2既是由operator*的functor产生operator=的functor)。可想而知这样一共能产生10*10=100种产生方式。这是对编码的一个大挑战。 )* \N[zm
如何简化这个问题呢?我们不妨假定,任意一种操作符的functor,都能够产生任意一种操作符的functor,这样,每一种操作符的functor都拥有一样的产生方案。如果某种转换确实是不合法的(例如:A/B=C无论如何也不可能合法),那么在试图产生新functor的时候会出现编译错误。幸好C++的模版是如果不使用就不编译的,因此这种编译错误不会干扰到正常的使用,这正是我们所要的。 d}2$J1`
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: wG\ +C'&~
Jiv%Opo/|
template < typename Right > WE|-zo
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const 2Vn~o_ga
Right & rt) const n8dJ6"L<"
{ >ARZ=x[
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); I\DH
} XFiP8aX<
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 -J<{NF
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。 eM$NVpS3
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 #!i&
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 g$N/pg2>cT
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。 TOe=6Z5h
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? nbECEQ:|B
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: dpPu&m+
ZHWxU
template < class Action > PqJB&:ZV
class picker : public Action }CCTz0[D"
{ oY K(=j
public : 'Cv>V"X: `
picker( const Action & act) : Action(act) {} Uf
?._&:
// all the operator overloaded &I|\AG"X}
} ; J:!m49fF
p!OCF]r
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。 dN%*-p(
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: fUg<+|v*
(1pR=
template < typename Right > RiPxz=kr
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const !)1gGXRY
{ 2.>WR~\
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); '[z529HN
} Q/[g|"
o;zU;pkB
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > @|jLw($Ly
使用picker还带来一个额外的好处。之前提到picker_maker要区分functor和常量,有了picker,区分的方法就非常简单了:凡是属于picker<T>的都是functor,否则就是常量。 PXRkK63
|g@n'^]
template < typename T > struct picker_maker 5C|Y-G
{ T.}wcQf&*
typedef picker < constant_t < T > > result; 6Bop8B
} ; VPh0{(O^=
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > ;Eer
{ j^Vr!y
typedef picker < T > result; 6VsgZ"Il
} ; ye-EJDZN
?DwI>< W
下面总的结构就有了: 4Ucs9w3[
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 'BiR ,M$mY
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。 =Lc!L
!(,b
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 r+D ?_Lk
至此链式操作完美实现。 <Pm!#)-g9
b:M1P&R
/Z ?$!u4I
七. 问题3 Bo#,)%80
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。 &qjc+-r{l
,'nd~{pX"(
template < typename T1, typename T2 > ZR,"w
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const q9h3/uTv
{ aWCZ1F
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); M&v;#CV
} C+m%_6<
?^Q8#Y^M
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: 2d# 3LnO
@|2L>N
template < typename T1, typename T2 > /FthT
struct result_2 Xv&&U@7
{ (^@rr[.o7
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; d:X@zUR*)
} ; -91*VBrOd
=<;C5kSD
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? .DX-biX,
这个差事就留给了holder自己。 `B A'a" $
#B!HPlrv
'nMj<:0wlD
template < int Order > rsaN<6#_^Q
class holder; sy]hMGH:3W
template <> 4x)etH^o
class holder < 1 > g!\H^d4
{
@BmI1
public : 28!
ke
template < typename T > "M!]t,?S
struct result_1
=]
+owl2
{ m}$7d5
typedef T & result; E^`-:L(_
} ; w!eY)p<
template < typename T1, typename T2 > hE;|VSdo
struct result_2 0Xw$l3@N^
{ T2ZB(B D
typedef T1 & result; -\9K'8 C
} ; euyd(y$'k
template < typename T > j6: jN-z
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const yp!7^
{ zCe[+F
return (T & )r; \V_Tc`
} VrIR!9%:
template < typename T1, typename T2 > `9*
|Y 8:
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const B{lj.S`mB
{ {6tj$&\)
return (T1 & )r1; WbWEgd%8.
