一. 什么是Lambda fC~WuG3
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 Ty@&s58a
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, 1$xt=*.u|
*qz]vUb/0
Ln`c DZSM
^.-P]I]
class filler rWbL_1Eq
{ ?I7H ):
public : d%]7:
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} h[XGFz
} ; 9^c_^-8n<}
ZO}V}3
-09<; U
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: 7[u&%
-P.)
0d(
g2iSc
(AwbZ n*
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); yM\1n
8,B9y D
Nc;7KMOIA
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 m m`:ci
xmVK{Q YT$
rNgE/=X
8|J%IE
二. 战前分析 }>tUkXlhJ<
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。 \!w7N
:m
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 -nHc52,
E"w7/k#3}C
&JF^a
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); d6M
d~$R
/* --------------------------------------------- */ cDAO5^
vector < int *> vp( 10 ); $"_D"/*
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); @``!P&h
/* --------------------------------------------- */ !).D
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); ?np`RA
/* --------------------------------------------- */ E~N}m7kTl/
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); =)y=M!T2
/* --------------------------------------------- */ ;)clCm46
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); ,u\M7,a^
/* --------------------------------------------- */ @Z |cUHo
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); A Ys<IMQ
fE^rTUtn
){ wE)NN
/8GVu7
看了之后,我们可以思考一些问题: >O?EFd>E
1._1, _2是什么?
gZvl
D
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 S B'.
2._1 = 1是在做什么? ^KlMBKWyB
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 j~L{=ojz%
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 43P?f+IYrk
t`Hwq
xpSMbX{e
三. 动工 8ALYih7"W
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: *_^AK=i
=o5hD, >e
o#6j+fo!n
`qr[0wM
template < typename T > 'zpj_QM
class assignment 8{h:z
9]J
{ ]54V9l:
T value; `Th!bk
public : _A%z^&k(i
assignment( const T & v) : value(v) {} %q:V
template < typename T2 > SM@1<OCc
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } O(!wDnhc
} ; Os[^ch
.}z&$:U9[
5[;p<GqGN
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 JEBx|U$'Y
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment ))k^7g9M`
/@%
Z !hDTT
;AHa|35\
class holder MMcHzRF
{ 1Z*-@%RX
public : OcIJT1
template < typename T > ~+4OG 0
assignment < T > operator = ( const T & t) const r5r K>
{ bup;4~g
return assignment < T > (t); Ig S.U
} c%v%U &
} ; /Nxy?g|,
sV{[~U,|
;O.U-s
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: ``zg |h
O5e9vQH
static holder _1; Gn&)*qCO
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 s>_n e0
FIW*Nr
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); dGHRHXi
而不用手动写一个函数对象。 Ag}>gbz~G
)5e}Id
T!J\Dm-
f<y""0L9
四. 问题分析 )Ax1?Nx$
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。 D'A)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。 y" P$:l
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 *4WOmsj
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 L,\ Yj
下面我们可以对这几个问题进行分析。 9[8?'`m
pn'*w1i
五. 问题1:一致性 Y[*z6gP(
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| bJGT^N@
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 dG6Mo76
Mi:$<fEX
struct holder [NH[n#
{ Ro?4tGn
// Tb~(?nY5
template < typename T > *I>1O*
T & operator ()( const T & r) const syV&Ds)
{ V,&s$eQC
return (T & )r; 6%O"
} nh,N(t9
} ; QT?fp
>'
ZJI|762,
这样的话assignment也必须相应改动: d}IVYI
gK`6NUj
template < typename Left, typename Right > '7wWdq
class assignment ,AACE7%l
{ ^d4#
Left l; Vb0hlJb
Right r; OTalR;:]r
public :
27w]Q_C
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} 8n1Sy7K!;
template < typename T2 >
\6nWt6M
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } /sC$;l
} ; epz2d~;
mltN$b%G=d
同时,holder的operator=也需要改动: =yvyd0|35
kG\+f>XQ
template < typename T > :DQHb"(
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const (x#4BI}L9)
{ ;^t<LhN:
return assignment < holder, T > ( * this , t); QH#|R92:
} @P[Tu; 4
*H:;pIWP
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 4l>/6LNMF
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 rzEE |
t$R|lv5<
return l(rhs) = r; wnhac}
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。 w^z}!/"]u
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: #OH# &{H
3 uhwoE
template < typename Tp > `ag>4?7?
