一. 什么是Lambda HM@}!6/s
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 R8[iXXjku
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, Qw<kX*fxrI
< [S1_2b.t
L_U3*#Zdz7
NB+$ym
class filler X4} `>
{ 1R2o6`_
public : /%uZKGP
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} c. TB8Ol
} ; !
[|vx!p
cCh0?g7nV
J[<pZ
[
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: WE 5"A|
=
"6E1W,|{
loeLj4""
,"N3k(g
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); W"-EC`nP
(I7&8$Zl
DO1 JPeIi
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 K/wiL69
X40la_[.
Fp5NRM*-!
@cu}3>
二. 战前分析 ]@/^_f>D
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。 ?Rt1CDu
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 x0u?*5-t
of+phMev
5mna7BCEb
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); m0I #
/* --------------------------------------------- */ -B *<Q[_
vector < int *> vp( 10 ); XWUvP
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); ^<>Jw%H
/* --------------------------------------------- */ y\)G7
(
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); us\%BxxI9
/* --------------------------------------------- */ }_a+X
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); PTzp;.
/* --------------------------------------------- */ KH2F#[
!Lw
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); Y8J;+h9
/* --------------------------------------------- */ HzD> -f
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); QN5yBa!Wz
1H&?UP4=(
`z-H]fU
28T\@zi
看了之后,我们可以思考一些问题:
NVO9XK
1._1, _2是什么? %A)-m 69
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。 oh7#cFZZ0
2._1 = 1是在做什么? nr<WO~Xw~
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。 hl6,#2$
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。 /<(*/P,>
y:g7'+c
x{NNx:T1
三. 动工 + ZR(
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: ^MW\t4pZ
i{tTUA
qJ{r!NJJ
8
_HWHQF7
template < typename T > 943I:, B
class assignment L4YVH2`0)
{ ="3a%\
T value; (orrX Ez
public : |5oKq'(b
assignment( const T & v) : value(v) {} 5i!V}hE
template < typename T2 > _`bS[%CJ
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } /h?<MI\7V
} ; 0|+>A?E}E
u<l#xud
IF&g.R
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 Qq'i*Mh
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment Lnh':7FQJx
~In{lQ[QX
; g Z%U
fKL'/?LD]
class holder M&uzOK+
{ GXOFk7>
public : YPF&U4CN
template < typename T > Bii6Z@kS
assignment < T > operator = ( const T & t) const 8 A2if9E3
{ w1wXTt
return assignment < T > (t); k~0#'I9
} _MM
} ; `4VO&lRm
OJMvn'y
R&6n?g6@/V
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: d^KBIz8$5l
^G}# jg.
static holder _1; >Hdjsu5{N
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 KqN!?anPr
=ud`6{R
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); M*d-z
而不用手动写一个函数对象。 kRmj"9oA
#V<`U:.
wn
&$C0
+?qf`p.{
四. 问题分析 e{,!|LhpQ
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。 yJnPD/i
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。 ]UK`?J=t2g
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 ~_ *H)|
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 9aT L22U?
下面我们可以对这几个问题进行分析。 %lXbCE:[
F|ETug
n
五. 问题1:一致性 Jzk!K@
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?| Y{,2X~ 7
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 ? ouV
'eqiYY|
struct holder CXBzX:T?#
{ fucUwf\_
// {UP'tXah
template < typename T > j._G7z/LJ
T & operator ()( const T & r) const ;5<P|:^
{ 0r1g$mKb
return (T & )r; Xa4GqV9M/-
} FI\IY
R
} ; '4$lL6ly>
gzor%)C
这样的话assignment也必须相应改动: ppEJs
/
>%L[RJ4
template < typename Left, typename Right > O4T'o.
class assignment smV!y8&
{ Was'A+GZ
Left l; hQJo~'W=
Right r; [u[ U_g*
public : /E)9v$!
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} iDZrK%fl
template < typename T2 > M
/"gf;)q>
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } ]x2Jpk99a
} ; ~NxEc8Y
!&W|myN^
同时,holder的operator=也需要改动: ~
9=27p
3Q",9(D
template < typename T > .%_)*NUZ
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const 4 &|C}
{ )B81i!
q
return assignment < holder, T > ( * this , t); TfL4_IAG.
