一. 什么是Lambda 5&D)W>{d
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 51W\ %aB
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, B4bC6$Lg
*>h"}e41
p 2It/O
wqx@/--E(
class filler 8G;
t[9
{ ?DzKqsS'
public : x* *]@v"g
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} cod__.
} ; r0379 _
oFB~)}f<v
V%g$LrLVe
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: 6Db1mvSe
1Y6<i8
A6v02WG_1T
(zIP@ H
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); UX}ZE.cV
"*CQ<@+
Vcz ExP
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 w{f!t8C*s
sXDS_Q
V0q./NuO
8VQJUwf;
二. 战前分析 Gu}|CFL\
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。 Qu,W3d
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 Y!c
RzQ
wkOo8@J\
6+u}'mSj8
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); lM`M70~
/* --------------------------------------------- */ _tTtq/z<
vector < int *> vp( 10 ); Pc#8~t}2
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); U+>!DtOYK
/* --------------------------------------------- */ X<dQq`kZ
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); `CA-s
/* --------------------------------------------- */ ^\Tde*48
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); P+ONQN|
/* --------------------------------------------- */ :0|]cHm
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); -CtLL_ I
/* --------------------------------------------- */ ,l^; ZE
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); }R4%%)j(Vj
jq:FDyOAW
F$QN>wPpM
{G&*\5W
看了之后,我们可以思考一些问题: $"1Unu&P
1._1, _2是什么? Aw9se"d
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 1wP#?p)c
2._1 = 1是在做什么? h}r*
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 rCU f,)
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 k ,wr6>'Vt
!`"@!
OFJ49X
三. 动工 Kq#\P
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: Fka&\9i
QH@?.Kb_qU
/?uA{/8
JJ`RF
template < typename T > I4{uw ge
class assignment yqR2^wZ%r
{ c]LE9<G
T value; <wWZ]P2]
public : qp3J/(F
assignment( const T & v) : value(v) {} 1Z%^U ?
template < typename T2 > B64L>7\>`
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } ,<R/jHZP9
} ; 0NrUB
C1&~Y.6m
DuX7
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 {`?C5<r
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment *'4+kj7>
%EkV-%o*
pxP,cS
]D_"tQ?i
class holder qn)
VKx=
{ |s[kY
public : 2yZ/'}Mw
template < typename T > h&@A'om~
assignment < T > operator = ( const T & t) const ZGO%lkZ.
{ 8g0By;h;
return assignment < T > (t); g}
\$9
} .<&o, D
} ; aVkgE>
NwPGH=V
j#L"fW^GM
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: s|B
eGcc' LBr;
static holder _1; F]o&m::/K
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 SNqw2f5
;[@);-9q
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); q)0?aL
而不用手动写一个函数对象。 Xq:jp+WSG
&/QdG= r +
I~Y1DP)R
7Nx5n<
四. 问题分析 mp]}-bR)
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 GF4k
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 s
zBlyT
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 S}L$-7Ct
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 r:pS[f|4\
下面我们可以对这几个问题进行分析。 Mbbgsy3W
`! ~~Wf'
五. 问题1:一致性 v:/+OzY
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?| JxI\ss?O
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 1EE4N\
3sr>?/>:
struct holder `;KU^dH
{ CB V(H$d
// ,liFo.kT8%
template < typename T > w_zUA'n+
T & operator ()( const T & r) const ZqT8G
{ >f)/z$
qn
return (T & )r; fKEZlrw
} /$a>f>EJ
} ; mL\_C9k,n
i,#j@R@.C7
这样的话assignment也必须相应改动: 2XoFmV),F
E|R^tETb
template < typename Left, typename Right > 8{DZew /
class assignment ;rwjqUDBz
{ <X>lA
Left l; Iw@ou
Right r; n1
k2<BU4b
public : K>%}m,
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} +5:Dy,F=
template < typename T2 > ~V#MI@]V~
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } a^:on?:9
} ; DJ&ni`
9Q\CJ9
同时,holder的operator=也需要改动: 4wLN#dpeEy
iYbp^iVg
template < typename T > NMaZ+g!t(
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const x<&2`=
{ Std?p{
i
return assignment < holder, T > ( * this , t); FXLY*eRk
} TpnJm%9`)t
</xz
V<Pi
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 K|n%8hRy
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 jhRg47A
U(xN}Y?