class constant_t U0UOubA
{ =f=MtH?0y
const Tp t; 9C3q4.$D
public : +7d%)t
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} )7O4j}B){
template < typename T > *\:u}'[
const Tp & operator ()( const T & r) const :] {+3A
{ wD}[XE?S
return t; }.MJVB3
} o= N= W
} ; ~kw[Aw3?D\
-=O9D-x=
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 `'.u$IBW
下面就可以修改holder的operator=了 )!){4c/
sf7'8+wj>
template < typename T > >\3=h8zw
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const OBl-6W
{ H2|&
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); t&H) :P
} -=5z&)
X
jK3% \`o
同时也要修改assignment的operator() Bk~WHg>@G
^|-x mUC
template < typename T2 > ,W7\AY07]
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } X^r HugQ
现在代码看起来就很一致了。 r9z/hm}E
jZ7#xRt5w
六. 问题2:链式操作 :C_\.pA
现在让我们来看看如何处理链式操作。 vgo-[^FiP$
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。 Gb~*[
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;~~SQ
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。 TV0(uMZ0+'
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct dX,2cK[aG
lMF j"x\
template < typename T > ??ah
struct result_1 d,6 Z
{ vw>O;u.]B
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; 4Z1-RS
} ; j+w*Absh
uXNJ{]o
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: 0;} 9XZ
aKkQXq*
template < typename T > nW!rM($q
struct ref fA2H8"r
{ wT3QSJ
typedef T & reference; P%g[!9
'
} ; <0k(d:H-
template < typename T > M
E4MZt:>
struct ref < T &> K({+3vK
{ /`?i&\C3r
typedef T & reference; `2Ju[P
} ; w*u HB;?
8L9xP'[^
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: HBV~`0O$
p4bQCI
template < typename T > &5)Kg%r
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const srw5&s(3X
{ <dLdSEw
return l(t) = r(t); +\?#8U/k
} z2A7:[
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。 n!~{4
uUW
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。
9 k)?-
oslV@v
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 )g(2xUk-y
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: i/NY86A
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 cRDjpc]
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 ,AhQA
最后的布局是: K%1'zSAyK
Add 2_
<
/ \ 90Jxn'>^
Divide 5 `LEk/b1(P
/ \ (iIJ[{[H4)
_1 3 # G0jMQ
似乎一切都解决了?不。 l5l:'EY>
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。 *ukE"Aj
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。 oIAP dn
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: QA+qFP
gmJiKuAL5
template < typename Right > Xv|~1v%s7
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const X0*
y8"
Right & rt) const 9@nX 6\,
{ _6;T
/_R=
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); "9Sxj
} *+vS
f7
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 w(]Q`
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。 1X.5cl?V
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\~-fOGb
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。 `[0.G0i
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。 =.#*MYB.l
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? 9(dbou
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: .-k\Q}D
o;7!$v>uK
template < class Action > LZqx6~]O
class picker : public Action GE\@mu *pO
{ 2v0lWO~c7z
public : N0,.cd]y`
picker( const Action & act) : Action(act) {} d/k&f5
// all the operator overloaded 7N+No.vR.
} ; uZ&,tH/
Ia*eb%HG
Picker<T>继承自T,唯一的作用就是给T添加上了各种操作符的重载函数。 6!
