一. 什么是Lambda ~*D)L'`2M
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 VY8p[`
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, SV .\B
FQ?,&s$Bmd
/E(H`;DG
l5S(xQ
class filler H n+1I
{ ")7,ZN;
public : Oy[1_qfP
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} $enh>!mU
} ;
9"R]"v3BA
hi,!
\/4ipU.
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: 13Ga #
OxX{[|!`
%a+X\\v2
o#E 3{zM
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); _lb ^
hu\HK81m
!cw<C*
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 Pgg6(O9}B^
"|`8mNC
` 1DJwe2
I})la!9
二. 战前分析 @~fg[)7M
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 {rGq|Bj
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 S5d:?^PGg
Mm-FdP
m
#/@U|g
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); &'Qz
/* --------------------------------------------- */ g~.,-V}
vector < int *> vp( 10 ); G;V@oT
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); :gY$/1SYD
/* --------------------------------------------- */ >yUThhJRn
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); #})Oz| c
/* --------------------------------------------- */ k);z}`7
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); ^G=wRtS
/* --------------------------------------------- */ VgZ<T,SuW
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); m\7-/e2a
/* --------------------------------------------- */ }p}i_'%
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); _`/0/69
hSaS2RLF
L@S"c
(
I!jSAc{
看了之后,我们可以思考一些问题: [{N
i94:d
1._1, _2是什么? '0X!_w6W
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。 ^j'; 4'
2._1 = 1是在做什么? MTb}um.($
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。 FR0zK=\
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。 x`PIJE
=b32E^z,
<,Sy:>:"
三. 动工 Q'JE DH\
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: 84b;G4K
vi4 1`
C-qsyJgZy
\qQ5x
template < typename T > b-]E-$Uz
class assignment uByF*}d1
{ jCW>=1:JGY
T value; ,9|%
public : 7zr\AgV9
assignment( const T & v) : value(v) {} vc6UA%/f
template < typename T2 > }yx{13:[
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } V==' 7n
} ; Q+mMpI
Sx;zvc
{,IWjt &>
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 P:lvZ
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment {tOuKnnS
m80+b8b
)FWF T:P~
_QvyFKAM
class holder Q)#<T]~=
{ bQXxb(^
public : (N;Jw^C@
template < typename T > OOl{
assignment < T > operator = ( const T & t) const `6~*kCj5
{ ,z1# |Y
return assignment < T > (t); cnLC> _hY
} nyQFS
} ; H7Y}qP5X
6sP;O,UX
<g*rTqT'
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: Td;e\s/]
,9?'Q;20
static holder _1; $)n{}8^
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 > 7;JZuVo
H5&>Eny
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); J3:P/n&
而不用手动写一个函数对象。 ykM#EyN
1/cb;:h>
_
<>+Dk&
M<ad>M
四. 问题分析 _KZ(Yq>SdY
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。 :[ITjkhde0
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。 uFok'3!g7%
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 *s%s|/
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 d\)v62P
下面我们可以对这几个问题进行分析。 \&TTe8
1Rczf (,aT
五. 问题1:一致性 z9D2,N.
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?| ZzKn,+
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 4k#B5^iJ
0I#<-9&d-
struct holder c<H4rB
{ A%GJ|h,i
// }K*ri
template < typename T > Iewq?s\Fo
T & operator ()( const T & r) const AGv;8'`
{ #t/Q4X
+
return (T & )r; +$UfP(XmH
} 5=?&q 'i
} ; 0)P18n"$
*,Re&N8
这样的话assignment也必须相应改动: #ERn 8k
kEXcEF_9P
template < typename Left, typename Right > nuC K7X
class assignment ~Fx[YPO,
{ 4/h2_
Left l; r]E$uq
bR
Right r; fg1y@Dj/&
public : .U1dcL6
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} i]YQq! B
template < typename T2 > o}%fs
*
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } ?k3b\E3
} ; uVk8KMYU
:J~j*_hZ
同时,holder的operator=也需要改动: ]u,~/Gy
O<E0L&4-&
template < typename T > GmHsO/
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const [a`i{(!