return l(rhs) = r; RLy2d'DS
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 "&$ [@c
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: 2pr#qh8
7Iz%Jty
template < typename Tp > d7,ZpHt
class constant_t Hlh`d N
{ (RXOv"''=
const Tp t; ~7CQw^"R@
public : \!-IY
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} _LVwjZX[
template < typename T > 5hxG\f#}?
const Tp & operator ()( const T & r) const 1co;U
{ O_v8R7 {
return t; +/"Ws'5E
} 7hV9nuW
} ; y4N8B:j%
]|H`?L
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 K)ZW1d;
下面就可以修改holder的operator=了 h?Y->!'
11"- taWj
template < typename T > /#<R
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const I,7~D!4G
{ ^|^yw gK
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); E&;[E
} C0f<xhp?j
Bqcih$`BVU
同时也要修改assignment的operator() cd&^ vQL8
CBkI!
In2
template < typename T2 > cj[a^ ZH
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } EN,PI~~F
现在代码看起来就很一致了。 c >O>|*I
kdgU1T@y.
六. 问题2:链式操作 0f_+h %%=
现在让我们来看看如何处理链式操作。 ]n \Qa
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。 9N+3S2sBx&
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 =D>,s)}o3;
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 QD8.C=2R
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct -RLY.@'d-M
%w$\v"^_Y
template < typename T > D,3Kx ^
struct result_1 s0zN#'o]
{ E{wnhsl{
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; sn!E$ls3O
} ; +6zW(Ql/
k?bIu
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: y
4
wV]1
"V=IG{.
template < typename T > I ~U1vtgp
struct ref )7aUDsu>4
{ *\-$.w)k
typedef T & reference; CI#6r8u
} ; JJQS7,vG
template < typename T > bHKTCPf
struct ref < T &> w$)NW57[|
{ C{*' p+f
typedef T & reference; {+3
`{34e
} ; h]+UK14m
*jf%Wj)0M
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: *+i1m`6Q
ia9=&Hy])
template < typename T > z [|:HS&
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const JI3x^[(Z
{ ro n-v"!
return l(t) = r(t);
DXa!"ZU
} i-jrF6&
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。 ,<CFjtelO
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 6*aU^#Hz6
=,Zkg(M
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 hl/) 1sOIR
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: F HK{cE
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 X7~^D[X
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 hEh` cBO
最后的布局是: %&5PZmnW
Add i^SPNs=
/ \ w-j^jU><3
Divide 5 L-9AJk>V
/ \ c%+_~iBUN
_1 3 o#Viz:
似乎一切都解决了?不。 u]z87#4
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。 5Ic'6AIz
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。 @ *<`*W
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: M*-]<!))7
+:_;K_h
template < typename Right > KXiStwS
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const FX
%(<M
Right & rt) const &v/>P1Z
G
{ KU=+ 1,Jf
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); vf@toYc[E
} iAr]Ed"9|
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 yno X=#`
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。 5-RA<d#
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。 -`A+Qp)
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。 8yC/:_ML
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。 hDf!l$e.