\a8q'z
现在所有参与行动的functor都要套上一层picker, _1被声明为 picker<holder>, 并且holder中所重载的操作符除了operator()之外全部被移到了picker内。而picker中的操作符重载的返回的functor也必须套上一个picker: _S7GkpoK
~Yv"=
template < typename Right > WFocA:
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const <VS\z(K
{ U{"&Jj
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); Wo<zvut8
} m/5:-xL31
B<T wTv
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > O%AQ'['
使用picker还带来一个额外的好处。之前提到picker_maker要区分functor和常量,有了picker,区分的方法就非常简单了:凡是属于picker<T>的都是functor,否则就是常量。 8sOM%y9M
79AOvh
template < typename T > struct picker_maker P
1X8
{ `r
&IA
typedef picker < constant_t < T > > result; />S=Y"a/7
} ; P ^R224R
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > oC#@9>+@+"
{ 9s5gi+l_O
typedef picker < T > result; B8NOPbT
} ; #G:~6^A
2VyLt=mdh
下面总的结构就有了: f*04=R?w7>
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 H,9e<x#own
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 Af pB=3
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 0.4c|-n
至此链式操作完美实现。 ]i3 2-8%
@]":3
US 9cuah1/
七. 问题3 [~,~ e
如何使用多参数的函数对象呢?考虑_1=_2,这个functor必须接受2个参数,因此所产生的assignment对象的operator()必须能接收2个参数。 y&")7y/uE
J 6U3}SO=y
template < typename T1, typename T2 > rLGh>bw#`3
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const r4D*$H-rR
{ |_{-hNiz0
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); y,v*jE
} Lj6$?(x}
<?5 ,3`V
很明显,这个函数的返回类型会依赖于T1,T2,因此result_1已经无法适用,我们就只好再写一个result_2: bm*Ell\a.
C s?kZ
%
template < typename T1, typename T2 > JeU|e$I4>
struct result_2 dWwh?{n
{ ^CX=<
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; Q7zg i
} ; ABvB1[s#
|Tuk9d4]
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? ' :lADUt
这个差事就留给了holder自己。 MYFRrcu;
RR<92R
glbU\K> >
template < int Order > i{?uIb B
class holder; /\"=egB9
template <> -&oJ@Aa
class holder < 1 > >_XRh
{ B v/]>Z
public : Rb\M63q
template < typename T > h1} x2
struct result_1 >y#<WB$i
{ wyeiz7
typedef T & result; ; 6Js
} ; ~]a:9Ev*
template < typename T1, typename T2 > |f;u5r!^=
struct result_2 USy^Y?~;
{ ]f=108|8
typedef T1 & result; ^5x\cR
} ; A6YkoYgC
template < typename T > Wg9q_Ql
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const v>CAA"LH
{ Z%Q[W}iD
return (T & )r; zL$$G,
} z)I.^
template < typename T1, typename T2 > `O ?61YUQH
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const A I}29L3C
{ fT9$0:eO
return (T1 & )r1; PB*mD7"
} /co^swz
} ; p "EQ6_f
gF,9Kv~
template <> Xn^gxOPM
class holder < 2 > ZG+8kt!w
{ }t#uSz^
public : FWcE\;%yVg
template < typename T > >/k[6r5
struct result_1 c,-3+b
{ o Mk6ZzZ,>
typedef T & result; :t+XW`eQR:
} ;
$x# 0m
template < typename T1, typename T2 > ZE863M@.
struct result_2 T+7-6y+ d
{ 4Ynv=G Qz
typedef T2 & result; u+"3l@Y#
} ; \tH^w@j47
template < typename T > bII pJQ1.[
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const XgE\q
{ *o <S{
return (T & )r; ' ^L|}e
} .6z8fjttOC
template < typename T1, typename T2 > ~{lSc/SP|
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const D#R5G
{ qC]6g
return (T2 & )r2; P0,@#M&
} L q<#
} ; Ib3n%AG
1S
.~Vh0Q,
1\K%^<QY
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 ] }XsP
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: y5gTd_-
首先 assignment::operator(int, int)被调用: ^ur?da9z'
<WhdQKFf-
return l(i, j) = r(i, j); .BP@1K
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) .&fG_(6|
ErmlM#u
return ( int & )i; ;zk& 7P0
return ( int & )j; [vCZoG8+>
最后执行i = j; Q'D%?Vg'
可见,参数被正确的选择了。 foO/Yc
W
u?A} fH
!c+,OU[
EY'kIVk
lr[U6CJY
八. 中期总结 2H+!78
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: _M[@a6?
