一. 什么是Lambda .IAHy)li"
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 .&yWHdQC:
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, |z7Crz
u,SX`6%
7jg(j~tQ
;'18
class filler ?xTeio44
{ v!'@NW_
public : $5"-s]
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} NW>:Lz
?"
} ; em9]WSfZ@`
lSbM)gL
)J6b:W
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: Boj{+rE0
J%[N-
k&"qdB(I
{FmFu$z+[
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); UUEDCtF)
gMK3o8B/
-K'84 bZ
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 nPIR1Z
!/(}meZj
{)[g
zt?w n*_
二. 战前分析 H=BR
-
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。 1H[;7@o$e
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 A`/7>'k/q[
+#db_k
%C][E^9
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); awW\$Q
/* --------------------------------------------- */ K$v Rk5U
vector < int *> vp( 10 ); 5F+ f '~
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); #<>E+r+
/* --------------------------------------------- */ ,H(vD,54g
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); NGQIoKC
/* --------------------------------------------- */ i@j ?<
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); ^yZSCrPGI
/* --------------------------------------------- */ VM|)\?Q
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); 4_:e+ ql
/* --------------------------------------------- */ W2(=m!:U
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); r$eL-jQmn
k#+^=F^)I
8A]q!To
>Ez}r(QQ^
看了之后,我们可以思考一些问题: ]Oh>ECA|D
1._1, _2是什么? (qONeLf%
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 7IW7'klkvD
2._1 = 1是在做什么? e/D\7Pf
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 %a^!~qV
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 Ip\g^ia
&|FG#.2yw
=|zLr"
三. 动工 3lgyX/?o
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: TEyPlSGG
J@{Bv%
;.m[&h 0
,qh
template < typename T > BeCr){,3
class assignment m,fr?d/;
{ 2YEn)A@8
T value; S?WUSx*N
public : bbA<Zp
assignment( const T & v) : value(v) {} S%|'
/cFo
template < typename T2 > ?&^l8gE
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } LYKm2C*d
} ; ?Ir6*ZyY
t?&ajh
P9~kN|
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 yE/I)GOQjs
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment fP*C*4#X
8u23@?
0drc^rj
!
,FPgs0rrS
class holder BNLall
{ p`C5jfI
public : 2)H|/
template < typename T > y!Eh /KD
assignment < T > operator = ( const T & t) const
KX@Fgs
{ artS*fv3r
return assignment < T > (t); t*$@QO
} v2SsfhT
} ; s@9#hjv2
";%1sK
g-`NsqzD
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: L>*|T[~
3KZ h?~B
static holder _1; #-8/|_*
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 |MGw$
,s<d"]<
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); IEj`:]d
而不用手动写一个函数对象。 -rrg?4
@bE?WXY
34:=A0z
HkCme_y"
四. 问题分析 dv:&N
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 <_h+
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
qTh )
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 -R]S)Odml
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 -.G0k*[d
下面我们可以对这几个问题进行分析。 5^i ^?
g [K8G
五. 问题1:一致性 "5FeP;
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?| NiF*h~q
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 23m+"4t
-8:@xG2
struct holder e!yt<[ph
{ C$5x*`y
// e78}
template < typename T > :JmNy<
T & operator ()( const T & r) const [o "@*kf
{ GWsFW[T?~
return (T & )r; yCVBG
} .FyC4"b=c
} ; -`JY] H
scmbDaOn
这样的话assignment也必须相应改动: `K.yE0^i
?uLqB@!2
template < typename Left, typename Right > J=Z"sU=
class assignment .T2I]d
{ K!j2AP3
Left l; ;F-kE4w
Right r; 7Udr~0_)
public : }0o0 "J-$
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} psBBiHB[L
template < typename T2 > CS
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } /$KW$NH4z
} ; 78kk"9h'
Qoc-ZC"<6
同时,holder的operator=也需要改动: L!5HE])<)
"lm3o(Dk
template < typename T > sj1x>
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const k 'o?/
{ +Aq}BjD#
return assignment < holder, T > ( * this , t); )!Bv8&;e
} H
Zc;.jJ
3UEh%Ho
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。 R~o?X^^O
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 $t^`Pt*:u
pAYuOk9n
return l(rhs) = r; ;)*Drk*t,
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 (,k=mF
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: !^%b|=[
aO{k-44y
template < typename Tp > %NuS!v>
class constant_t e |!i1e!
