一. 什么是Lambda M|blg!j;
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 v_XN).f;
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, /1EAj
qA[lL(
gBqDx|G
?L }>9$"
class filler rDFrreQP
{ ( eKgc
public : aMI;;iL^
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} LhO\a
} ; 8~(xi<"e
?TA7i b_
XmQ;Roe
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: n=!T(Hk
4K^cj2X
4o#]hB';ni
\dHqCQ
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); !R@LC
gC?}1]9c
k'iiRRM
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 J2qsZ
O&?i#@5#
O1v)*&NAI
ExG(*[l
二. 战前分析 |:S6Gp[\O
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。 2}&ERW
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 6La[( )
QVjHGY*R
^(JrOh'
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); `%Fp'`ZM$8
/* --------------------------------------------- */ U =J5lo
vector < int *> vp( 10 ); n~629 &
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); d.+*o
/* --------------------------------------------- */ PtkMzhX
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); \d"\7SA
/* --------------------------------------------- */ Zbnxs.i!
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); 9p8ajlYg,
/* --------------------------------------------- */ ^8&}Nk[ j
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); UC+Qn
/* --------------------------------------------- */ jV2H61d
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); Z 7@'I0;A
nZioFE}
wNi%u{T
B?%u<F
看了之后,我们可以思考一些问题: lfAy$qP"}
1._1, _2是什么? $$ND]qM$M
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。 #ksDU
2._1 = 1是在做什么? $^Xxn.B9
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。 30HUY?'K
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。 A"S"La%"
L$=R/l
M!6Fnj
三. 动工 >n,_Aj
c
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: Q+1ot,R
8fqabR
wKpGJ&
{
i6paNHi*
template < typename T > [<=RsD_q~
class assignment :=Zd)i)3
{ .
Z&5TK4I
T value; o'lG9ePM|
public : `p\%ha!,w
assignment( const T & v) : value(v) {} /D"T\KNWr
template < typename T2 > im*sSz 0 (
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } 7=fM}sk
} ; "\*)KH`C
a>GA=r
3.YH7rN
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 | +;ZC y
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment DG;u_6;JR
:kHk'.V1(
lH3.q4D
5
-=lm`X<:
class holder /6rjGc
{ .!~ysy
public : a >fA-@
template < typename T > .45wwouZkc
assignment < T > operator = ( const T & t) const 2- L-=0
{ #w L(<nE
return assignment < T > (t); 1tXc7NA<
} dFg&|Lp
} ; {b- C,J
6Y [&1c8
s>;"bzzq
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: >IQ&*Bb
r5&c!b \
static holder _1; |6NvByc,
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 xd3mAf
cPIyD?c
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); L^e*_q2d:>
而不用手动写一个函数对象。 2>"{El|PbN
HV!P]82Pa
Jha*BaD~N
U+VJiz<!
四. 问题分析 <@`K^g;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。 ~6#mVP5sU)
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;h`n$
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 f@Mku0VT
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 PE7V1U#$o,
下面我们可以对这几个问题进行分析。 '0 Ys`Qo
+]t9kr
五. 问题1:一致性 >kAJS??
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?| 1%M^MT%&
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 T\wOGaCW
IO#)r[JZ
struct holder {$ N\@q@v~
{ <=uO*s>%
// ruqE]Hx9(
template < typename T > JK)|a@BtOT
T & operator ()( const T & r) const toF6 Z
{ 'NWvQR<X
return (T & )r; bY`Chb.
} =SJ[)|
} ; |QzJHP @
'
Sd&I:?
这样的话assignment也必须相应改动: sUF5Yq:9
VII`qbxT
template < typename Left, typename Right > P9\y~W
class assignment qjfv9sU
{ ^ &KH|qRrO
Left l; y3*IF2G
Right r; N
cHCcc
public : J'cE@(US
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} .WOF:Nu4
template < typename T2 > IwFf8?
3
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } M-Nn \h$,
} ; >VjtKSN
f].z.
同时,holder的operator=也需要改动: PmId #2f
a[^dK-
template < typename T > F`Vp
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const 0wBr_b!