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 p,#t[K
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 ypyqf55gK
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor N 0<([B;
&5k$v^W5
HoE@t-S
tbMf_-g
U4`6S43ki
;nS.t_UW.
九. 简化 V?pqKQL0
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。 aTXmF1_n
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 mk*r^k`a
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: kF{'?R5w
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 #_oN.1u57
+-*/&|^等 0m8mHJ<&
2. 返回引用。 t@=*k9
=,各种复合赋值等 jUnS&1]MF
3. 返回固定类型。 R#QOG}
各种逻辑/比较操作符(返回bool) \M$e#^g
4. 原样返回。 =zaf{0c
operator, ol^uM .k%_
5. 返回解引用的类型。 -;T!d
operator*(单目) {yj8LxX^
6. 返回地址。 \0bao<
operator&(单目) $wnK"k%G
7. 下表访问返回类型。 LTsX{z
operator[] EL/~c*a/
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 C=k]g
operator<<和operator>> s0EF{2<F
OGA_3|[S
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。 .AHf]X0
例如针对第一条,我们实现一个policy类: al#BfcZW
=17d7#-
template < typename Left > 0<ze'FbV]
struct value_return 04o>POR
{ K14FY2"
template < typename T > u?Pec:3%
struct result_1 [2~^~K
{ d `eX_] Z
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; b({K6#?'[
} ; ,oin<K
:`jB1rI
template < typename T1, typename T2 > goa@e
struct result_2 +)J;4B
{ kJP`C\4}f
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; nr*nX
} ; yzH(\ x
} ; 3haR/YN
)~>
C1<
d2~*fHx_!
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait =qWcw7!"
A-6><X's6
下面我们来剥离functor中的operator() ./7*<W:
首先operator里面的代码全是下面的形式: m[>pv1o
s:O8d L
/
return l(t) op r(t) 4DwQ7KX
return l(t1, t2) op r(t1, t2) p+.xye U(
return op l(t) I-glf?F)
return op l(t1, t2) ?R!?}7
return l(t) op eE=}^6)(*
return l(t1, t2) op ;#)vw;XR
return l(t)[r(t)] RA_gj lJi
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] D(X:dB50@
_n~[wb5J
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: %tK^&rw%
单目: return f(l(t), r(t)); `T#Jiq E
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); 7M.TLV!f]
双目: return f(l(t)); A
)q=.C#e
return f(l(t1, t2)); f)_k_ <
下面就是f的实现,以operator/为例 g6D7Y<}d
uUIjntSF(
struct meta_divide GEs5@EH
{ ?S8_x]E
template < typename T1, typename T2 > p~A6:"8s`=
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) h 2QJQ|7a
{ N9S?c
return t1 / t2; >2^|r8l5
} C
CDO8
} ; QAxR'.d
J/k4CV*li(
这个工作可以让宏来做: '=V1'I*
S%6 V(L|
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ eaWK2%v
template < typename T1, typename T2 > \ Z@ dS,M*
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; hY(q@_s
以后可以直接用 #qcF2&a%
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) c,,(s{1
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 -s_=4U,
(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。。。) zcE`.)y
p|`[8uY?
K%@#a}kRb
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 Ib}~Q@?2
IM(=j
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > D:56>%y@
class unary_op : public Rettype M> rertUR
{ cT.8&EEW
Left l; L?&Trq7i
public : dfR?O#JPU
unary_op( const Left & l) : l(l) {} ?y|8bw<
CkeqK
template < typename T > |h 3`z
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const :c3'U_H^
{ p5V.O20
return FuncType::execute(l(t)); [+3~wpU(p
} krSOS WJ
dXMO{*MF{H
template < typename T1, typename T2 > "8R\!i.