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? *}'3|e4w}
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: S]Qf
p,
UrmnHc>}c
template < class Action > Z VyJ%"(E
class picker : public Action s/0bXM$^
{ ;L@p|]fu
public : O>LqpZ
picker( const Action & act) : Action(act) {} KIGMWS^^
// all the operator overloaded 0F%/R^mw
} ; [9;[g~;E%m
8xb({e4
Picker<T>继承自T,唯一的作用就是给T添加上了各种操作符的重载函数。 0B]c`$"aD
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: rNoCmNm
]p@q.P
template < typename Right > )B9 /P>c
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const 5D <
{ MAcjWb~f
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); ELZ@0,
} @x@wo9<Fc
YM,UM>
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > =lmelo#m&
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。 GD1L6kVd1
M%#F"^8v
template < typename T > struct picker_maker +[`
)t/
{ m^o?{
(K
typedef picker < constant_t < T > > result; "
V4@nv
} ; N5b^
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > pHzl/b8
{ v[\GhVb
typedef picker < T > result; = G>Y9Sc
} ; ;--p/h*.
Hbl&)!I
下面总的结构就有了: .1f!w!ltVR
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。 #('GGzL6c
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。 tI<6TE'!p#
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 N *,[(q
至此链式操作完美实现。 bHg 0,N
%F87"v~
xQ!
Va
七. 问题3 ZfibHivz
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。 pN{XGkX.
]$!7;P
template < typename T1, typename T2 > w:9M6+mM^
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const lE8(BWzw
{ tP89gN^PA|
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); }\QXPU{UVd
} -U{!'e8YiN
u`"Y!*[ -
很明显,这个函数的返回类型会依赖于T1,T2,因此result_1已经无法适用,我们就只好再写一个result_2:
N8)]d
e\._M$l
template < typename T1, typename T2 > Z~ K} @
struct result_2 EY@KWs3"H
{ 2S//5@~_m
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; sWKv>bx
} ; BKK@_B"
mGoNT
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? I9h{fB
这个差事就留给了holder自己。 qOAhBZ~
7#j9"*
,U~in)\
U
template < int Order > %edTW[C`
class holder; .M s$)1
template <> R@KWiV
class holder < 1 > w{riXOjS4
{ k- exqM2x=
public : t$PJ*F67M
template < typename T > (ZP e{;L.
struct result_1 1U(!%},
{ p.5 *`, )
typedef T & result; _6->D[dB
} ; @9lGU#
template < typename T1, typename T2 > *,
R ~[g
struct result_2 ]YY4{E(9d
{ uT
Y G/O
typedef T1 & result; A:\_ \B%<
} ; e 8^%}\F
template < typename T > H'I5LYsXO~
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const hVdGxT]6
{ }tJMnq/m($
return (T & )r; CVZ4:p
} ?4t~z 1.f
template < typename T1, typename T2 > MfraTUxIo/
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const 212 =+k
{ X7SSTcA
return (T1 & )r1; 88}0 4
} 2<*Yq8
} ; mhF@S@
_)~|Z~
template <> xR;z!Tg)
class holder < 2 > )>]SJQ!k
{ @h5 Q?I
public : m|[cEZxHB
template < typename T > }mS
Q!"f:
struct result_1 OkphbAX
{ h1#l12k^'
typedef T & result; U+uIuhz
} ; .:/X~{
template < typename T1, typename T2 > ~]BR(n
struct result_2 )+.AgqxI
{ <#~n+,
typedef T2 & result; xzRC %
} ; 1?r$Rx<R
template < typename T > [n +(
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const cGWL'r)P
{ {X W>3 "
return (T & )r; 7N0m7SC
} #Z]<E6<=9
template < typename T1, typename T2 > -./Y
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const xG(:O@
{ II.Wa&w}
return (T2 & )r2; ! &V,+}>)
} eXdH)|l,\
} ; r<*Y1;7H'
UHDcheeRD
R~bLEo
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 eh*F/Gu
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: ^fM=|.?