} X&s7%]n+
:ztyxJv1
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 w5,6$#
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 RYt6=R+f
rw&y,%2
return l(rhs) = r; }f0u5:;Zth
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。 JfkTw~'R
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: q'.;W@m
=Ci13< KQ
template < typename Tp > K<#-"Xe;
class constant_t 3)y{n%3L
{ uMHRUi
const Tp t; J2'K?|,m
public : i (0hvV>'
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} BH5w@
template < typename T > prUHjS
const Tp & operator ()( const T & r) const f4
Q(
1(C
{ [g +y_@9s
return t; PT+c&5A S
} <^Nk.E
} ; x:qr \Rz
H-Pq!9[DB
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 AQe!Sqg'
下面就可以修改holder的operator=了 lj*8mS/;h
l]$40 j
template < typename T > }%+qP+O\
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const Y[?`\c|
{ LP ,9<&"<
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); bK<}0Ja[
} 66
N)
b~j~
同时也要修改assignment的operator() 847 R
{|XQO'Wg
template < typename T2 > a!D*)z Y
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } GQ<Ds{exs>
现在代码看起来就很一致了。 ]%Y\ZIS
%@P``
六. 问题2:链式操作 9k}<F z"^.
现在让我们来看看如何处理链式操作。 dgslUg9z3g
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。 x<@kjfm5
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 HVGr-/
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 v
J-LPTB
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct S*g`d;8gV
UQ~4c,
template < typename T > #X5hSw;
struct result_1 x{Sd
P$
{ T/5"}P`
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; y:,9I`aW
} ; k}zd'
/b
\B&6TeR
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: Xem5@
(u
H}
6CKP}
template < typename T > {`F1u?l
struct ref waCboK'
{ ]`d2_mu
typedef T & reference; f^?uY8<
} ; }/p/pVz
template < typename T > d=y0yq{L
struct ref < T &> %[ /<+
{ f>z`i\1oO
typedef T & reference; 5oJ Dux }
} ; .LObOR5J7
G?/c/r G
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: 4uUs7T
<s}|ZnGE
template < typename T > 3 Z1OX]R
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const W' ep6O
{ &K
*X)DAs
return l(t) = r(t); hiwIWd:H
} Gs_qO)~xo
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。 9 mPIykAj8
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 'gDe3@ci!
!| xZ6KV
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 4LsHs
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: KDD@%E
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 9U^$.Lb
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 $O9Xx
最后的布局是: W2eAhz&
Add ~@Kf2dHes
/ \ FJT1i@N
Divide 5 _]=9#Fg7{
/ \ CZ3].DA|z
_1 3 9!}q{2j
似乎一切都解决了?不。 Pz@/|&]
你可以想象一下一个完整的Lambda库,它必然能够重载C++几乎所有的操作符。假设其重载了10个操作符,那么至少会有10个代表这些操作符的functor类。大体上来讲,每一种操作符所对应的functor都应当能够由链式操作产生别的任意一种操作符所对应的functor。(例如:*_1 = 2既是由operator*的functor产生operator=的functor)。可想而知这样一共能产生10*10=100种产生方式。这是对编码的一个大挑战。 ErDL^M-`
如何简化这个问题呢?我们不妨假定,任意一种操作符的functor,都能够产生任意一种操作符的functor,这样,每一种操作符的functor都拥有一样的产生方案。如果某种转换确实是不合法的(例如:A/B=C无论如何也不可能合法),那么在试图产生新functor的时候会出现编译错误。幸好C++的模版是如果不使用就不编译的,因此这种编译错误不会干扰到正常的使用,这正是我们所要的。 MCU9O
OK,我们的方法呼之欲出了。既然所有的functor都具有一样的产生方案,那么不如大家都不要实现,等到最后统一的在所有的functor里面加上这么一系列的产生代码吧。例如,如果要添加从某functor XXX到operator=的functor的产生代码: Q0~j$Jc
^.vmF>$+I
template < typename Right > 6>,#
6{?jl
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const C),7- ?
Right & rt) const s<&[\U
{ TsHF
tj9S
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); EgNH8i
} `c(\i$1JY)
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 q (>c`5
XXX指的是原来的functor的类型,picker_maker<T>是一个类型变换的trait,如果T是一个常量,那么他会返回constant_t<T>,否则返回T本身。 L2fVLKH
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 qS.)UaA
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 Tn A?u (R%
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 <'&F;5F3V
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? hS:jBp,
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: :wipE]~4t
-;pOh;WG
template < class Action > ((|IS[
class picker : public Action #s2B%X
{ .N"~zOV<#
public : I4D<WoU;dJ
picker( const Action & act) : Action(act) {} [se^.[0,
// all the operator overloaded p<5!02yQ\
} ; |s=`w8p
8Kk\*8 <
Picker<T>继承自T,唯一的作用就是给T添加上了各种操作符的重载函数。 OCnFEX"
现在所有参与行动的functor都要套上一层picker, _1被声明为 picker<holder>, 并且holder中所重载的操作符除了operator()之外全部被移到了picker内。而picker中的操作符重载的返回的functor也必须套上一个picker: PLdn#S}.
l>&sIX
template < typename Right > KG8W8&q
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const &U"X$aFc
{ Np2ci~"<.
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); )X5(#E
} | ^GyH$.