{ e"2QV vB
return assignment < holder, T > ( * this , t); eeDhTw9
} XMdc n,
VsmL#@E
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。 m3WV<Cbz
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 G!~BA*
t,+S~Cj|
return l(rhs) = r; _qg6(
X
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+FON$8
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: <2Q@^
O7\s1
V;
template < typename Tp > @Dy.HQ~
class constant_t
j{^(TE
{ Gw./qu-W
const Tp t; r#Mx~Zg~
public : K$.zO4
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} !lF^~x
template < typename T > 8F*
WT|]
const Tp & operator ()( const T & r) const y#0w\/<
{ P&GZe/6Y
return t; `#f=&S?k
} m@@QT<
} ; c{Kl?0#[
K[[k,W]qb
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 !.9vW&t
下面就可以修改holder的operator=了 /4?`F}7)
V.#8-?z
template < typename T > ~D5MAEazS
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const K5>:WiY
{ (Pd>*G\
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); =dBrmMh
} q?L(V+X
&w0=/G/T=~
同时也要修改assignment的operator() ?nW#qy!R
Y+GeT#VHe
template < typename T2 > \DqxS=o;
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } !P$xh
现在代码看起来就很一致了。 :Y>]6
QZr<=}
六. 问题2:链式操作 }NCvaO
现在让我们来看看如何处理链式操作。 S=p u
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。 C8:"+;
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 pXv[]v
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 9/Dt:R3QU
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct LFyceFbm
A=UIN!
template < typename T > AnY)T8w
struct result_1 7[BL 1HI*
{ T''+zk
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; `uVW<z{l
} ; HY;?z`=
V1)P=?%(US
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: X'7S|J6s
2?iOB6
template < typename T > Ok~{@\
struct ref * g4Cy8$
{ _F@p53WE
typedef T & reference; 9}cuAVI
} ; 7&V^BW
template < typename T > h5rP]dbhXU
struct ref < T &> !u4Z0 !Ll
{ noNF;zT
typedef T & reference; :$i:8lz
} ; mqk(UOK`
KM}4^Qc
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: b+].Uc
$;uWj|
template < typename T > V/}>>4
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const I.+)sB?5
{ VnSj:LUD
return l(t) = r(t); }&T<wm!
} yC0f/O
可能大家已经注意到我定义assignment的operator()的返回类型的时候,是直接将其定义为Left的operator()返回类型的引用形式,如果实际上处理的对象的operator=并不是按照常理来声明的,那么这段代码可能就编译不过。这的确是一个很麻烦的事情。实际上,在gcc下,使用typeof关键字可以很容易的得到该类型的operator=的返回类型,就可以让这段代码变得更有通用性。然而为了实现可移植性,我不得不放弃这个诱人的想法。 x56
F
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 "Dl9<EZ
6!%d-Z7)
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 @y0bU*v7
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: \As oeeF
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 Uk*;C
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 SXBQ
最后的布局是: AqbT{,3yW
Add '+!S|U,{
/ \ 5<O61Lgx
Divide 5 p~q_0Pg%
/ \ a|P~LMPM
_1 3 hGA!1a4 c
似乎一切都解决了?不。 -[=AlqL
你可以想象一下一个完整的Lambda库,它必然能够重载C++几乎所有的操作符。假设其重载了10个操作符,那么至少会有10个代表这些操作符的functor类。大体上来讲,每一种操作符所对应的functor都应当能够由链式操作产生别的任意一种操作符所对应的functor。(例如:*_1 = 2既是由operator*的functor产生operator=的functor)。可想而知这样一共能产生10*10=100种产生方式。这是对编码的一个大挑战。 d@6:|auO
如何简化这个问题呢?我们不妨假定,任意一种操作符的functor,都能够产生任意一种操作符的functor,这样,每一种操作符的functor都拥有一样的产生方案。如果某种转换确实是不合法的(例如:A/B=C无论如何也不可能合法),那么在试图产生新functor的时候会出现编译错误。幸好C++的模版是如果不使用就不编译的,因此这种编译错误不会干扰到正常的使用,这正是我们所要的。 Ukx/jNyYv
OK,我们的方法呼之欲出了。既然所有的functor都具有一样的产生方案,那么不如大家都不要实现,等到最后统一的在所有的functor里面加上这么一系列的产生代码吧。例如,如果要添加从某functor XXX到operator=的functor的产生代码: YR|(;B
&=z1$ih>2\
template < typename Right > VX!Y`y^a
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const "zedbJ0
Right & rt) const fmnRUN=
{ n=G>y7b
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); WAwfL?
} xMSNrOc
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 =nvAOvP{?
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。 )&Kn(l)
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。 ;WvYzd9
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。 #FqFH>-*2
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。 %Rd~|$@>x
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? q!hy;K`Jd
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: jMf 7J
$kkp*3{ot
template < class Action > _H4$$
class picker : public Action vJTfo#C|
{ ~'^!udF-
public : QN5yBa!Wz
picker( const Action & act) : Action(act) {} ;.nP%jD
// all the operator overloaded vh|Tb5W<
} ; $Yx6#m}[M
'R4>CZ%jV
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。 RwAbIXG{0
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: y:g7'+c
#1QX!dK+
template < typename Right > ,bZ"8Z"lss
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const W{fULl
{ ).0V%}>
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); wJ80};!