{ +Z+]Tqo
const Tp t; D<:9pLD(
public : j`bOJTBE
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} :?zOL w?(
template < typename T > F C"dQ
const Tp & operator ()( const T & r) const q;U[f6JjE
{ s;L7
_.hH@
return t; Z^b1i`v
} ^#Shs^#
} ; G'%mmA\
VHy$\5oYg
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 8ARpjYZP
下面就可以修改holder的operator=了 a`}HFHm\2,
Pp?J5HW
template < typename T > ^
`!6Yax?
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const 2`x[y?Tn
{ Wn|w~{d{
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); r__uPyIMG/
} nlKWZYv
0h* AtZv_
同时也要修改assignment的operator() ]cbY@U3!2
SOd(& >
template < typename T2 > 2$|WXYY
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } y'{0|Xj
现在代码看起来就很一致了。 0nC%tCV'
ZT!DTb
B
六. 问题2:链式操作 dx|j,1e
现在让我们来看看如何处理链式操作。 `6'fX[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。 A^G%8 )\
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。 b}Jcj
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。 ~G"5!,J
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct 94Are<
rB-&'#3%
template < typename T > 1aKY+4/G
struct result_1
%ZZ\Xj
{ 2\_}81hM
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; lO[[iMHl<
} ; Go8 m
GC.
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: \7jK6;R<
y<MXd,eE
template < typename T > ?
3Td>x
struct ref b8(94t|;U
{ Bf.@B0\
typedef T & reference; uN2Ck
} ; (k4> I"x)
template < typename T > S U04q+
struct ref < T &> xwq {0jY
{ !A qSG-
typedef T & reference; +TL5yuA
} ; Bg{"{poy
dL!PpLR$2
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: X&b)E0]pR
p{gJVP#l'Z
template < typename T > h{#Hwp
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const yalT6
{ _46
y
return l(t) = r(t); @uXF(KDX
} qf-0 | w
可能大家已经注意到我定义assignment的operator()的返回类型的时候,是直接将其定义为Left的operator()返回类型的引用形式,如果实际上处理的对象的operator=并不是按照常理来声明的,那么这段代码可能就编译不过。这的确是一个很麻烦的事情。实际上,在gcc下,使用typeof关键字可以很容易的得到该类型的operator=的返回类型,就可以让这段代码变得更有通用性。然而为了实现可移植性,我不得不放弃这个诱人的想法。 yP.,Dh s
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 f5'Cq)Vw_
_XvSe]`f`
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 A&XI1. j6
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: u[k0z!p_ c
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 e'Njl?>3
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 8`M) r'5
最后的布局是:
Add
XnR9/t
/ \ KPTp91
Divide 5 +es|0;Z4yP
/ \ =MMU(0 E
_1 3 ai 0am
似乎一切都解决了?不。 H}vq2 |MN
你可以想象一下一个完整的Lambda库,它必然能够重载C++几乎所有的操作符。假设其重载了10个操作符,那么至少会有10个代表这些操作符的functor类。大体上来讲,每一种操作符所对应的functor都应当能够由链式操作产生别的任意一种操作符所对应的functor。(例如:*_1 = 2既是由operator*的functor产生operator=的functor)。可想而知这样一共能产生10*10=100种产生方式。这是对编码的一个大挑战。 W~b->F
如何简化这个问题呢?我们不妨假定,任意一种操作符的functor,都能够产生任意一种操作符的functor,这样,每一种操作符的functor都拥有一样的产生方案。如果某种转换确实是不合法的(例如:A/B=C无论如何也不可能合法),那么在试图产生新functor的时候会出现编译错误。幸好C++的模版是如果不使用就不编译的,因此这种编译错误不会干扰到正常的使用,这正是我们所要的。 ^26vP7
OK,我们的方法呼之欲出了。既然所有的functor都具有一样的产生方案,那么不如大家都不要实现,等到最后统一的在所有的functor里面加上这么一系列的产生代码吧。例如,如果要添加从某functor XXX到operator=的functor的产生代码: ^N#z&oh
Vh=10Et
template < typename Right > F)XO5CBK
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const ,%Sf,h?"^
Right & rt) const l<X8Ooan#{
{ ?y"=jn
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); 0q}k"(9
} O7,)#{
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 A}"aH
XXX指的是原来的functor的类型,picker_maker<T>是一个类型变换的trait,如果T是一个常量,那么他会返回constant_t<T>,否则返回T本身。 D6z*J?3^#&
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 *e/8uFX
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 ey!QAEg"X1
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 t:$^iUrx
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? K%i9S;~
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: 7UnB]- :.