XP?*=Z]
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > </s,pe79B
使用picker还带来一个额外的好处。之前提到picker_maker要区分functor和常量,有了picker,区分的方法就非常简单了:凡是属于picker<T>的都是functor,否则就是常量。 v <Hb-~
>"("*3AO
template < typename T > struct picker_maker w`gyE
6A
{ r,xmEj0E
typedef picker < constant_t < T > > result; G{RTH_p
} ; Mw^*yW
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > Yc`<S
{ BU6Jyuwn
typedef picker < T > result; ^$Krub{|
} ; ssl&5AS
;%zC@a~{
下面总的结构就有了: oT&m4I
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。 `Ko[r
R+
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。 % fhNxR
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 !/hsJ9
至此链式操作完美实现。 zn)yFnB!TH
`;F2n2@
&q>zR6jne
七. 问题3 YaL]>.;Z:"
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。 k+1gQru{d
t;47(U
template < typename T1, typename T2 > #C*&R>IvY
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ]ii+S"U3
{ S%l:kKD
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); R1%y]]*-P
} .y): Rh^
Acu@[I^
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: yn~P{}68
j*zD0I]
template < typename T1, typename T2 > u^4h&fL
struct result_2 lTz6"/
{ vV^dm)?
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; Dp!zk}f|
} ; ]b}B2F'n
&erm`Ho
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? DDw''
这个差事就留给了holder自己。 MFwO9"<A
YBjdp=als
tu}>:mk
template < int Order > KQmZ#W%2m
class holder; N 8t=@~]
template <> keCRvl Z4
class holder < 1 > ebM{OI
{ ctJ&URCi#
public : -t3i^&fj8
template < typename T > 97LpY_sU
struct result_1 P}r)wAt
{ h6M;0_'
typedef T & result; \Tm}mAvK/o
} ; 36$[
template < typename T1, typename T2 > o""~jc~
struct result_2 KCtX$XGL
{ u\g,.C0
typedef T1 & result; .\)A@ua^
} ; U5+vN[ K
template < typename T > h$fe -G#
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const u%2KwRQ
{ j[e,?!8;
return (T & )r; ;BBpN`T
} lG"H4Aa>
template < typename T1, typename T2 > yV]xRaRr2
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const R$6qoqv{yG
{
=r6qX
return (T1 & )r1; s<7XxQ
} %Fft
R1"
} ; _T*AC.
LP<<'(l`
template <> |t6~%6^8
class holder < 2 > 3,6Ox45
{ $H*/;`,\[
public : -=5)NH
t
template < typename T > ?<~WO?
struct result_1 #n7Yr,|Z
{ p^X^1X7
typedef T & result; x "\qf'{D
} ; Pil;/t)"
template < typename T1, typename T2 > I>n
g`
struct result_2 &<1`O
{ F
?=9eISLJ
typedef T2 & result; BD*G1k_q
} ; $>w/Cy
template < typename T > !j^&gRH
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const bFGDgwe z
{ Qv{,wytyO
return (T & )r; f/ahwz
} "J19*<~
template < typename T1, typename T2 > , =y#m-9
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const ClQe4uo{
{ k-jahm4
return (T2 & )r2; oXgdLtsu
} r"]'`qP,
} ; jw>hk
@d&H]5
r9@AT(
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 E*CcV;
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: I%;Jpe
首先 assignment::operator(int, int)被调用: ,8VU&?`<}
6STp>@Ch]"
return l(i, j) = r(i, j); <kc#thL
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) 658^"]Rk'/
Ix8$njp[
return ( int & )i; ;y1Q6eN
return ( int & )j; #R5U
最后执行i = j; HW 6.O|3
可见,参数被正确的选择了。 Tlsa%pn
J;QUPpHZ
;ojiJ?jU
l] !B#{
M+Uyb7
八. 中期总结 AEg(m<t
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: ;Yts\4BSM
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 <$i4?)f(
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 8q^o.+9
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor RFfIF]~3
|:[9O`U)s
MC!ZX)mF
_8fA?q=
LN^f1/b*
{"}V&X160o
九. 简化 jna;0)
很明显,要支持一个操作符所要做的工作太多了,而且在每个functor中申明result_1至result_n,可见如果n发生变化,维护的开销极大。 Ew,T 5GG
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 E4oz|2!m
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: %dttE)oH?
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 FxW&8 9G
+-*/&|^等 raUs%Y3
2. 返回引用。 w#y2_
=,各种复合赋值等 (-^bj
3. 返回固定类型。 < n?=|g
各种逻辑/比较操作符(返回bool) 5<+K?uhm
4. 原样返回。 )u} Q:`9
operator, Le#spvV3J|
5. 返回解引用的类型。 Akk
3 Qx
operator*(单目) m
VxO$A,
6. 返回地址。
"lVqU
operator&(单目) QwWW!8
7. 下表访问返回类型。 :8f[|XR4\N
operator[] xyeA2Y
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 xBM>u,0.F
operator<<和operator>> |D#2GeBw1h
2YBIWR8z
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。 NC"yDWnO'
例如针对第一条,我们实现一个policy类: ;sOsT?)7$
grom\
template < typename Left > 5>_5]t
{
struct value_return #/-_1H
{ K 1#ji*Tp
template < typename T > <PD?f/4 /
struct result_1 6[ga$nF?