} [cGt
9RG\UbX)^|
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > Y<p zy8z
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。 H$~M`Y9I~
.k# N7[q=
template < typename T > struct picker_maker zW"~YaO%C
{ -"~L2f"?
typedef picker < constant_t < T > > result; g2g`,"T
} ; ,U6*kvHS6
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > KI Ek/]<H
{ =4frP*H?
typedef picker < T > result; V/aQ*V{
} ; )^t!|*1LA
<A#5v\{.;~
下面总的结构就有了: YHs?QsP
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。 (bg}an
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。 !2GHJHxv]c
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 n_<mPU
至此链式操作完美实现。 yB-.sGu
-1Djo:y
0Vf)Rw1%I
七. 问题3 IYuyj(/!
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。 sS
C?io
/VRUz++K
template < typename T1, typename T2 > FQ+8J 7
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const j h;
9
[
{ vGXWwQ.1Tp
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); 0;}Aj8Fle
} E::L?#V
pp(H
PKs=}
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: FI\IY
R
Uf# PoQ!y
template < typename T1, typename T2 > +Qt[1Xq
struct result_2 /Z:N8e
{ dY1J<L}")
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; |-|jf
} ; [1NaH
!~kEtC
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? |,3l`o
k
这个差事就留给了holder自己。 qc3~cH.@
p:B
]Ft
u2 7S%2P
template < int Order > d5Qd'
class holder; P2Onkl
template <>
pL~=Z?(B
class holder < 1 > rw&y,%2
{ zyDZ$Dhka
public : oB4#J*
template < typename T > !#. \QU|
struct result_1 *.8JP
{ uMHRUi
typedef T & result; ^+M><jE9
} ; u)7*Rj^
template < typename T1, typename T2 > `0?^[;[u[
struct result_2 $R";
{ r
^MiRa
typedef T1 & result; va^0JfQ
} ; s{ =5-:
template < typename T > AQe!Sqg'
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const WKxm9y
V
{ YxJ`-6
return (T & )r; 66
N)
} k Q~ %=pn
template < typename T1, typename T2 > z>|)ieL
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const ]%Y\ZIS
{ ~5ubh2{
return (T1 & )r1; n26>>N
} Z:|9N/>T
} ; a1|c2kT
n8$=f'Hgb
template <> |Ytg
class holder < 2 > <raG07{!*
{ ~0ooRUWU7
public : 5qRc4d'
template < typename T > U@?6*,b(.
struct result_1 yb?{LL-uy
{ 61Bhm:O5W
typedef T & result; E=kw)<X2
} ; /l6\^Xf{
template < typename T1, typename T2 > MRs,l'
struct result_2 6- ]h5L]
{ ^dfx~C
typedef T2 & result; D%U:!|G
} ; U(~U!O}
template < typename T > .T$D^?G!D
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const hiwIWd:H
{ q^*6C[G B
return (T & )r; |l7%l&!
}
c#QFG1
template < typename T1, typename T2 > 5m7b\Mak
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const q}wj}t#
{ ,H39V+Y*
return (T2 & )r2; "OL~ul5
} -CD\+d "
} ;
<uD qYT$6
=VSkl;(O
+9[SVw8
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> >。 :}9j^}"c3
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: ~;unpym'
首先 assignment::operator(int, int)被调用: 0^#DNq*NQ
%8w9E=
return l(i, j) = r(i, j); S;=_;&68?
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) <'&F;5F3V
^VI,C|
return ( int & )i; #3 bv3m
return ( int & )j; 3taa^e.