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const _08y; _S
{ b/g~;| <
return FuncType::execute(l(t1, t2)); XTKAy;'5
} k%K\~U8"
} ; UNhM:!A
# n\|Q\W
)uK Tf=;
同样还可以申明一个binary_op VD0U]~CWR
b|-7EI>l9
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > _s~F/G`iT
class binary_op : public Rettype +*=?0 \
{ dz"HO!9
Left l; #+SdX[N
Right r; 5X}OUn8
public : &m~
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} d$<1Ma}
15Vo_
wD<y
template < typename T > 'Im&&uSkr
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const Epm%/ {sHV
{ &B@qb?UE1
return FuncType::execute(l(t), r(t)); )#0Llx!
} wpepi8w,
$E35W=~)
template < typename T1, typename T2 > ;Ebpf J
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const &^JYIRn1\
{ ibxtrt=
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); NVG`XL
} IEQ6J}L
} ; 12 S[m~L%
&Tn7
40Z/;,wp{
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 *rmwTD"
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 U\`yLsKvH`
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) q,fk@GI'2
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。 =G-u "QJ6
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! E|BiK
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。。。 eSA%:Is.
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 /GU%{nT
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) H\RuYCn2G
下面是修改过的unary_op F^}n7h=qk
$-R9J6NN
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > z!
DD'8r>
class unary_op
j.vBld
{ w*qmC<D$A
Left l; I3D#wXW
//H3{^{
public : ba"a!#wA
nyr)d%I{
unary_op( const Left & l) : l(l) {} 1`I#4f
Oo`b#!L
template < typename T > ealh>Y
struct result_1 [0-zJy|,
{ Jm{~H%
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; R:FyCT_,
} ; *l\vqgv.Z
zP;1mN
template < typename T1, typename T2 > x|IG'R1:Y
struct result_2 $C ?G7Vs
{ WA 79(B
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; G)wIxm$?0
} ; "K$
y(}C
\`: LPe
template < typename T1, typename T2 > y1zep\-D
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const Ea2&7
{ dL!K''24{
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); KqT~MPl
} oO)KhA?y
D:Y`{ {
template < typename T > l5d>
YTK+5
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ,wlSNb@'
{ >`'>,n|
return OpClass::execute(lt(t)); )gq(
} dk9nhS+faJ
Ch9A6?=Hj8
} ; q{t"=@lX01
`O/RNMaC
m
K@a7fF?
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 v__;oqN0
好啦,现在才真正完美了。 dj0`Q:VZ
现在在picker里面就可以这么添加了: *cn#W]AE
v^_<K4N`
template < typename Right > 5 cE!'3Y
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const )iG+pP@.@
{ K\GIh8L
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); 5"JnJH
} xuDn:
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。 e`Z3{H}
YJ{d\j
wOp# mT
XT5Vo
SY}iU@xo
十. bind "yCek
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。 A*:(%!
先来分析一下一段例子 |fk,&5s
@9rmm)TZ
NX*9nwp^
int foo( int x, int y) { return x - y;} Eh)VU_D
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 "rA:;ntz
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 fJ3qL#'
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。 YMx
zj
我们来写个简单的。 ;Q.g[[J/p
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: {@u}-6:wAT
对于函数对象类的版本: m 5NF)eL
;,h*s,i
template < typename Func > IBzHXa>75
struct functor_trait ptmPO4f
{ Ueyt}44.e2
typedef typename Func::result_type result_type; Q nqU!6k@
} ; +C)auzY7N
对于无参数函数的版本: =`X;fz
3&@MZF&
template < typename Ret > AOaf ,ZF
8
struct functor_trait < Ret ( * )() > N>Pufr
{ \g}FoN&