一. 什么是Lambda 8/DS:uM
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 H;D>|q
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, )bA;?i
bo<~jb{
:Gv1?M
G
!<Z.]
class filler 9TU88]
{ g6W)4cC8a
public : pny11C
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} fr,7rS/w{l
} ; }Dp*}=?E
Y}@&h!
xpNH?#&
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: LO'**}vm
OBgkpx*Q
?J'Y&
pb^i^tA+A
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); ]~844Jp
`+`Z7
Pl(Q,e7O]
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 z^KJ*E
3sc+3-TF
::o lN
UT>s5C
二. 战前分析 :WC2Ax7$2
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 yH7F''O7
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 \%u3
Ytgcs(
/$
z+x\(/
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); WJ)z6m]
/* --------------------------------------------- */ VzBqjE_
vector < int *> vp( 10 ); R{RwTN<
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); M=.:,wRm
/* --------------------------------------------- */ ko1J094Y%
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); $J4 *U
/* --------------------------------------------- */ 3WN`y8l
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); P
D4Tz!F
/* --------------------------------------------- */ 0WT{,/>
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); Yaj0;Lo[wt
/* --------------------------------------------- */ 'AzDP;6qFI
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); mt9.x
Cv
}Qwy
uC.K<jD%
t
c[n&X
看了之后,我们可以思考一些问题: YNYx>Ue
1._1, _2是什么? S2n39 3
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。 Hip&8NW
2._1 = 1是在做什么? XXbqQhf
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。 f5F@^QXQ
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。 Xm+8
?P4w]a
0 - ><q
三. 动工 _C.BFE_p
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: -DxL 0:E
y'FS/=u>0
Jm|+-F@I
dX\.t<
template < typename T > "dsU>3u
class assignment xAafm<L@!
{ ~CtL9m3tO
T value; *J$=.fF1
public : c;{Q,"9U
assignment( const T & v) : value(v) {} ,\X@~j
template < typename T2 > CL)lq)1(
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } "+\ lws
} ; cKN$ =gd
PN0VQ/..
#BJG9DFP4`
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 J~B<7O<?!1
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment _8Z_`@0
uMut=ja(U
p`nPhk,:b
cUqke+!
class holder ?s\
OUr
{ \
W?R
public : W ZazJ=27}
template < typename T > {D?50Q
assignment < T > operator = ( const T & t) const =1O<E
{ I/M _p^
return assignment < T > (t); 9Q(+ZG=JkV
} u\LiSGePN
} ; |fxA|/s[<
@o#!EfZyE
zrR`ecC(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: O=v#{ [
"VkTY|a
static holder _1; QU%I43
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 X/z6"*(|/
qb5#_1qz+^
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); t<T[h2Wd
而不用手动写一个函数对象。 JT "B>y>
nl(WJKq'
'xhcuVl
YY&l?*M<
四. 问题分析 nB%;S
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。 Z|_K6v/c
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。 #VB')^d<U
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 hty0Rb[dH
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 5Xl/L
下面我们可以对这几个问题进行分析。 Ypeiy`.
j
[rB"N`0
五. 问题1:一致性
vj51
g@
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?| u)ev{)$TM
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 Xcrk;!IB?
|o2sbLp
struct holder rC.eyq,105
{ Di@GY!
// :l2g# * c
template < typename T > j4>a(
T & operator ()( const T & r) const ?gO8kPg/D
{ #'-Sh7ycW
return (T & )r; !@x+q)2
} B!dU>0&Ct
} ; j:}J}P
21ppSN>
这样的话assignment也必须相应改动: !eAo
|\dZ'
template < typename Left, typename Right > `}m Q
class assignment $xOI 1|d
{ ZT[3aXS
Left l; kM'"4[,nz
Right r; T;diNfgg
public : \":?xh_H
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} &n[~!%(
template < typename T2 > $B#6tk~u
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } X*g(q0N<S
} ; Tzt ,/e
#Ei,(xiP
同时,holder的operator=也需要改动:
Ku/~N#
xr qv@/kJ
template < typename T > )jCo%P/
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const 0l=+$&D
{ R7s|`\
return assignment < holder, T > ( * this , t); 9Ew7A(BG_3
} xq%{}
Y7GF$}%UL
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。 v!42DA)
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 uNHdpni
4Hb $0l
return l(rhs) = r; :s-o0$PlJ
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。 ~gI{\iNF/
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: c=[q(|+O!