最后执行i = j; os$nL'sq
可见,参数被正确的选择了。 ^u)rB<#BR
%{C)1*M7
hCC}d0gf`n
RUGv8"j
VT=K"`EpQ
八. 中期总结 B4yh3cf
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: UFEN y."P
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 Ld(NhB'7
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 [X/(D9J
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor ."mlSW"Wm
<I2z&
Bo
r7] #
8_xLl2
mqFq_UX/T
|J3NR`-R
九. 简化 AhxGj+
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。 kX2d7yQZz
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 Fr5 Xp
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: Q$a
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 E5UcZ7
+-*/&|^等 Gt~JA0+C)7
2. 返回引用。 `.^ |]|u
=,各种复合赋值等 \##5O7/1
3. 返回固定类型。 '4u v3)P
各种逻辑/比较操作符(返回bool) K)[8 H~Lm
4. 原样返回。 lS9n@
operator, B9M>e'H%<
5. 返回解引用的类型。 *Km7U-BG
operator*(单目) nvyB/
6. 返回地址。 ::"E?CQLV
operator&(单目) \dkOK`)b
7. 下表访问返回类型。 LM.`cb;?G
operator[] .zC*Z&e,.[
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 97LpY_sU
operator<<和operator>> PW)aLycPK
ycX{NDGs
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。 /Ox)|)l
例如针对第一条,我们实现一个policy类: BSzkW}3q9
+>YfRqz:KB
template < typename Left > |_zO_F rtp
struct value_return wk[
wNIu
{ (3%t+aqq
template < typename T >
=r6qX
struct result_1 u#jC#u^M
{ `}8&E(<
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; t9u|iTY
f!
} ; I3) Zr+
?[TW<Yx
template < typename T1, typename T2 > QK <\kVZ8
struct result_2 2`Gv5}LfyR
{ KoHGweKl#
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; D}{b;Un
} ; 2\@Z5m3B
} ; 6|=j+rScv
>. DC!QV
e7k%6'@
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait ISNcswN#
wNDbHR
下面我们来剥离functor中的operator() E1*QdCV2
首先operator里面的代码全是下面的形式: (^: p
+5X DF
return l(t) op r(t) f
j<H6|3
return l(t1, t2) op r(t1, t2) (Hp' B))2
return op l(t) yyP-=Lhmo=
return op l(t1, t2) HEY4$Lf(I
return l(t) op ;=~Xr"(/z
return l(t1, t2) op aC^$*qN-)
return l(t)[r(t)] wAF,H8 -DK
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] 9-lEt l%
PCE4W^ns
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: mP^SS
Je
单目: return f(l(t), r(t)); q``wt
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); `
\ZqgX4
双目: return f(l(t)); xeA#u
J
return f(l(t1, t2)); AEg(m<t
下面就是f的实现,以operator/为例 b2)\
MNH
WES#ZYtT
struct meta_divide !1Y&Y@ze
{ ^mPPyT ,(
template < typename T1, typename T2 >
}31ZX
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) #&Is GyU
{ [EZYsOr.
return t1 / t2; C"eXs#A
} P3o@g kXP
} ; d7Ro}>lp
?6N3tk-2
这个工作可以让宏来做: ^DAu5 |--R
^vni&sJ
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\
4na8
template < typename T1, typename T2 > \ ;_"U "?h_J
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; S2^>6/[xM
以后可以直接用 {{{#?~3$7
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) w#y2_
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 1{PG>W
(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))*.V
f`$Gz
M]rO;^ ;6?
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 {=Q7m`1
6 "gj!/e
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > A o/vp-e
class unary_op : public Rettype ^twivNB
{ k$7Z^~?Fz
Left l; + ,4"
u
public : Te-Amu
unary_op( const Left & l) : l(l) {} ;)hw%Z]Jj$
5J.0&Dda
template < typename T > *I*i>==Z
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const +]wuJSxc
{ N$I03m
return FuncType::execute(l(t)); Va<eusl
} IApT'QNM
-j2 (R?a
template < typename T1, typename T2 > p3x?[Ww
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const N/F$bv
{ 2&LQg=O
return FuncType::execute(l(t1, t2)); p~jlx~1-]
} bud&R4+
} ; pbk$o{$`W
1Y/$,Oa5
onei4c>@
同样还可以申明一个binary_op <=um1P3X
C"pB"^0
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > msx-O=4g
class binary_op : public Rettype d IB }_L
{ ~}9PuYaD@
Left l; \Ad7
G i~
Right r; RYR-K^;R
public : sfD5!Z9#1
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} Fwg^(;bL
,[rPe\w.z
template < typename T > ^4Uw8-/ 9
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 5]Da{Wmgs
{ c-1q2y
return FuncType::execute(l(t), r(t)); ;O#g"8
} #;VA5<M8
U.0kR/>Z=
template < typename T1, typename T2 > Z=z%$l
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const EMvHFu
{ ]/2T\w.<
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); 2b@tj
5
} [a1jCo
} ; 8F5|EpB9M
Gpj* V|J
_r Y,}\
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 s}5+3f$f
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 h) (*q+a
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) - xm{&0e)
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。 0JyVNuHn
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! k-LEI}h
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。。。 D)$8W[
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 0DPxW8Y -`
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.WX,OR
下面是修改过的unary_op ,?cH"@RJ
7N8H)X
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > w|Cx>8P8@
class unary_op qi[Z,&
{ @I3eK^#|P
Left l; MHj,<|8Q
zU5Hb2a
public : 5r,r%{@K
"h"NW[R
unary_op( const Left & l) : l(l) {} d3Di/Iej
T)~9Wac
template < typename T > ?*"srE,#JX
struct result_1 M" lg%j
{ {r85l\u)Q\
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; Y'VBz{brf
} ; hcCp,b
2{,n_w?Wy
template < typename T1, typename T2 > +_l^ #?o,
struct result_2 jvy$t$az
{ nR;D#"p%
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; C#pZw[
} ; e 8\;t"D
`\u;K9S6
template < typename T1, typename T2 > d(`AXyw
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const E6B!+s!]