#ATV#/hW
template < class Action > Xlg0u.
class picker : public Action *M^(A}+O
{ !N"Y
public : V\|V1c
picker( const Action & act) : Action(act) {} \A#YL1hh
// all the operator overloaded ^&8FwV]
} ; 0[L)`7
1>)q5D
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。 5-[bd I
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: NLnfCY-h
m0M;f+^
template < typename Right > SobOUly5{
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const i`st'\I
{ /u&{=nU
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); n=_jmR1
}
iup "P
^s.necg0
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > ( :h#H[F
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。 "Qci+Qq
{>r56\!F
template < typename T > struct picker_maker vHmsS\\~9
{ _ -6IB>
typedef picker < constant_t < T > > result; )y#~eYn
} ; !TwH;#U w
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > Gq)E,Ln&d
{ f?Am)
typedef picker < T > result; P,RdYM06
} ; F'Lav?^
P70]Ju
下面总的结构就有了: .).}ffhOL
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。 A(2!.Y
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。 #0uD&95<
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 zt3y5'Nk
至此链式操作完美实现。 yH<a;@C
(^lw<$N
5`tMHgQO
七. 问题3 I7C*P~32{n
如何使用多参数的函数对象呢?考虑_1=_2,这个functor必须接受2个参数,因此所产生的assignment对象的operator()必须能接收2个参数。 W|,Y*l
qZ=%ru
template < typename T1, typename T2 > P\k5%
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 31-:xUIX
{ &Cykw$s
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); }.S4;#|hw
} {vf4l4J(
-ufO,tJRLL
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: ibj3i7G?
ZIr&_x#e
template < typename T1, typename T2 > =" Sb>_
struct result_2 &l-1.muQ
{ 7Z7e}|
\W
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; N*$L#L$*
} ; dd>
qy
+3wVcL
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? 3@*orm>em
这个差事就留给了holder自己。 lKT<aYX
DnI31!+y
p*ic@n*G
template < int Order > yE{(Ebm
class holder; m]"13E0*x
template <> ;&$Nn'~a
class holder < 1 > *Y\C5L]
{ [G#PK5C
public : !M*$pQi}
template < typename T > 1[U`,(C1
struct result_1 sCrOdJ6|
{ %xuJQuCqf
typedef T & result; ">
]{t[Ib
} ; I/vQP+w O
template < typename T1, typename T2 > zu52]$Vj
struct result_2 }^a"
>$DU
{ -+)06BqF}
typedef T1 & result; XcH_Y
} ; 8}_M1w6v
template < typename T > |9*8u>|RC
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const :41Ch^\E
{ 8H7=vk+
return (T & )r; +5xVgIk#
} g*-%.fNA
template < typename T1, typename T2 > *^=zQ~
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const
M4rK
{ ?#]wxH,
return (T1 & )r1; +>Xe_
} wRsh@I<
} ; JK=0juv<E
2M$^|j:[
template <> @q/E)M?
class holder < 2 > l1#F1q`^t
{ zg+6<
.Sf
public : j.O+e|kxU
template < typename T > hgPzx@
struct result_1 UVz}"TRq.
{ q>5K:5
typedef T & result; ve&"x Nz<
} ; EZb_8<DH
template < typename T1, typename T2 > =6H
struct result_2 NR9=V
{ FhJtiw@
typedef T2 & result; UY~N4IR8
} ; fMluVND
template < typename T > \\iX9-aI<
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const mnm7{?#[
{ /c|X:F!;X#
return (T & )r; rZ:-%#Q4
} 0hv}*NYd
template < typename T1, typename T2 > 2|}`?bY]i`
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const ^=@`U_(,G
{ ;&OVV+y
return (T2 & )r2; Ra)AQ
n
} 2Y1y;hCK
} ; z;Yo76P
&OXm^f)K
D&-cNxh
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 @|6#]&v`
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: 5v_vv'~
首先 assignment::operator(int, int)被调用: k^Qd%;bdF
.g?Ppma
return l(i, j) = r(i, j); cP2n,>:
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) )l6(ss!J
h\lyt(.s
return ( int & )i; hq*"S-N
return ( int & )j; =x3T+)qCNX
最后执行i = j; 5iZx
-M
可见,参数被正确的选择了。 %@MO5#)NI
kps}i~Jb
3{H&{@Q
T o$D[-
(;cKv
八. 中期总结 #I}w$j
i
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: Dj9ecV`
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 <TEDqQ
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 ]QSQr*
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor iT=h}>
vWVQ8S.