} Xmm)z
} ; A`:a
T{j
W5Uw=!LdEY
template <> =o5|W'>`
class holder < 2 > `PUGg[Zx^
{ S
aH':UN
public : "}x%5/(
template < typename T > 2;w`W58
struct result_1 `x]`<kS;
{ 7C9_;81_Dt
typedef T & result; /os,s[w
} ; L"tzUYxg
template < typename T1, typename T2 > zMXQfR
struct result_2 |Zk2]eUO+
{ b]b+PK*h
typedef T2 & result; ~JS BZ@
} ; `tPVNO,l
template < typename T > 6Qk[TL)t
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const l86gs6>
{ 6E-AfY'<
return (T & )r; RuGG3"|
} 3c=>;g
template < typename T1, typename T2 > 6]sP"
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const cSTF$62E
{ (6*
return (T2 & )r2; v{X<6^g
} .%EYof
} ; NZ"nG<;5
)~ 0TGy|
mKBO<l{S
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 b+CJRB1
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: VTa%
首先 assignment::operator(int, int)被调用: 5HaI$>h6
c;Gf$9?iC
return l(i, j) = r(i, j); SJ2l6
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) al" =ld(
bE;c&g
return ( int & )i; )|=4H>?%
return ( int & )j; ek"Uq RY
最后执行i = j; zP&D
可见,参数被正确的选择了。 P-/"sD
bXi!_'z$
P~M[i9 V
1,(WS
F
PX*}.L *x
八. 中期总结 1\a.o[g3e
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: W\2 ']7}e
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 7$*X
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 TwsI8X
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor y_'6bpb
U=WS]
x5|^p=
3
"iBcsLn
"AP$)xM-:
)Dp0swJ
九. 简化 B@U'7`v
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。 ^=k=;
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 \n`/?\r.z
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: PthgxB^
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 4.p:$/GTS
+-*/&|^等 D94bq_2}
2. 返回引用。 BwkY;Ur/AL
=,各种复合赋值等 npd:a Gx
3. 返回固定类型。 15S&,$1&
各种逻辑/比较操作符(返回bool) y 2)W"PuG
4. 原样返回。 I^n DO\m <
operator, f92z/5%V
5. 返回解引用的类型。 TlowEh8r
operator*(单目) &1Cs'
6. 返回地址。 ,+5:}hR+
operator&(单目) &f}w&k2yj
7. 下表访问返回类型。 F{4v[WP)
operator[] $A`m8?bY
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 dVUe!S`
operator<<和operator>> W4,'?o
('{aOiSH
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。 _, E/HAX
例如针对第一条,我们实现一个policy类: Cs(sar:7
Ze[,0Y!u&
template < typename Left > ?;y-skh
struct value_return >C19Kie72
{ ]}kw'&
template < typename T > ap8q`a{j^
struct result_1 4l7
Ny\J
{ K iEmvC
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; d@p#{ -
} ; 1_b*j-j
Mg2 e0}{
template < typename T1, typename T2 > ?;_*8Doq-a
struct result_2 1BEs> Sm
{ C5~n^I|
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; 4BSqL!i(
} ; $}.+}'7$
} ; 1+gF fKq
|;7mDhj=
b8_F2
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait "%)g^Atp>
KIi:5Y
下面我们来剥离functor中的operator() "g)V&Lx#X
首先operator里面的代码全是下面的形式: t>AOF\
xr{Ym99E$
return l(t) op r(t) WQ}wQ:]
return l(t1, t2) op r(t1, t2) m^0vux
return op l(t) 9|lLce$
return op l(t1, t2) WrSc@j&Ycv
return l(t) op KzP{bK5/
return l(t1, t2) op -|Zzs4bx
return l(t)[r(t)] T@=C2
1
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] .9J}Z^FD
Q`W2\Kod]
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: 2lO(f+
单目: return f(l(t), r(t)); ^86M94k
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); f9 \$,7F
双目: return f(l(t)); x+j@YWDpG"
return f(l(t1, t2)); */l;e<E
下面就是f的实现,以operator/为例 aG83@ABx
"a=Hr4C*r
struct meta_divide "p*'HQ
{ tfN[-3)Z
template < typename T1, typename T2 > p20JUzy
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) Scx!h. \5
{ 'Y#'ozSQv
return t1 / t2; m$_b\^we
} J_h.7V
} ; I8YUq
&
Wod
这个工作可以让宏来做: tj'~RQvO
\yu7,v
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ 1C8xJ 6F
template < typename T1, typename T2 > \ n."n?C'{
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; v\5O\ I ^
以后可以直接用 3i7EF.
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) w;gk=<_
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 tc0;Ake-&
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) q~b# ml2QS
":8\2Qp
]c~yMA+]FZ
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 Uffwzd!
*d3-[HwZCL
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > NJQ)Ttt
class unary_op : public Rettype Sz@z
0'
{ O7Jux-E1C
Left l; =`QYy-b X
public : uQKQC?w
unary_op( const Left & l) : l(l) {} ,puoq{
5, ,~k=
template < typename T > |y[I!JdR
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const V:GypY)
{ A4!X{qUT-
return FuncType::execute(l(t)); 6{buel(|e
} *{vH9TO
X2@Ef2EkM
template < typename T1, typename T2 > 3fhY+$tq
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const fwv^dEe
{ aL4^ po
return FuncType::execute(l(t1, t2)); rP3tFvOH
} xy7A^7Li
} ; *:@KpYWx"
n82tZpn
a8JAJkFB
同样还可以申明一个binary_op 2+rT .GFc
}[;ZZm?
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > 8&G9 ?n`I5
class binary_op : public Rettype 9L:wfg}8s
{ 'EiCTl
Left l; |E7J5ha
Right r; qC> tni%
public : Vo@7G@7K(
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} U-9Aq
X|T|iB,vT
template < typename T > !xfDWbvHV
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const #\w N2`" W
{ .Qx5,)@9
return FuncType::execute(l(t), r(t)); M5ZH6X@5
} x.*^dM@V
yws'}{8
template < typename T1, typename T2 > P|<V0
Vs.