1^dJg8
template < typename Tp > 3Wcy)y>2Ap
class constant_t >r)X:K+I
{ mmEp'E
const Tp t; 3ta$L"a
public : w?mEuXc
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} '
)-M\'S$E
template < typename T > m,>
const Tp & operator ()( const T & r) const Te{ *6-gO3
{ 3Z>YV]YbeU
return t; Nt:8ogk/
} Aaw(Ed
} ; -6=<#9R
8BXqZVm.
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 /}5B&TZ=(3
下面就可以修改holder的operator=了 .5> 20\b2
b-@\R\T
template < typename T > rS*$rQCr=
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const oc{EuW{Ag
{ *Q}[ ]g
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); R^MiP|?ZH
} M R'o{?{e`
%*z-PT22
同时也要修改assignment的operator()
1;| LI?
uH\kQ9f
template < typename T2 > W9J1=
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } pKJK9@Ad
现在代码看起来就很一致了。 .~=HgOJ
0O2n/`'
六. 问题2:链式操作 Di=9mHC
现在让我们来看看如何处理链式操作。 dl l%4Sd
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。 zPZF|%|
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。 o*ANi;1]&B
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。 jB@4b'y
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct Jm(ixekp
+=cam/A
template < typename T > Sl~x$9`
struct result_1 [cU,!={
{ *+lsZ8'^C
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; iRV;Fks
} ; :kw0y
Rt=
X%[YL
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: VRS 2cc
0^_MN~s(X
template < typename T > 'M'w,sID
struct ref RTd^ImV
{ 73DlRt
*
typedef T & reference; oL
*n>dH
} ; 6w#nkF
template < typename T > LXhaD[1Rb
struct ref < T &> ;; LuU<,$
{ 3-Y=EH_0
typedef T & reference; gM_:l
} ; C;#"td
0#|7U_n
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: Hbr^vYs5
b!~TAT&8
template < typename T >
\ sf!
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const tSw>@FM
{ a%[q
|oyR
return l(t) = r(t); f4]&pcK
} I#l;~a<9z
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。 nGZ\<-
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 b:x7)$(
7t4v~'h;5e
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 E*4t8
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: sQ(1/"gb
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 'jbMTI
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 cHn;}l!I
最后的布局是: FuMq|S
Add U(A4v0T
/ \ Dh8(HiXf:
Divide 5 8on[%Vk
/ \ a#R%8)
_1 3 (6#M9XL
似乎一切都解决了?不。 ftW{C1,U7
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。 B}k'@;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。 8DL hk
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: )v-Cj_W5]"
NV(fN-L
template < typename Right > [,\i[[<
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const hwZ6.
Right & rt) const 0Ts!(b]B
{ !SN WB
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); \SzGzCJ
} m\} =4b
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 cCYl$Ms kZ
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。 Z3I L8
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。 jXH0BPa,
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。 -Cml0}.O
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。 )j(fWshP
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? Cl-S=q@>V
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: WkcH5[
^h"n03VFA
template < class Action > /W? z0tk`
class picker : public Action 6HB]T)n
{ b3P9Yoj-
public : j&
<tdORT
picker( const Action & act) : Action(act) {} /H.(d 4C
// all the operator overloaded 1riBvBT
} ; &l?N:(r
lJ("6aT?