$Y?[[>u
7RCVqc"
K_GqM9
KmpKyc[
九. 简化 u3C0!{v
很明显,要支持一个操作符所要做的工作太多了,而且在每个functor中申明result_1至result_n,可见如果n发生变化,维护的开销极大。
PM^Xh*~
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 b NR@d'U
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: r*f:%epB%
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 on.m
'-s
+-*/&|^等 }m93AL_y
2. 返回引用。 yi:1cLq2
=,各种复合赋值等 v9MliD'
3. 返回固定类型。 D!rD-e
各种逻辑/比较操作符(返回bool) aE[:9{<|
4. 原样返回。 PwC^
]e
operator, Y/]J0D
5. 返回解引用的类型。 F0KNkL>&g
operator*(单目) ;nw}x4Y[
6. 返回地址。 CZ.HQc
operator&(单目) U"OA m}
7. 下表访问返回类型。 RU+F~K<
operator[] :wz]d ~)
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 `P jS
operator<<和operator>> Lm7fz9F%
Xu& v3Y~k
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 C
j:
例如针对第一条,我们实现一个policy类: j$Vtd&
Bxk2P<d
template < typename Left > "O<TNSbrC
struct value_return S4D~`"4$/
{ 7-MyiCt
template < typename T > rq|>z .
struct result_1 x }i'2
{ J=B,$4)9
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; nmoC(| r
} ; q],/%W
$!K,5^+
template < typename T1, typename T2 > >=YQxm}GJ
struct result_2 Oee>d<
{ ~`<_xIvrq
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; Hr/Q?7g
} ; Y|L]#
} ; oB%j3aAH
Ae'N1V
k@Bn}r
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait <^"0A
bix}#M
下面我们来剥离functor中的operator() ^K[[:7Aem
首先operator里面的代码全是下面的形式: ~"22X`;h[G
!uN_<!
return l(t) op r(t) Vm%0436wOY
return l(t1, t2) op r(t1, t2) %$=}ePD
return op l(t) a3^ ({;k!0
return op l(t1, t2) 3`{[T17
return l(t) op 8g6G},Y0
return l(t1, t2) op J>^KQ
return l(t)[r(t)] ty b-VO
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] ICUI0/J
54%h)dLDy
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: l%v2O'h
单目: return f(l(t), r(t)); jo ~p#l.'
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); \g:Bg%43h
双目: return f(l(t)); dgW/5g
return f(l(t1, t2)); tV9 K5ON
下面就是f的实现,以operator/为例 *
NdL4c~
B8 R&Q8Q
struct meta_divide bf$4Z: Y
{ )Q c>NF0
template < typename T1, typename T2 > Uc5BNk7<=
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2)
;"+]bne~
{ F/U38[
return t1 / t2; ,{g B$8z^
} *Zz hN]1
} ; zzZK S
FWuk@t[<O
这个工作可以让宏来做: (kZ2D
T<~?7-O"
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ laGIu0s{
template < typename T1, typename T2 > \ R;F z"J
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; H05U{vR
以后可以直接用 I2*\J)|f
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) +{@hD+
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 mY!&*nYn|
(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。。。) z#t;n
Dt]*M_
^:,I #]
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 >kG: MJj
5)<}a&;{
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > K)
{\wV="
class unary_op : public Rettype 8eZ^)9m
{ Hy#<fKz`!
Left l; p^9u8T4l1
public : SMbhJ}\O
unary_op( const Left & l) : l(l) {} uI+^8-HZ;
+4m~D`fqt[
template < typename T > FAF+ }
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const d9yfSZ
{ )L%[(iI,x
return FuncType::execute(l(t)); _J-3{a
} 4: S-
S$1dXXT
template < typename T1, typename T2 > I9E]zoj8
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const [Z{0|NR
{ /Q2{w>^DK
return FuncType::execute(l(t1, t2)); ~6O<5@k
} SKrkB~%z
} ; ~t.M!vk
oO~LiK>
8^av&u$
同样还可以申明一个binary_op ;_?RPWZ;MO
B3-;]6
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > q8P$Md-=b1
class binary_op : public Rettype qo62!q
{ "[p-Iy1
Left l; w}
1~
Right r; sU 5/c|&
public : Qlgii_?#@
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} dsD!)$
O'~;|-Z<
template < typename T > KL6FmL)HH
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const |XoW
Z,K
{ z 2Rg`1B
return FuncType::execute(l(t), r(t)); C6cEt5
} sqP (1|9
?Z[`sm
template < typename T1, typename T2 > k^v P|*eu
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const V [KFZSA
{ '+*{u]\
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); 95^A !
} +YK/^;Th
} ; y0f"UH/
^YwTO/Q|
*='J>z.]
