一. 什么是Lambda @ %B!$\]
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 !/lYq;$R
在C++中,STL的很多算法都要求使用者提供一个函数对象。例如for_each函数,会要求用户提供一个表明“行为”的函数对象。以vector<bool>为例,如果想使用for_each对其中的各元素全部赋值为true,一般需要这么一个函数对象, o_^d>Klb8
C36.UZoc
aGkVC*T
1H@rNam&
class filler 4Xho0lO&
{ wjGjVTtHs
public : >^)5N<t?
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} 8QgL7
} ;
vCe<-k
&!EYT0=>p
~0$F
V
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: (6y3"cbe
mZJzBYM)
r{3`zqo
Xv(9 YhS
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); \36;csu
uz2s- ,
.BB:7+
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 WHk/mAI-s
#$^i x
V# %spW
8`?j*FV7kq
二. 战前分析 &1C9K>
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 7CN[Z9Y^}
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 Yt<PKs#E
Y>m=cqR
0mi[|~x=
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); V.[#$ip6:
/* --------------------------------------------- */ '{*>hj5.8
vector < int *> vp( 10 ); P
T.jR*
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); y!D`.'
/* --------------------------------------------- */ -"tgEC\tD
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); PKs%-Uk
/* --------------------------------------------- */ %>U*A
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); hCoLj6Vx
/* --------------------------------------------- */ aw~EK0yU
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); qxr&_r
/* --------------------------------------------- */ `ha:Gf
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); /6*.%M>r
#\["y%;W
^<Tp-,J$EN
G&H"8REm
看了之后,我们可以思考一些问题: R}26 "+~
1._1, _2是什么? qiryC7.E
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 1iW9?=a"
2._1 = 1是在做什么? ll09j Ef
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 (` Mz.VN
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 ?YykCJJ ~@
Cb-E<W&2D
odn`%ok
三. 动工 qP'g}Pc
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: M\6v}kUY
A>2p/iMc
JU.%;e7
Bb"4^EOZ,
template < typename T > v fDb9QP
class assignment F}DD;K
{ E\N=p&g$
T value; (t['
public : e>Y2q|S85
assignment( const T & v) : value(v) {} ?0%TE\I8
template < typename T2 > (:x"p{
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } `R?W @,@'
} ; sB/s17ar
>D#}B1(!
X1dG'PQ
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 GP'Y!cl
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment :vT%5CQ
3) 0~:
D.!7jA#
04d$_1:}a
class holder EC&,0i4n:
{ 4TE ?mh}
public : {3Wc<&D
C1
template < typename T > _?c.3+;s
assignment < T > operator = ( const T & t) const r2'rfpQ
{ "-:\-sMt{
return assignment < T > (t); 9X` QlJ2|
} p00AcUTq
} ; IW_D$pq
4,DsB'
=1[g`b
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: &/?jMyD@
!l^AKn|
static holder _1; ~mU_`o
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 kR(=VM JU
O3Mv"Py%
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); nHrCSfK
而不用手动写一个函数对象。 jy2nn:1#^
+}/!yQtH
59]9-1" +
[1GEe
四. 问题分析 @NE#P&f
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\S}?{m5
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。 W2N 7
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 .Tv(1HAc2l
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 9#6/c
下面我们可以对这几个问题进行分析。 r ngw6?`n-
V5r7eC
五. 问题1:一致性 elgQcJ99
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?| `p|vutk)U
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 >#|Yoc
EPRs%(w`
struct holder cvfAa#tq>
{ j}l8k@f
// SqB|(~S
template < typename T > %/zZ~WIf
T & operator ()( const T & r) const xv l
{ efR$s{n!
return (T & )r; NM.B=<Aw*
} `1]9(xwhQ0
} ; f tDV3If
k;7.qhe:
这样的话assignment也必须相应改动: mO.U)tL[
<LN $[&f#
template < typename Left, typename Right > q04Dj-2<
class assignment |9eY
R
{ o+TZUMm
Left l; ,eCXT=6
Right r; p\S3A(
public : K67 ?
d
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} ;i>E@
template < typename T2 > S I5QdX
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } Bx4GFCdifC
} ; ^i\1c-/
n`xh/vGm#
同时,holder的operator=也需要改动: E2D8s=r
qw1J{xoHW
template < typename T > <vDm(-i3
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const ?%Fk0E#>2
{ UULL:vqq
return assignment < holder, T > ( * this , t); =:eE!