{ ;Xidv9c
return assignment < holder, T > ( * this , t); d{!zJ+n
} -GgV&%'a
oi3Ix7
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。 P)TeF1~T
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 ?fs#K;w
#tPy0QH
return l(rhs) = r; kH=~2rwm
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。 YVHDk7s
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: xT9+l1_
[t^%d9@t
template < typename Tp > n=fR%<v
class constant_t }xrrHp
{ k!@/|]3z
const Tp t; g2
V $
public : :Z
]E:f0P
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} 7Ph+Vs+h
template < typename T > `Geq,
const Tp & operator ()( const T & r) const d\z':d.Tt
{ ,Ur~DXY
return t; {iq{<;)U?U
} HSl$ U0
} ; ]*S_fme
uuhvd h=
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 8DrKq]&
下面就可以修改holder的operator=了 (aCl*vV1
J! eVw\6
template < typename T > nfvs"B;
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const I^A01\p
{ ;rta#pRn
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); A%M&{S'+|X
} QQjMC'
.+AO3~Dg
同时也要修改assignment的operator() ldoN!J
~w%Z Bp
template < typename T2 > ,v1-y
?kB
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } _jb"@TY
现在代码看起来就很一致了。 J2#=`|t"
13{"sY:PT#
六. 问题2:链式操作 {&(bKQ
现在让我们来看看如何处理链式操作。 ]O&A:Us
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。 Ip0@Q}^
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。 'E8dkVlI
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?K4::@Fv
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct .Lu=16
[76m gj!K
template < typename T > f{Y|FjPp=E
struct result_1 cl7+DAE
{ *t |j+*c}
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; .'AHIR&>
} ; "/XS3sv"s
e]X9"sd0=
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: &(^>}&XS.<
"Lpt@g[HF
template < typename T > ZCJ8I
struct ref v:T` D
{ 8UL:C?eY
typedef T & reference; B&Ci*#e
} ; 8QZk0O
template < typename T > A8eli=W
struct ref < T &> qaGIU`}:$A
{ fW}H##b
typedef T & reference; =v5(*$"pd"
} ; ^lMnwqx<
(U dDp"/
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: f,a4LF
o_*|`E
template < typename T > Q}.y"|^
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const |)JoxqR
{ _&![s]
return l(t) = r(t); zB]T5]
} ;<X3AhF
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。 '}YXpB
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 K
:q-[\G
/7"1\s0 U
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 !<6wrOMa O
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: +m7x>ie)
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 6$dm-BI
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 $-AvH(@
最后的布局是: >`\*{]
Add OB^2NL~Q~
/ \ *wF:Q;_<z
Divide 5 g4$%)0x%
/ \ Zz&i0r
_1 3 &s;%(c04A
似乎一切都解决了?不。
pn7 :")Zx
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。 A>g$[
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。 |uZ=S]V@
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: tr/dd&(Y1
y?@Y\ b
template < typename Right > aC$g(>xFt
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const B+DRe 8
Right & rt) const \j;uN#)28
{ cnPXvD^kY
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); d,+n,;6Cf
} jb![ Lp
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 i
}gxq
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。 t5Mo'*j
=
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。 d$,i?d,
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。 -pGt;
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。 *(MvNN*
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? *_wef/==
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: Q%xY/xH]
?(<AT]h V:
template < class Action > pOYtN1uN|
class picker : public Action YPy))>Q>cK
{ G([vy#p
public : @!'H'GvA
picker( const Action & act) : Action(act) {} #Fd([Zx#.