首先 assignment::operator(int, int)被调用: 5d|+ c<
"H{#ib_c_
return l(i, j) = r(i, j); `~@}f"c`u
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) R xWD>:
bL5dCQxty
return ( int & )i; ^Cg@'R9
return ( int & )j; *gI9CVfQl
最后执行i = j; 5JZZvc$au
可见,参数被正确的选择了。 [ HjGdC
,7e 2M@=
'eoI~*}3WQ
YC}$O2
v=H!Y";
八. 中期总结 87nsWBe
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: _"'-fl98*
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 H/ub=,Ej*
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 (7v`5|'0
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor ;"%luQA<w
J1Y3>40
H{;8i7%
_j<,qi
,]?l(H $x'
? oGmGKq
九. 简化 EtB56FU\
很明显,要支持一个操作符所要做的工作太多了,而且在每个functor中申明result_1至result_n,可见如果n发生变化,维护的开销极大。 fVBRP[,
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 I3?:KVa
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: l1RFn,Tzr
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 {K2F(kz?T
+-*/&|^等 " 2@Ys*e
2. 返回引用。 Vs[!WJ
7
=,各种复合赋值等 !Jo.Un7
3. 返回固定类型。 *Xd_=@L&B
各种逻辑/比较操作符(返回bool) O0"&wvR+5
4. 原样返回。 i)e)FhEY6
operator, yDw^xGws
5. 返回解引用的类型。 "?sLi
operator*(单目) E9[8th,t
6. 返回地址。 '?!2h'
operator&(单目) ;"GI~p2~7
7. 下表访问返回类型。 Q_a%$a.rV
operator[] Y'%_--
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 ?Qs>L~
operator<<和operator>> YCQ+9
#D!3a%u0
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。 fI0L\^b%
例如针对第一条,我们实现一个policy类: gClDVO
[h2V9>4:
template < typename Left >
@KYmkxW
struct value_return e 3>k"
{ YuDNm}r[
template < typename T > ts0K"xmY\c
struct result_1 RbNRBK!{
{ d_Vwjv&@/"
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; ({x<!5XL
} ; w@2LFDp
QfM*K.7Sl
template < typename T1, typename T2 > v]27+/a$c
struct result_2 ? 5
V-D8k
{ `24:Eg6r
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; N,_ej@L8
} ; yc 5n
} ; -.WVuc`
`+/[0B=.
h Tn^:%(
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait B[MZPv)
Bj7\{x,?
下面我们来剥离functor中的operator() -nT+!3A8
首先operator里面的代码全是下面的形式: 3/@'tLtN
)u&_}6z
return l(t) op r(t) 9~mi[l~
return l(t1, t2) op r(t1, t2) `0Q:d'
return op l(t) 7+u%]D!
return op l(t1, t2) OiY2l;68
return l(t) op j|(bDa4\
return l(t1, t2) op ArU>./)Q
return l(t)[r(t)] BmUzsfD
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] Xc5[d`]
:<IW'
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: ikRIL2Y
单目: return f(l(t), r(t)); M+^K,
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); #(*WxVE
双目: return f(l(t)); 6YU2
!x
return f(l(t1, t2)); C5RDP~au
下面就是f的实现,以operator/为例 uf)W?`e~
o-Idr{
struct meta_divide z?"5="D
{ HNuwq\w
template < typename T1, typename T2 > J0p,P.G
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) +;[`fSi
{ j)IK
return t1 / t2; n7q-)Dv_U
} ?3z+|;t6C
} ; 3]Lk}0atpL
A1ebXXD)
这个工作可以让宏来做: \a]\jZb
D+o.9I/{
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ O\KAvoQ%s
template < typename T1, typename T2 > \ c)6Y.[).
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; q%:Jmi>
以后可以直接用 pmW=l/6+V3
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) Ft.BfgJ$
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 mQs'2Y6Oa
(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。。。) JcVq%~{M
HIa$0g0J
q=1SP@;\6
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 MthThsr7
47K5[R
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > 4l`gAE$
class unary_op : public Rettype \]OD pi
2
{ t2Y~MyT/
Left l; |b3/63Ri-0
public : ycAQPz}=I
unary_op( const Left & l) : l(l) {} 'qd")
]VYl Eqe
template < typename T > -% fDfjP
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const cT0g, ^&
{ }t-r:R$,
return FuncType::execute(l(t)); N~ozyIP,
} -5ec8m8
? s ewU9*
template < typename T1, typename T2 > L2h+[f
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 6Rf5
{ QF>[cdl?8
return FuncType::execute(l(t1, t2)); [1UqMkXtf
} 6kuSkd$.