} z?[DW*
'O9=*L)X
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。
H>6;I
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 <Q)}
F-0PmO~3+W
return l(rhs) = r; 5V!XD9P'
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。 12dW:#[
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: |"v{RC0
:`1g{8.+
template < typename Tp > &S]v+wF
class constant_t ~7'.{VrU
{ &Sa~Wtm|*
const Tp t; rK|&u
v*b
public : Ya 4$7|(
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} P^W47
SO
template < typename T > 3=7 h+ZgB
const Tp & operator ()( const T & r) const ]i2\2MTW8
{ (=V[tI+Ngt
return t; ;(6lN<iU
} oW6<7>1M7
} ; !H\GHA'DO]
.+h
pxZ
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 [zEP|
下面就可以修改holder的operator=了 1s[-2^D+EM
'U$VOq?!
template < typename T > W=]",<
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const e8<nPt`C
{ ~W{h-z%q
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); v*'\w#
} Qe.kNdT+_
^?[<!VBI
同时也要修改assignment的operator() cLC7U?-
E,yK` mPp^
template < typename T2 > VTfaZ/e.
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } L-{r*ccIW
现在代码看起来就很一致了。 olh3 R.M<
#)}bUNc'
六. 问题2:链式操作 1:UC\ WW
现在让我们来看看如何处理链式操作。 JZxF)]^
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。
d2yHfl]3
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。 F*:NKT d
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。 I.1l
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct 5zna?(#}
)m;qv'=!
template < typename T > ABmDSV5i
struct result_1 ?<^AXLiKV
{ ?I#hrv@
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result;
WPKTX,k
} ; UyKG$6F?3
[:@?,?V\N
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: $IZZ`Z]B
T<k1?h^7
template < typename T > N==_'`O1Q0
struct ref ^ZWFj?`\UV
{ 3eP0v
typedef T & reference; W+C_=7_
} ; IF}c*uGj}
template < typename T > {bqKb=nyZ
struct ref < T &> x]cZm^
{ 8lSn*;S,
typedef T & reference; UC/2&7?
} ; v1g5(
UDtbfc7bk
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: 4,ynt&
Ltd?#HP
template < typename T > F>(#Af9
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const BG0Mj2
{ X`QW(rq
return l(t) = r(t); ?$4R <
} E wsq0D
可能大家已经注意到我定义assignment的operator()的返回类型的时候,是直接将其定义为Left的operator()返回类型的引用形式,如果实际上处理的对象的operator=并不是按照常理来声明的,那么这段代码可能就编译不过。这的确是一个很麻烦的事情。实际上,在gcc下,使用typeof关键字可以很容易的得到该类型的operator=的返回类型,就可以让这段代码变得更有通用性。然而为了实现可移植性,我不得不放弃这个诱人的想法。 |hQ|'VCN
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 Sb4PCt
\OT)KVwO
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 7qK0!fk5
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: k|Yv8+XT
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 E?4@C"Na
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 RTBBb:eX
最后的布局是: ;Jn0e:x`E
Add -7z y
/ \ *oX]=u&
Divide 5 &dDI*v+
/ \ _Ge^
-7
_1 3 _s-HlE?C
似乎一切都解决了?不。 5po'(r|U
你可以想象一下一个完整的Lambda库,它必然能够重载C++几乎所有的操作符。假设其重载了10个操作符,那么至少会有10个代表这些操作符的functor类。大体上来讲,每一种操作符所对应的functor都应当能够由链式操作产生别的任意一种操作符所对应的functor。(例如:*_1 = 2既是由operator*的functor产生operator=的functor)。可想而知这样一共能产生10*10=100种产生方式。这是对编码的一个大挑战。 e0WSHg=6@
如何简化这个问题呢?我们不妨假定,任意一种操作符的functor,都能够产生任意一种操作符的functor,这样,每一种操作符的functor都拥有一样的产生方案。如果某种转换确实是不合法的(例如:A/B=C无论如何也不可能合法),那么在试图产生新functor的时候会出现编译错误。幸好C++的模版是如果不使用就不编译的,因此这种编译错误不会干扰到正常的使用,这正是我们所要的。 C!k9 JAa$Z
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: yZ)aKwj%U
|abst&yp
template < typename Right > 'Mx K}9
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const UAXF64w{
Right & rt) const 'L|GClc6)
{ 'S4EKV]
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); ^~<Rz q!