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。 vx PDC~3;
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: h<Jc;ht
%e(9-M4*
template < typename Right > $:PF9pY(
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const d"LoK,p#
{ A-X
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); ef^Cc)S-Q
} mQmBf|Rl
J&n ^y
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > $hyqYp"/;
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。 R Co eJ|
Y1m}@k,+M
template < typename T > struct picker_maker d*]Dv,#X
{ [0d-CEp[
typedef picker < constant_t < T > > result; %H 8A=
} ; `WraOsoY
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > C+X)">/+L
{ 97['VOh0
typedef picker < T > result; L`<T'3G
} ; Jsl k
\.K\YAM<
下面总的结构就有了: L*kh?PS;
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。 o+]Y=r2
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。 Y\+(rC27
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 <K=@-4/Bp
至此链式操作完美实现。 #a|6Q 8
Xtu:
U:s}/to
七. 问题3 xn%l
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。 H1aV}KD
^8o_Iz)r,
template < typename T1, typename T2 > 0A)
Vtj$
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const Oz4,Y+[#
{ [HC8-N^.}
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); lWu9/r 1
} UFzM#
!=~s/{$PE
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: M<SbVP|V"
,7n;|1`
template < typename T1, typename T2 > 3{2^G@j
struct result_2 Q:-%3)g<<
{ v!pj v%
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; @2GhN&=
} ; s2(w#n)
a>&;K@
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? =!pu+&I 9
这个差事就留给了holder自己。 }skRlC
cuV8#:
i
';;p8bv+
template < int Order > L&!g33J&
class holder; T!^?d5uW#
template <> L5V'Sr
class holder < 1 > B"?+5A7
{ &6,Yjs:T m
public : 2$SofG6D}
template < typename T > &*>CPO
struct result_1 &(H)gjH
{ Y^94iOk%T
typedef T & result; JA SR
} ; zDvP7hl
template < typename T1, typename T2 > 6`s%%v
struct result_2 E.H,1 {
{ 4mM2C`I
typedef T1 & result; H/p-YtY
} ; &k_wqV
template < typename T > /]MB6E7&
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const %0~wtZH_!
{ tz0Ttu=xH
return (T & )r; Jm);|#y
} 8}pcanPg
template < typename T1, typename T2 > xM'S
;Sg
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const d=4f`q0k
{ }!Diai*C
return (T1 & )r1; }{kTh%^
} |W~V@n8"6
} ; >Xh(`^}SQ*
<igx[2X
template <> +2au
;^N
class holder < 2 > AHMV@o`V
{ A9qO2kq7_
public : picP_1L
template < typename T > LD~uI
struct result_1 WRcFE<
{ Z1V'NJI+
typedef T & result; $R$c1C'oX
} ; &TkbnDuYd~
template < typename T1, typename T2 > fD#&: )
struct result_2
yu?s5
{ >NOYa3
typedef T2 & result; i[t=@^|
} ; tzW<&^
template < typename T > H;t8(-F@'
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const X+gz+V/
{ 0)`lx9&h
return (T & )r; Qqhb]<z
} 6:EH5IO
template < typename T1, typename T2 > b
gc<)=
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const #c)Ou!Ldb
{ *UL|{_)c
return (T2 & )r2; 'y M:WcN
} ;~Gpw/]5E
} ; ='bmjXu
dzv,)X
4TQISu)
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> >。 vK.4JOlRF
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: -L 'K
首先 assignment::operator(int, int)被调用: g1*H|nh2
XX[Wwt
return l(i, j) = r(i, j); <K[Zl/7I
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) ]o+|jgkt]
!zkEh9G
return ( int & )i; +@)$l+kk9
return ( int & )j; --%2=.X=
最后执行i = j; }.$B1%2
可见,参数被正确的选择了。 @1ta`7#
bSmaE7
U}wq~fD
iM/0Yp-v'>
>T*g'954xF
八. 中期总结 )B&<Bk+
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: .x$T al
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 ;Kq?*H
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 U?^|>cMr
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor |M/
\'pOe
wG?kcfu
w@ylRq
rLVc<595
IIn\{*|mW
_r5Ild@n
九. 简化 "l,EcZRjTz
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。 +;iesULXn
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 #Ii.tTk
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: +2o|#`)i
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。
. _t,OX$
+-*/&|^等 n rB27
2. 返回引用。 ![!b^:f
=,各种复合赋值等 Iw|[*Nu-
3. 返回固定类型。 a4.:
i
各种逻辑/比较操作符(返回bool) #*M$,ig
4. 原样返回。 }o:sx/=u_
operator, CgKSK0/a
5. 返回解引用的类型。 1p<?S}zg@
operator*(单目) P]x+Q
6. 返回地址。 .mrRv8>$
operator&(单目) knzED~v@(
7. 下表访问返回类型。 I3$vw7}5Y
operator[] ,T~5iLKY
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 ?8}jJw2H
operator<<和operator>> R.`J"J0/~
|3@Pt>Ikl
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。 k$_]b0D{4
例如针对第一条,我们实现一个policy类: {$:13AnK
Y1+lk^
template < typename Left > km^+
mK
struct value_return u.Yb#?