// all the operator overloaded Xbtv}g<0c
} ; (}}8DB
RZtL<2.@
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。 uY~A0I5Z
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: ck~xj0
c-=0l)&'D=
template < typename Right > ^Q,/C8qeb
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const a*[\edcHU
{ ed*AU,^@v
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); X[~CLKH(
} g[jZ A[[
ggTjd"|)
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > ncdr/(`
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。 .am*d|&+G
~=mM/@HD
template < typename T > struct picker_maker feW9>f;
{ E\S&} K,s
typedef picker < constant_t < T > > result; `j![
} ; *a%PA(%6
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > ,s76]$%4
{ Q8q_w2s,
typedef picker < T > result; Pvw%,=41O
} ; S%fBt?-Cm
cj<@~[uw
下面总的结构就有了: `@D4?8_
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。 :GYv9OG
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。 X8x>oV;8
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 0cUt"(]
至此链式操作完美实现。 ]c2| m}I{:
\^4$}@*]
5UjQLB
七. 问题3 EvmmQ
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。 bVHi3=0{
sK?-@
template < typename T1, typename T2 > UYOn
p7R<
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 6{X>9hD
{ 8w[EyVHA
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); QZox3LM1&.
} J"%}t\Q
Vb9N~v
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: Q$L(fHkw
"'B%.a#k
template < typename T1, typename T2 > 7~nCK
struct result_2 5qSZ>DZ
{ "\r~,S{:
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; ha! "BR
} ; W?
||9
u/'sdt
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? ;w(1Ydo
这个差事就留给了holder自己。 :&)/vq
So.P @CCd
lkg*AAR?'
template < int Order > ca*[n~np
class holder; zn1Rou]6
template <> f\U&M,L\'
class holder < 1 > T}Vpy`
{ t`ceVS
public : n o+tVm|
template < typename T > "IS^ajaq
struct result_1 `Uj?PcS_
{ yPh2P5}H>
typedef T & result; Guw|00w,Q$
} ; .`>l.gmi&
template < typename T1, typename T2 > g)?g7{&?>?
struct result_2 cgxFEv
{ A
a} o*
typedef T1 & result; ]'!xc9KGR
} ; #lsh N,CPm
template < typename T > 5YI/Ec
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const 9_WPWFO
{ !_-sTZ
return (T & )r; 1~5q:X
} A9l})_~i
template < typename T1, typename T2 > \y H3Y
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const 4[,B ;7
{ H]$=*(aje
return (T1 & )r1; +iH30v
} Jhsv2,8
{
} ; q
X%vRf0
n~)HfY
template <> CnSX
class holder < 2 > Xvj=*wg\Y
{ PL9eU y
public : >[H&k8\7n
template < typename T > n^pZXb;Y
struct result_1 A?IZ(
Zx(`
{ S`@6c$y k
typedef T & result; Ur([L&
} ; k'ZUBTRq!
template < typename T1, typename T2 > Go\} A:|s
struct result_2 Z#F,y)YiO
{ of'ZNQ/
typedef T2 & result; g7 Md
} ; -<51CD w,
template < typename T > UhSh(E8p>
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const 71l"m^Z3zy
{ MzR1<W{ O
return (T & )r; ewAH'H]o
} ~S^X"8(U
template < typename T1, typename T2 > `o_fUOe8a
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const c/=y*2,zo
{ r!.+XrYg
return (T2 & )r2; i,'Ka[6
} O| 1f^_S/
} ; _[TH@fO6:
EO].qN-8
X$- boe?
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> >。 Rct"\{V')n
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: T1(j l)
首先 assignment::operator(int, int)被调用: &8]#RQy{f
VqD[G<|9T
return l(i, j) = r(i, j); P^8^1-b
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) V/3 {^Fcr
:J Gl>V
return ( int & )i; 'n^2|"$sH
return ( int & )j; ;v,9v;T
最后执行i = j; Jm %ynW
可见,参数被正确的选择了。 i!Dh&XT
!_U37Uj<m
[arTx^
*U;4t/(
X`fhln9N
八. 中期总结 5@ bc(H
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: c{mKra
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 >P\h,1
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 A,m4WO_q3
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor ,C{^`Bk-W
6wb^*dD92
b8N[."~:
).NcLJw_
W&+y(Z-t
"YG\
九. 简化 O->_/_
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。 a{]g+tGH
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 l_c^ .D
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:
mW~i
c
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 u/gm10<OWa
+-*/&|^等 =PNdP
2. 返回引用。 ]{IR&{EI-
=,各种复合赋值等 1z~k1usRK
3. 返回固定类型。 /7k.r}6\R
各种逻辑/比较操作符(返回bool) zBk_-'z
4. 原样返回。 .vv5t
operator, FOCoiocPi
5. 返回解引用的类型。 p!+L
operator*(单目) X,RT<GNNb
6. 返回地址。 (TEo_BW|+
operator&(单目) 87^:<\pp
7. 下表访问返回类型。 [1z{T(dh
operator[] brg":V1a
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 F+ffl^BQ
operator<<和operator>> ";PG%_(
AH&9Nye8
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。 >j50
;</
例如针对第一条,我们实现一个policy类: ==]Z \jk
Mjb 1
template < typename Left > |x &Z~y
struct value_return YXF#c)#
{ =
:Po%Z%{
template < typename T > XnBm`vk?V!