} RzJ}C T
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 p6y0W`U
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。 qTh='~m4[
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。 ^ lc}FN
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。 :`u&TXsu
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。 K[>@'P}y
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? UtBlP+bE?y
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: i,Wm{+H-O
3s_k>cO=
template < class Action > ^HlLj#
class picker : public Action f,HzrHax
{ p@7i=hyt`p
public : Ma=6kX]
picker( const Action & act) : Action(act) {} Lr?4Y
// all the operator overloaded n &\'Hm
} ; { .3
JQ/t, v$G
Picker<T>继承自T,唯一的作用就是给T添加上了各种操作符的重载函数。 <\d|=>;
现在所有参与行动的functor都要套上一层picker, _1被声明为 picker<holder>, 并且holder中所重载的操作符除了operator()之外全部被移到了picker内。而picker中的操作符重载的返回的functor也必须套上一个picker: 1u"*09yZd
XL7;^AE^Wl
template < typename Right > L_lDFF
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const 4$zFR}f
{ ZkB6bji
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); zdjM%l);
} {~p7*j^0
"?eH=!
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > :m++ iR
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。 =yTa,PY
i+X2M-[Ls
template < typename T > struct picker_maker FSU%?PxO
{ 0ve`
typedef picker < constant_t < T > > result; a?,[w'7FU
} ; Y=:KM~2hv
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > o!=lBfI
{ /y9J)lx
typedef picker < T > result; i2FD1*=/?
} ; q1TW?\pjb:
P"bknXL
下面总的结构就有了: m/<F 5R
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。 :(l $^
M
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。 O\4+_y
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 &vFqe,Z
至此链式操作完美实现。 Kl aZZJ
j
FPU
zB"
4P4 Fo1
七. 问题3 Zc%foK{
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。 P!FEh'.
RrO0uadmn
template < typename T1, typename T2 > Q$3\ /mz
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const oEQ{m5O9
{ y^d[( c
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); KM/U?`6>:
} [*9YIjn
bCA2ik
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: YA"Ti9-EV
_)zmIB(}m
template < typename T1, typename T2 > c/<Sa|'
struct result_2 B?;' lDz*
{ +HOCVqx
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; FJ{,=@
} ; L$29L:
O}K_l1
显然,各个functor似乎根本不理会各个参数那个是_1, 那个是_2, 那么最后是怎么选择的呢? -t@y\vZF,
这个差事就留给了holder自己。 b W=.K>|
3!.H^v?
't|Un G
template < int Order > .~. ``a
class holder; pHen>BA[
template <> }XX~
W}M(\
class holder < 1 > 4d^
\l!
{ Nm6Z|0S
public : VqK%^
template < typename T > HzRX$IKB3(
struct result_1 pg~zUOY
{ -?< Ww{
typedef T & result; hWD !
} ; 3h9Sz8
template < typename T1, typename T2 > ORGv)>C|
struct result_2 bQ-Gp;]
{ E`Jp(gK9F
typedef T1 & result;
&W=V%t>Z
} ; <w0NPrS]
template < typename T > -{X<*P4p
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const ixIV=#
{ 0jxO |N2)
return (T & )r; lx\qp`w
} 0U82f1ei
template < typename T1, typename T2 > cGgM8
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const }>MP{67Dm
{ )uQ-YC('0
return (T1 & )r1; (^sh
} L`9TB"0R+
} ; };&HhBc!g
kOs(?=
template <> :tRf@bD#
class holder < 2 >
<^lJr82
{ q} ]'Q
-
public : j/)"QiS*?
template < typename T > r<;l{7lY_
struct result_1 k?3S
{ ;i<$7MR.e
typedef T & result; WnD^F>
} ; @S`$C
template < typename T1, typename T2 > m7$8k@r
struct result_2 A2m_q>>
!