{ ]~Qk g+>'&
template < typename T > +`3ZH9
struct result_1 ]LOtwY
{ 9cj-v}5j
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; M':.b+xN
} ; 8|Y^Jn\p5u
:P"Gym
template < typename T1, typename T2 > '+zsj0!A
struct result_2 c6)zx
b
{ L1 VTq9[3
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; I|;#VejX
} ; ,!4_Uc
} ; :/l
GTNTx5H
NmF2E+'
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait JCfToFB
,sl.:C 4
下面我们来剥离functor中的operator() ^D[;JV
首先operator里面的代码全是下面的形式: :|3C-+[
IpmREl$j
return l(t) op r(t) h!~yYNQ"
return l(t1, t2) op r(t1, t2) 0pOha(,~
return op l(t) nCB3d[/B
return op l(t1, t2) h--bN*}H2
return l(t) op {HnOUc\4
return l(t1, t2) op fZgU@!z
return l(t)[r(t)] ?0Zw ^a
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] l}/UriZ0
#JucOWxjY
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: _*I6O$/>
单目: return f(l(t), r(t)); rzLlM
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); c= uORt>
双目: return f(l(t)); kzXW<V9
return f(l(t1, t2)); Y,~]ecI
下面就是f的实现,以operator/为例 pE,BE%
-',Y;0b%
struct meta_divide Z5A<TC/:
{ Yl])Q|2I
template < typename T1, typename T2 > 9k&$bC+Q
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) cgOoQP/#
{ UUq9UV-h
return t1 / t2; yl%F<5
} XZGyh X7
} ; |\t_I~de
my6T@0R
这个工作可以让宏来做: oR)7 \;g
e>.xXg6Zn
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ H l@rS
template < typename T1, typename T2 > \ !ZW0yCwLQ
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; ' M!_k+e
以后可以直接用 QCw<* Id+
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) ?dYDfyFfB
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 NQ!F`
(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。。。) .O^|MhBJu
/o2eKx
_guY%2%yR
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 RJSgts "F
9HP--Z=
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > 1rC'sfz
class unary_op : public Rettype {Xj%JE[V
{ Jo0x/+?,+
Left l; f
WXzK<
public : .9ne'Ta
unary_op( const Left & l) : l(l) {} _G|6xlO
nDvWOt
template < typename T > '4rgIs3=x"
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const &AVi4zV
{ cg5DyQ(
return FuncType::execute(l(t)); x@=7M'vr%
} <#-ERQw
~nQb;Bdh%
template < typename T1, typename T2 > NO1PGen
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const
o&zV8DE_v
{ 92i#It}-/
return FuncType::execute(l(t1, t2)); 'zaB5d~l
} M<nn+vy`
} ; ;/.Z YTD
Xqy{=:0
~>n<b1}W
同样还可以申明一个binary_op y[cAU:P?
/[OMpP
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > Q%a4g
class binary_op : public Rettype ?S_S.Bd
{ x^"OH
Left l; ,<BTv;4p
Right r; H4N==o
public : epnDvz\
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} b+3pu\w`
eXYR/j<8
template < typename T > G9
!1Wzs
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 6=
{ Q7C'O @
return FuncType::execute(l(t), r(t)); _ AFgx8
} Oj:`r*z43
?@nu]~
template < typename T1, typename T2 > Gi-tf<
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 2eNm2;
{ V;m3=k0U
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); 4&\m!s
} ZA!vxQ?P,
} ; |^1eL I
'g#))y
D526X0
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 [L 8gG.wy
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 0zd1:*KR,
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) 0<Y)yNsV
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。 1G\ugLm
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! !} 1p:@
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。。。 %spR7J\"/
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 |$D^LY
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) y]Y)?])
下面是修改过的unary_op f.,-KIiF
A%9"7]:
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > d.{RZq2cp
class unary_op htaB!Q?V
{ #hai3>9|B
Left l; Bp}<H<@
<'/+E4m
public : TPkm~>zD.