{ 2.e
vx
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); &[mZD,
} Ey[On^$
ef! XV7P
template < typename T > o]n!(f<(*
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const KW^<,qt5w
{ `lDut1J5n
return OpClass::execute(lt(t)); UYP9c}_,4
} I751 t
I`(l *U
} ; G9P!_72
![6EUMx
Z;Rp+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 :G w~7v_
好啦,现在才真正完美了。 EpJ4`{4
现在在picker里面就可以这么添加了: @wmi5oExc
"L&'Fd@ZU
template < typename Right > y&[y=0!
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const 2aA`f7
{ ?|{XZQ~
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); NG&_?|OmV
} [k$*4u>
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。 wd@aw /
abNV4 ,M
ZSy?T
''OfS D_g
/.Nov
十. bind nwt C:*}
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。 \<0B 1m
先来分析一下一段例子 DciwQcG
nz1'? _5
yqXH:757~
int foo( int x, int y) { return x - y;} YT/kC'A
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 e(F42;$$
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 }U w&Ny
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。 jDM
w2#<
我们来写个简单的。 R
#]jSiS
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: BElJB&I
对于函数对象类的版本: # {fTgq
ZI;<7tF_z
template < typename Func > g42)7
struct functor_trait &M/0g]4p
{ :HxA`@Ok
typedef typename Func::result_type result_type; pCpb;<JG
} ; 9~rUkHD
对于无参数函数的版本: )Rat0$6
8@{OR"Ec
template < typename Ret > 2jsw"aHW
struct functor_trait < Ret ( * )() > e^YHJ>@
{ 7+TiyY]K
typedef Ret result_type; $GQ`clj<
} ; 0n ~ Zz
对于单参数函数的版本: )Dp/('Z2
"jecsqCgK0
template < typename Ret, typename V1 > y|&}.~U[
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > YJS{i
{ 1pv}]&X
typedef Ret result_type; ,
$Qo =
} ; '/Bidb?
对于双参数函数的版本: !{n<K:x1
8By,#T".
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > Ed0I WPx
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > KD1=Y80P
{ _mS!XF~`P
typedef Ret result_type; ]Fvm 7V
} ; B()/.w?A
等等。。。 ]nQt>R p_
然后我们就可以仿照value_return写一个policy )5JU:jNy
dw~p?[
template < typename Func > e}@)z3Q<l
struct func_return M'`;{^<
{ 2Nxm@B` {
template < typename T > z|?R/Gf8
struct result_1 ]Mj/&b>"e
{ 3ZTE<zRQ
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; Z=4{Vv*
} ; 58%'UwKn
!|2VWI}
template < typename T1, typename T2 > 2RF^s.W
struct result_2 "M|P+A
{ ~`>e5OgOJ
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; '`Bm'Dd
} ; NVIK>cT6
} ; 4E8JT#&
5#3W5z
xX0-]Y h:
最后一个单参数binder就很容易写出来了 d"G+8}.4
3:"]Rn([P
template < typename Func, typename aPicker > C
]Si|D
class binder_1 k^$+n_
{ nI*/Mhx
Func fn; >$gG/WD?KR
aPicker pk; Lf:uNl*D
public : 5`~mmAUk;`
yix'rA -T
template < typename T > kE.x+2
struct result_1 OQ :dJe6
{ %CZ-r"A
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; `=#01YX[0
} ; +u@aJ_^
{^{p,9
template < typename T1, typename T2 > $=sXAK9
struct result_2 bf_I9Z3m
{ * v8Ts
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; |5I'CNi\
} ; H-rWDN#
"SN4*
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} _2fkb=2@
bLz*A-
template < typename T > &