{ u~s
Sk
typedef T2 & result; iO!27y
} ; tIq>Oojdx
template < typename T > *)limqe3"$
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const ?h/xAl
{ 8 YNu<
return (T & )r; TT'Ofvdc
} kf<c,3A
template < typename T1, typename T2 > :w@F?:C
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const 81~Kpx
{ A0G)imsW:_
return (T2 & )r2; t?gJNOV
} a%Uw;6|{
} ; 41u*w2j
1hl]W+9
L2KG0i`+
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> >。 -x{dc7y2
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: !7}IqSs
首先 assignment::operator(int, int)被调用: sU\c#|BSC"
x&'o ]Y
return l(i, j) = r(i, j); M'kVL0p?vN
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) rkkU"l$v
led))qd@V-
return ( int & )i; <lUOJV{&\
return ( int & )j; _`H.h6h
最后执行i = j; K&*iw`
可见,参数被正确的选择了。 z9[[C^C
Y RPm^kW
7 _`L$<-n
g%ubvu2t]
Ab/j(xr=
八. 中期总结 W+_ R hJ
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: {9L 5Q
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 M :V2a<!c
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 -K"4rz
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor F8H'^3`b`U
WvujcmOf
sONBQ9
o/C(4q6d
g& k58{e
$[g_=Z
九. 简化 !=3Rg-'d1
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。 Guh%eR'Wt
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 :-?Ct
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: Z,K7Ot0
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 (:5G#?6,
+-*/&|^等 -T7%dLHY
2. 返回引用。 b/t
=,各种复合赋值等 } ^i b
3. 返回固定类型。 p~K9
B-D
各种逻辑/比较操作符(返回bool) 6R`Oh uN.>
4. 原样返回。 h{k_6ym
operator, h4/X
0@l`
5. 返回解引用的类型。 tAjx\7IX
operator*(单目) b.b@bq$1
6. 返回地址。 2jl)mL
operator&(单目)
bLqy!QE
7. 下表访问返回类型。 in<}fAro6
operator[] yPV'pT)
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 P-CB;\
operator<<和operator>> . V$ps-t
~]BMrgn
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。 ZsZcQj6G,
例如针对第一条,我们实现一个policy类: BYi)j6"
UNDi_6Dy
template < typename Left > XF}rd.K:
struct value_return q@n^ZzTx
{ lv]quloT
template < typename T > +Ng0WS_0
struct result_1 6 {}JbRNf
{ MxOD8TDF4
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; 2| B[tt1Z
} ; >E:<E'L
eWvo,4
template < typename T1, typename T2 > @m~RtC-Q
struct result_2 ?7jg(`Yh
{ QK; T~
_k
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; 0)|Q6*E>
} ; w%dL8k
} ; 09S6#; N&
y,=du
&3Z?UhH
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait <*|?x86~
#`;/KNp 9
下面我们来剥离functor中的operator() WZZ4]cC
首先operator里面的代码全是下面的形式: iWE)<h
-Xz&}QA
return l(t) op r(t) 5l DFp9
return l(t1, t2) op r(t1, t2) ]XeO0Y
return op l(t) C5W>W4EM
return op l(t1, t2) S[,8TErz
return l(t) op Vw#{C>
return l(t1, t2) op :!fG; )=
return l(t)[r(t)] *1{S*`|cJy
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] &<5+!cV=
:jEPu3E:
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: @]HXP_lyD/
单目: return f(l(t), r(t)); w!SkWS b,~
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); TZRcd~ 5$
双目: return f(l(t)); @
O>&5gB1u
return f(l(t1, t2)); 8' K0L(3[
下面就是f的实现,以operator/为例 ;n6b%,s
-x`G2i
struct meta_divide M+`Hg_#Q
{ R}:KE&tq
template < typename T1, typename T2 > !}KqB8;
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) )US:.7A[.
{ 2+o|A
return t1 / t2; &|Pu-A"5~
} Xm1[V&
} ; cK`"lxO
q
o 1lj"P
这个工作可以让宏来做: HKO739&n}
!@A#=(4R4
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ fP HLXg5s
template < typename T1, typename T2 > \ %ZP+zhn}
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; QHt4",Ij
以后可以直接用 `^9(Ot $
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) ILwn&[A0
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 otJ!UfpR8
(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。。。) ($nrqAv4
~8T(>!hE1h
,8MLoZ_
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 BZv+H=b
jJZgK$5+
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > C'A]i5
class unary_op : public Rettype 1"#*)MF
{ *e#<n_%R
Left l; 1w(JEqY3h:
public : xI*#(!x"G
unary_op( const Left & l) : l(l) {} }/P5>F<H[
B;K`q
template < typename T >
IJIzXU
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const zTbVp8\pI
{ C0*@0~8$9
return FuncType::execute(l(t)); hsKmnH@#
} f~{}zGTM:
cbYLU\!
template < typename T1, typename T2 > 9#d+RT
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const Wu6<\^A
{ b6(p
return FuncType::execute(l(t1, t2)); -62'}%?A<C
} eP.Vd7ky
} ; SJt<+kg
0c^>eq]
;6ecrQMw&
同样还可以申明一个binary_op 4)>FS'=
KInk^`C/H
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > G rmzkNlN
class binary_op : public Rettype kql0J|P?