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const
C '(
Y
{ Q;$k?G=l
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); xrPZy*Y,
} e'.BTt58Y
} ; -/pz3n
b^$`2m-?@f
ZLT?G
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 V|MHDMD=
比如要支持操作符operator+,则需要写一行
p>7qyZ8
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) X$>F78e*
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 \R<MQ#
x
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! bg i_QB#k\
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 no3yzF3Hi
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 >+a\BK"k
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) ;_I>`h"r
下面是修改过的unary_op ]&%KU)i?
{Nl?
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > JB~^J5#[Oh
class unary_op o'#& =h$_
{ S&`6pN
Left l; 6kH6"
jg710.v:
public : ayA;6Qt
w0_P9g:
unary_op( const Left & l) : l(l) {} V1]GOmXz
<R7{W"QTA)
template < typename T > Zo<)r2|O.
struct result_1 <a"(B*bBd
{ U3{<+vSR`
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; Z<i}XCE
} ; v0\l~_|H
l<+[l$0#
template < typename T1, typename T2 > ]eKuR"ob0
struct result_2 qSvV|G
{ :hZM$4
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; ]o<]A[<
} ; Kz"3ba}KH
idYB.]Y(
template < typename T1, typename T2 > ?:\/-y)Sp
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const F0<)8{s
{ zWEPwOlI1P
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); ddfGR/1X
} ^aSb~lce
.yj@hpJM
template < typename T > 4/b.;$
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ,W}:vdC
{ ( V4Ppg
return OpClass::execute(lt(t)); dipfsH]p
} eA4D.7HDK
,m=G9QcN
} ; EB[T 5{
N(7 XILC
_eKO:Y[e
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 {$^'oRk
好啦,现在才真正完美了。 ?P'$Vxl
现在在picker里面就可以这么添加了: <l<O2 l
]I\GnDJ^
template < typename Right > =P(*j7=
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const f!x9%
{ 7l53&,s
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); L!cOg8Z
} +Uq|Yh'Q
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。 qq5X3K2&
=-2~>B
<,M"kF:
M`cxxDj&j
g$K\rA
十. bind 5s[nE\oaG
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 i(j/C
先来分析一下一段例子 ]{1{XIF
`MU~N_
f7x2"&?vg
int foo( int x, int y) { return x - y;} 'zI(OnIS
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 p / ITg
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 ^lHy)!&A
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 <o%T]
我们来写个简单的。 t8*Jdd^3Z/
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: UGO#o`.G}
对于函数对象类的版本: e(t}$Q=
8FuxN2
template < typename Func > <8:h%%$?
struct functor_trait <F7a!$zQ
{ ' h7Faj
typedef typename Func::result_type result_type; QF>T)1&J[7
} ; &*v\t\]
对于无参数函数的版本: UMGiJO\yH
7zG
r+Px
template < typename Ret > $r!CQ2S
struct functor_trait < Ret ( * )() > MKBDWLCB
{ 36=aahXd\
typedef Ret result_type; (uC8M,I\
} ; ]DVr-f
~
对于单参数函数的版本: \qG?'Iy
bIU.C|h@
template < typename Ret, typename V1 > (7R?T}
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > y#GHmHeh
{ Cy;UyZ
typedef Ret result_type; ,#)d
} ; .ck?JXg
对于双参数函数的版本: 8c9HJ9vk
~+Gh{,f
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > WE) *~5
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > *~^63Nx!
{ 0>{ ]*
typedef Ret result_type; uVEJV |^/
} ; 27SHj9I
等等。。。 hN3FH#YO
然后我们就可以仿照value_return写一个policy r)^sHpK:`
: B^"V\WE
template < typename Func > |N&t
struct func_return q94;x|63
{ '9}&@;-_
template < typename T > i7#4&r
struct result_1 DPI[~
{ B\Nbt!Ps
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; '7?Y+R@|L
} ; x%EGxs;>^
vJ&_-CX
template < typename T1, typename T2 > 4}H+hk8-
struct result_2 8US#SI'x
{
GLf!i1Z
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; r9ulTv}X
} ; J
p?XV<3Z
} ; h.EI(Ev"GN
V9) /
gcA:Q4
最后一个单参数binder就很容易写出来了 `]KX`xGK
-pC'C%Q
template < typename Func, typename aPicker > AT&K> NG
class binder_1 eAlOMSL\
{ \;&;K'
Func fn; &E&~9"^hQL
aPicker pk; Blxa0&3
public : od)TQSo
&s".hP6
template < typename T > zH]oAu=H
struct result_1 e0P[,e*0
{ q/b+V)V
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; 5 bI:xL}
} ; K%J?'-
-.h)CM@L
template < typename T1, typename T2 > vD#U+
struct result_2
(=!At)O
{ l eC!Yj
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; R/~!km
} ; t.(
`$
n#">k%bD
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} E;a,].
*Ypn@YpSp
template < typename T > @vl$[Z|
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const
V#ELn[k
{ &Gt{9#
return fn(pk(t)); 5&