} ; $WPN.,7
YWZF*,4
h B+ t
pa
同样还可以申明一个binary_op |}|;OG
9,c>H6R7
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > HYH!;
class binary_op : public Rettype ?3Fo:Z`@F
{ 4#YklVm
Left l; si;]C~X*
Right r; y d$37G|n
public : 2Ls<OO
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} t]o gn(
l&A`
template < typename T > :gVjBF2
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const (os7Q?
{ g:clSN,
return FuncType::execute(l(t), r(t)); '~cEdGD9H
} gPi_+-@
}Tef;8d
template < typename T1, typename T2 > Mvh_>-i
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const #"M Pe4
{ I(CI')Q
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); ,i,=LGn
} nJya1AH;
} ; Z7/dRc
{L eEnh-
k
WtUj
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 /YbL{G
)j}
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 eBV{B70k
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) 7| T:TbY>
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。 ^Bb_NcU
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! !!86Sv
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。。。 I{PN6bn{>
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 1m)/_y~1
k
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) WI,=?~-
下面是修改过的unary_op 80EY7#r@w
l!=WqIZ
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > ;R!H\
class unary_op &F}+U#H
{ Chup %F
Left l; |@ HdTGD
7e<Q{aB
public : I@ k8^
Jq#Cn+zW
unary_op( const Left & l) : l(l) {} l}2WW1b(
a=FRJQ8S
template < typename T > @^%_ir(
struct result_1 !q/lgpEi
{ [mPdT^h
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; 20qVzXi
} ; Q ?t
dmy-}.pqN
template < typename T1, typename T2 > k
I~]u
struct result_2 ;"
*`
{ j#f&!&G5<&
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; G~L?q~b
} ; `RcNqPY#S
RX1{?*r]Z
template < typename T1, typename T2 > 4g9b[y~U
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const \ c&)8.r
{ <yPHdbF
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); +_dYfux
} \xxVDr.
i 8Xz
template < typename T > ~a%hRJg
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const RKkI/ Z0
{ NR&9:?
return OpClass::execute(lt(t)); *"\Q ~#W
} J#DcT@
HJR<d&l;p
} ; zYdtQjv
i@Zj7#e*
B?yt%f1
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
77d`N
好啦,现在才真正完美了。 B7MW" y
现在在picker里面就可以这么添加了: ] <3?=$
1qe^rz|
template < typename Right > %UQB?dkf$
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const znO00qX
{ dt+
4$
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); &R*5;/
!
} i q:Q$z&
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 #cG479X"
1cBhcYv"
EE6|9K>
bTGK@~
MK"
十. bind Zw][c7%
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 x,gE$dNzy
先来分析一下一段例子 u^zitW!X$
&vX!7Y
V )k, 9=
int foo( int x, int y) { return x - y;} y32++b!
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 MW~B[%/
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 9[{>JRm.
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。 `L#?eQ{
我们来写个简单的。 2^#UO=ct
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: l\;mP.!
对于函数对象类的版本: Jx$#GUl#j
|QOJ9~hxD
template < typename Func > E ' JC
struct functor_trait qmeml_(W
{ ,Kf8T9z`
typedef typename Func::result_type result_type; -wQ^oOJ
} ; J%:/<uCmZ
对于无参数函数的版本: 4)+IO;
Gj19KQ1G
template < typename Ret > a@y5JxFAy
struct functor_trait < Ret ( * )() > +c8AbEewg
{ 0nn]]B@l
typedef Ret result_type; yCCw<