xQN](OKG
unary_op( const Left & l) : l(l) {} -i58FJ`B
i$ Zhk1
template < typename T > W2n%D& PE
struct result_1 ~<|xS
{ u~G,=n
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; d=xweU<
} ; d/;oNC+
iJq}tIk#2'
template < typename T1, typename T2 > L%<1cE))
struct result_2 8zr)oQ:
{ 0BD3~Lv
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; 0|d%@
} ; {4#'`Eejj
6N]v9uXZ
template < typename T1, typename T2 > B&tl6?7h
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const Pj+XKDV]T
{ yaeX-'(Fv[
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); O10h(Wg
} C,K P!B{
5 J 0
template < typename T > _w(SHWh2
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const N>VA`+aFR
{ Q~uj:A]n<
return OpClass::execute(lt(t)); ! k&<
} qdOaibH_
JgEpqA12
} ; i5|!MIY
I,.>tC
J5IQ
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 kIM* K%L}
好啦,现在才真正完美了。 >`u} G1T\
现在在picker里面就可以这么添加了: *y7^4I-J
y&B~UeB:q
template < typename Right > ;Cm%<vW4!
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const AOhsat;O`
{ |odl~juU
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); ]{Iy<
} "<NQ2Vr]5
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。 p)d'yj
6wfCC, 2
Ql!$e&A|l
8D)2/$NsY}
:*#I1nb$
十. bind b4i=eI8
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。 ;E(%s=i
先来分析一下一段例子 _G,`s7Q,w
!bS:!Il9=
H/YZwDx,i
int foo( int x, int y) { return x - y;} (?D47^F &
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 }n oI2.-#
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 QVm3(;&'
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。 /c8F]fkZ=
我们来写个简单的。 PL[7|_%
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: 5L%A5C&|
对于函数对象类的版本: {w1sv=$+
?,O{,2}
template < typename Func > H~e;S#3_v
struct functor_trait A#\NVN8sk
{ `)/G5 fB
typedef typename Func::result_type result_type; p{[Ol
} ; b7p&EK"Hm
对于无参数函数的版本: Rku9? zf^
D}r,t_]Eb
template < typename Ret > &+u)
+<&;(
struct functor_trait < Ret ( * )() > 49E<`f0
{ cF7I
typedef Ret result_type;
%tT&/F
} ; eR4%4gW)
对于单参数函数的版本: BC =U6>`/
!U/iY%NE
template < typename Ret, typename V1 > G>qzAgA
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > 9s8B>(L
{ lED-Jo2
typedef Ret result_type; mx y>
} ; !ZPaU11
对于双参数函数的版本: \cP\I5IW:s
gBA
UrY%]
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > }SR}ET&z
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > 4W
&HUQ?^
{ -{dsl|Dl
typedef Ret result_type; '8R5?9"
} ; !/^i\)j>](
等等。。。 dh#4/Wa,
然后我们就可以仿照value_return写一个policy y w)q3zC
%]S~PKx
template < typename Func > :Y`cgi0vkd
struct func_return ~3<Li}W
{ }J"}5O2,b
template < typename T > TR/'L!EE
struct result_1 (\}>+qS[
{ gswp:82e2
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type;
~$-Nl
} ; ?kEcYD
K<'L7>s3lA
template < typename T1, typename T2 > zA4m !l*eM
struct result_2 !_P;4E
{ u;rK.3o
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; qfE>N?/
} ; WX$mAQDV
} ; *&]x-p1m
STmn%&
*)+1BYMo
最后一个单参数binder就很容易写出来了 S(<r-bV<
G?e"A0,
template < typename Func, typename aPicker > @| kBc.(]
class binder_1 yG -1g0
{ #
~SuL3
Func fn; ckFnQhW
aPicker pk; EooQLZ
public : 72@lDY4cE
^c",!Lp}{
template < typename T > ma@3BiM
struct result_1 GjlA\R^e
{ gn"Y?IZ?
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; mNS7/I\
} ; ~^jdiy5
)QS4Z{)U
template < typename T1, typename T2 > 0ant0<
struct result_2 S0?4}7`A
{ Z@ AHe`A
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; H>Wi(L7
} ; F)P"UQ!\
2D|2/ >[
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} q0|u vt"
"[(&$I
template < typename T > jM`)Nd
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const u;1/.`NPB
{ U^jxKBq^
return fn(pk(t)); 0].x8{~o
} R Fgy
template < typename T1, typename T2 > BxR%\
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const yU*upQ
{ +-_71rJc.
return fn(pk(t1, t2)); yh9fHN)F
} E({+2}=1
} ; 52+;j[ ]/O
R?aE:\A
c)H(w
一目了然不是么? b~F(2[o
最后实现bind Xk#"rM< Y
dD6I @N)X
GA&mM