struct result_1 O6y @G
.+
{ 2BHKS-J*
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; W1xf2=z`)T
} ; 2Sge
pO"m~ mpA
template < typename T1, typename T2 > R{*_1cyW
struct result_2 p{NPcT%&
{ &&X$d!V
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; bt;lq!g
} ; fd4;mc1T
} ; @&?a]>L
W|;nJs:e
!L4dUMo
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait Dba+z-3Nzy
H}vn$$
O
下面我们来剥离functor中的operator() VR"u*
首先operator里面的代码全是下面的形式: hIR@^\?
qh%i5Mu
return l(t) op r(t) oG!6}5
return l(t1, t2) op r(t1, t2) "?$L'!bM@
return op l(t) lZ}P{d'f.
return op l(t1, t2) F(deu^s%{
return l(t) op %fHH{60
return l(t1, t2) op 1|W2s\
return l(t)[r(t)] ('=Z}~
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] ytEQ`
Iq+2mQi*/k
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: mv{<'
单目: return f(l(t), r(t)); s~L`53A
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); $( S*GF$S
双目: return f(l(t)); .+OB!'dDK^
return f(l(t1, t2)); eaEbH2J
下面就是f的实现,以operator/为例 R0{Qy*YQ`
5i6VZv
struct meta_divide ^Sw2xT$p{j
{ Kk 7GZ
template < typename T1, typename T2 > q$F) !&
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) }@wVW))6$
{ #+$ zE#je
return t1 / t2; *\D}eBd|
} mKM,kY
} ; YUCC*t
IAYACmlN&
这个工作可以让宏来做: sa G8g
xWDR726
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ fTcY"A,2
template < typename T1, typename T2 > \ 0 <g{ V
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; E:)Cp
以后可以直接用 _B3zRO
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) FNC[59
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 1eHe~p ,
(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。。。) Tpb"uBiXoo
)&:L'N
-G-3q6A
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 tF^g<)S;t
eQ;Q4
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > Kk=LXmL2
class unary_op : public Rettype Yk'm?p#~
{ ywOmQcZ
Left l; QjJfE<h
public : FIS "Z(
unary_op( const Left & l) : l(l) {} Vc _:*
WqE
'(
template < typename T > pM9yOY
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 2e59Ez%k6
{ ^&Q<tN7
return FuncType::execute(l(t)); P#MK
} &<Zdyf?[Ou
aBxiK[[`
template < typename T1, typename T2 >
]ENK8bW
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const s7l23*Czl
{ x#r<,uNn,
return FuncType::execute(l(t1, t2)); nR[^|CAR
} rEM#D]k
} ; at|
\FOKj
t"|DWC*
L5f$TLw
h;
同样还可以申明一个binary_op :RiF3h(
FshC )[w,
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > 2 x32U
MD
class binary_op : public Rettype e>AXXUEf
{ |@wyC0k!