{ YXurYwV
Left l; E m
6Qe
Right r; bI)u/
public : r7]zQIE
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} ig LMv+{
}N0Qm[R
template < typename T > PQKaqv}N
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const .`<@m]m-
{ SUKxkc(
return FuncType::execute(l(t), r(t)); qn1255fB
} 73#x|lY
!+)AeDc:j
template < typename T1, typename T2 > z@Q@^
&0Mr
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ,j:|w+l
{ +ISz?~8
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); mGUO6>g
} OA/WtQ5
} ; |tR
OL9b
v:Tzv^
U7uKRv9
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 vx_o(wof
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 +YLejjQ
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) iy.2A!f^.
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。 ,lA.C%4au~
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! P}ok*{"J<>
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。。。 Z[\O=1E,
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 pD]0`L-HJU
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) 0;4t&v7
下面是修改过的unary_op Y HSYu
"8^5>EJWv
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > u]u[(K5F
class unary_op OouPj@r
{ ac kqH+'
Left l; P`s
-/{4Jf Wf
public : x3qW0K8
jdE5~a+
unary_op( const Left & l) : l(l) {} -C(b,F%%
9% l%
template < typename T > Yt|6
X:l
struct result_1 YEkh3FrbwH
{ 6 3`{.yZ*z
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; V-n&oCS+f
} ; SS`qJZ|w
F:y[@Yn
template < typename T1, typename T2 > F":r4`5D"K
struct result_2 U9D!GKVp
{ ?(*t@
{k
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; E*L iM5+I
} ; "&+"@<
R4ht6Vm3g)
template < typename T1, typename T2 > n,$IfC"
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const `n$5+a+
{ lWBb4 !l
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); pV4Whq$
} mUS_(0q
OHiQ7#y
template < typename T > w
=.Fj
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const [mEql,x3
{ x(<(t:?o
return OpClass::execute(lt(t)); %IC73?
} =+t^ f
s"Pf+aTW
} ; n,B,"\fw
"#( T
}y9mNT
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 J|'7_0OAx
好啦,现在才真正完美了。 Ut$;ND.-
现在在picker里面就可以这么添加了: kP/M<X"
v1a6?-
template < typename Right > asY[8r?U
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const \(t@1]&jw
{ u7?$b!hG^C
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); rQ7+q;[J
} ~ek$C
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。 uV 7BK+[O
/-bO!RTwf
?c0xRO%y
_`64gS}^
!"8fdSfg
w
十. bind gJ2>(k03y
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。 lNQcYv
先来分析一下一段例子 sP^R/z|Y
[s&$l G!
V+I|1{@i0
int foo( int x, int y) { return x - y;} t|~YEQ
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 Gs3LB/8?
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 #v<QbA
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 MwmUgN"g
我们来写个简单的。 &QhX1dT+
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: Qg6W5Hc
对于函数对象类的版本: SM`w;?L:?
_/wV;h~R
template < typename Func > oh$Q6G
struct functor_trait 5uxBK"q
{ /z BxJT0
typedef typename Func::result_type result_type; rXA*NeA3v
} ; vDH>H^9Y
对于无参数函数的版本: Ug&,Y/tFw2
!9xp cQ>
template < typename Ret > ~ o1x;Y6
struct functor_trait < Ret ( * )() > i\W/C
{ ` AY_2>7
typedef Ret result_type; -eX5z
} ; >Wz;ySEz
对于单参数函数的版本: msVOH%wH
LVJxn2x6
template < typename Ret, typename V1 > ,_"AT!r
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > UKM2AZ0lb
{ JA)] _H
P
typedef Ret result_type; Ot]Ru,y->+
} ; `[C!L *#,
对于双参数函数的版本: dDF
.qXq.
Y5F]:gs@
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > o tk}y8
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > U#3J0+!
{ sP ls
zC[
typedef Ret result_type; +|tC'gCnV
} ; N 5 $c]E
等等。。。 =+AS/Jq
然后我们就可以仿照value_return写一个policy Vb9',a?#n
.nyfYa+
template < typename Func > 1&e} ms
struct func_return h[PYP5{L
{ }fKSqB]T-
template < typename T >
=|9H
struct result_1 9'r:~O
{ R9B&dvG
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; +"1NC\<*
} ; {l |E:>Q2
T8^5=/
template < typename T1, typename T2 > < P`u}
struct result_2 7U"[Gf
{ ",!1m7[wF
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; :sCqjz
} ; ;&