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 -=CZhp
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 ^-GzWT
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) K|g+Wt^tQ
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。 =w <;tb
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! Y6r<+#V
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。。。 |H7f@b]Sk
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 ;u
"BCW
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) jizp\%W+
下面是修改过的unary_op `X ;2lgL
XAF*jevr
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > z c7P 2@
class unary_op rS^+y{7
{ d2XSw>
Left l; sp'f>F2]
WfF~\DlrD
public : Bp>Z?"hTe
N|53|H
unary_op( const Left & l) : l(l) {} @K:TGo,%I
C}>Pn{wY9
template < typename T > <1(j&U
struct result_1 Q"2J2211
{ krI@N}OU
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; Bc^MZ~+ip
} ; +#a_Y
i{+W62k*
template < typename T1, typename T2 > 12JmSvD
struct result_2 /3pvq%i
{ ,q|;`?R;
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; 1FfSqd
} ; \sZT[42
y>YQx\mK
template < typename T1, typename T2 > g4-UBDtYt
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const "q,.O5q}Y
{ -{ M(1vV(=
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); :t8?!9g
} n?=d)[]
]
eO25,6
template < typename T > DN%b!K:
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 8pZGu8
{ \p%,g&^ x
return OpClass::execute(lt(t)); 8'}D/4MUr
}
BhcTPQsW
nS5g!GYY,k
} ; n#Y=y#
Y"dUxv1Ap
S_ELV#X
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 2YV*U_\L
好啦,现在才真正完美了。 v:7_ZD6kR
现在在picker里面就可以这么添加了: T}55ZpSC&
kl0|22"Gz
template < typename Right > 9ER!K
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const @3_[NI%
{ A<$w
}Fy;
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); {I:nza
} QRL+-)DMc
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 z 7
s&7)a
P1>?crw
[42EqVR
e_v_y$
k`u.:C&
十. bind abgAUg)
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。 zHu w[
先来分析一下一段例子 s-"oT=
S+*g
%m5&Y01
int foo( int x, int y) { return x - y;} EjDr
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 A]_5O8<buW
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 x3L0;:Fx8P
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。 (ibj~g?U,
我们来写个简单的。 IL&;2%
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: !0DOj["
对于函数对象类的版本: o_@6R"|
'U/X<LCl
template < typename Func > i~sW_f+
struct functor_trait EWNm }C9
{ cI/Puh^3
typedef typename Func::result_type result_type; yZyB.wT
} ; k,0lA#>
对于无参数函数的版本: agUdPl$e\
,E3Ze*(U
template < typename Ret > ..a@9#D
struct functor_trait < Ret ( * )() > iQ#dWxw4
{ l37)
Q
typedef Ret result_type; e.l3xwt>$
} ; WN6%%*w
对于单参数函数的版本: $s`#&.>c-
o)r%4YOL
template < typename Ret, typename V1 > eH' J
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > h'|J$
{ jk9/EmV*r
typedef Ret result_type; @?CEi#-
} ; v~`'!N8
对于双参数函数的版本: W>cHZ. _
-(1GmU5v(
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > sHn-#SGm
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > qku}cWD9/_
{ ] GH_;
typedef Ret result_type; T'${*NVn
} ; j~C-T%kYa
等等。。。 Q)L6+gW^
然后我们就可以仿照value_return写一个policy Q8?:L<A
SsfHp
template < typename Func > lSK<LytB
struct func_return 1 Q6~O2a
{ $-p#4^dg
template < typename T > &)Z]nNVb
struct result_1 >^TcO
{ `Ti?hQm/
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; }+dDGFk
} ; fA" VLQE
6#upBF:
template < typename T1, typename T2 > :V
ZXI#([
struct result_2 ukwO%JAr
{ ?CSv;:
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; -4LckY=]1
} ; >}) W5Y+
} ; y41,T&ja
AEE&{_[S
~d"9?K^#
最后一个单参数binder就很容易写出来了 +Vw]DLWR
bD4aSubN
template < typename Func, typename aPicker > .Hm1ispq
class binder_1 [I2vg<my
{
lqZUU92;
Func fn; s~g0VNu Y
aPicker pk; @G?R(
public : g\A kf
RZbiiMC>
template < typename T > v18OUPPX
struct result_1 cg).b?g
{ 9`T2
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; {N'<_%cu
} ; f <pJ_
a2SXg A
template < typename T1, typename T2 > 7QM1E(cMg
struct result_2 ^
RIWW0
{ LtVIvZie
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; iCNJ%AZH
} ; J L!:`#\
PsO>&Te