Left l; @^&7$#jq%
Right r; mlB~V3M'G
public : moZm0`WR
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} D"^'.DL@wG
o_$&XNC_
template < typename T > ($8t%jVWJJ
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const {[W(a<%bXm
{ ]Lm'RlV
return FuncType::execute(l(t), r(t)); C6]OAUXy:F
} $gvr
-~
?:uNN
template < typename T1, typename T2 > nQ-mmY>#
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const R,,Qt
TGB
{ (` c
G
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); :h*a
rT4{
} Jzex]_:1~
} ; )/>A6A:
]iVLHVqz
/iG7MC\`
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 p!DP`Ouc3\
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 =wrP:wYF
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) RB$
z]/=
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。 fd 1C{^c
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! y}"7e)|t%
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。。。 /pykW_`/-
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 y
vI<4F
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) :FHA]oec1
下面是修改过的unary_op Ej"u1F14J
!YE zFU`L
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > #
yN*',I&
class unary_op !%[S49s
{ ].m qxf
Left l; o35fifM`
H
M:r0_
public : Vte EDL/w
Ll}yJ#3,
unary_op( const Left & l) : l(l) {} K 1W].(-@4
!20XsO
template < typename T > Bp_wnd
struct result_1 ?obm7<
{ Gu;OVLR|
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; ;;#`#v
} ; _A'{la~k
{/ 2E*|W~I
template < typename T1, typename T2 > ?9xu{B>6
struct result_2 y{=>$C[
{ ZA820A>2!
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; |5MbAqjzC
} ; `^6 ,kI-c
~ap2m
template < typename T1, typename T2 > <Ef[c@3
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const h-QLV[^
{ :Li/=>R^
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); {vVTv SC
} :]II-$/8
Ed-M7#wY
template < typename T > qLK?%?.N<
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const Jp~zX
lu
{ $/Ov2z
return OpClass::execute(lt(t)); VW<0Lt3
} (.23rVvnT@
j.|U=)E
} ; ,D=fFpn
caq} &A]C
tef^ShF]
该方法避免直接使用RetType的result_x,而自己申明一个对应的result_x做一次中转,虽然其实毫无意义,却恰好避开了vc的bug c0rk<V%5+
好啦,现在才真正完美了。 m9":{JI.w
现在在picker里面就可以这么添加了: Im?LIgt$
'EhBRU%
template < typename Right > g0R[xOS|
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const `u_Qa
{ [hh/1[
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); /aqEJGG>
} ELD!{bMT
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。 ] d?x$>
zm#nV
Y`
#R&H&1
2A:,;~UH
7Y( 5]A9=
十. bind QP(BZJC
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 TO#Pz.)>B6
先来分析一下一段例子 n/Dp"4H%q
=|U@
s8mr''
int foo( int x, int y) { return x - y;} 0C$vS`s&
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 01@t~v3!Z
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 MuI2?:~:*4
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。 z\!K<d"Xv
我们来写个简单的。 N{Qxq>6 G
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现:
8Ogv9
对于函数对象类的版本: \_BkY%a
rofNZ;nu
template < typename Func > aX6}6zubr
struct functor_trait L^`}J7r
{ dK9Zg,DZL
typedef typename Func::result_type result_type; ]0j9>s2|Z
} ; 6W2hr2Zy9
对于无参数函数的版本: 6,b"
LlYTv%I
template < typename Ret > {MBTP;{*~
struct functor_trait < Ret ( * )() > N_gD>6I
{ !36]ud&
typedef Ret result_type; {S.>BXX
} ; k!L@GQ
对于单参数函数的版本: 9$*s8}|
SZU
\i*
template < typename Ret, typename V1 > g_.^O$}
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > +0$/y]k
{ p*3; hGp6
typedef Ret result_type; ?h8{xa5b
} ; \,G#<>S
对于双参数函数的版本: ~mz%E
ef"?|sn
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > wIvo"|%
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > 3R$Z[D-
{ Hf gz02Z$
typedef Ret result_type; e]8,:Gd(
} ; }FqA ppr
等等。。。 =6nD sibf
然后我们就可以仿照value_return写一个policy va)%et0!
ki]ti={12
template < typename Func > V
A^l+Z,d
struct func_return e /K#>,
{ RVw9Y*]b
template < typename T > 15\Ph[6g
struct result_1 <'U]`Lp
{ &