{ ][@F
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; 5er@)p_
} ; bud&R4+
x?,9_va]
template < typename T1, typename T2 > 6^F'|Wh
struct result_2 kdrod [S
{ 1%~ZRmd e
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; Im72Vt:p-
} ; )}lRd#V
} ; zc+@lJy
msx-O=4g
+Ic ~ f1zh
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait k5BXirB
3'I^lc
下面我们来剥离functor中的operator() !u|Tu4G^
首先operator里面的代码全是下面的形式: MmoR~~*
t%VDRZo7
return l(t) op r(t) ]`o!1( GA
return l(t1, t2) op r(t1, t2) S;\R!%t_
return op l(t) oOU1{[
return op l(t1, t2) 3{7T4p.G
return l(t) op 7'p8a<x
return l(t1, t2) op +%*&.@z_
return l(t)[r(t)] ;iQEkn2T|}
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] YlK7;yrq(
I[Ic$ta
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: Z=z%$l
单目: return f(l(t), r(t)); s95F#>dr
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); sH#X0fG
双目: return f(l(t)); y0bq;(~X~
return f(l(t1, t2)); 8;gXg
下面就是f的实现,以operator/为例 B{6<;u)[
R[[ ,q:4
struct meta_divide a$11PBi[9
{ %/9;ZV
template < typename T1, typename T2 > ]wn/BG)
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) v1G"3fy9
{ o @Z#
return t1 / t2; R=)55qu
} aEVsU|
} ; 3\$wdUFr
GC@+V|u
这个工作可以让宏来做: s<QkDERMX
w|Cx>8P8@
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ T/r#H__`
template < typename T1, typename T2 > \ Qt>>$3]!!
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; Bn?V9TEoO
以后可以直接用 Gctsp2ndW
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) B}?IEpYp
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 L{{CAB!
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) i&Fiq&V)[
!vD{Df>
D1s4`V -
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 .3qu9eP
.N m su+s
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > T?
,P*l
class unary_op : public Rettype "UVFU-Z
{ s 0u{dqP
Left l; F_3:bX
public : AvJ,SQt
unary_op( const Left & l) : l(l) {} gN6rp(?y
wEW4gz{s
template < typename T > csZc|kDI
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const Qeq5 gN]
{ x *XH]&V
return FuncType::execute(l(t)); wE\3$ s/{D
} sq /]wzT:
0ZpFE&
template < typename T1, typename T2 > (7FW9X;
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 5II(mSg8
{ =}!Mf'
return FuncType::execute(l(t1, t2)); #uCB)n&.
} o(kM9G|
} ; arK_oh0B
{No L
uGN^!NG-0
同样还可以申明一个binary_op XM1`x
qO1tj'U<
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > \00DqL(Oj`
class binary_op : public Rettype vxQ8t!-u
{ ~p0c3*
Left l; una%[jTc
Right r; t(!r8!c
u}
public : K4Dp:2/K%
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} |]=2 }%1w
Q _iO(qu
6
template < typename T > ti5HrKIw
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const F^$led1/F
{ MxQ?Sb%Gka
return FuncType::execute(l(t), r(t)); [4&#*@
} !5@_j,lW(
Os%n{_#8
template < typename T1, typename T2 > qml2XJ>
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const BQ</g* $;
{ D('2p8;2"7
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); `?(Bt|<>
} U5HKRO
} ; HmmS(fU
g9fq5E<G
`Hx~UH)
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 @wmi5oExc
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 fU3`v\X
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) 7}O.wUKw%
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 D#A~Nbc
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! }ArpPU
:]
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 RkeltE~u
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 b^c9po
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) smY$-v)@
下面是修改过的unary_op CWo1.pV w
1k%k`[VC
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > 0yM[Z':i'{
class unary_op bAk&~4Y_"
{ C#;jYBtT7?
Left l; b#)UUGmI
$h[QQ-
public : ppIbjt6r
S/ywA9~3Q
unary_op( const Left & l) : l(l) {} aA`/E
p{)5k
template < typename T > _96~rel_P
struct result_1 |WryBzZ>on
{ -~" :f8
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; nR>r2wMk@
} ; RF!a//
X6+qpp
template < typename T1, typename T2 > VQI(Vp|
struct result_2 E`H$YS3o
{ XZNY4/25G
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; -m=
8&B
} ; \'CN
DmVP
template < typename T1, typename T2 > GV6K/T:
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const p}b/XnV$~
{ pg+[y<B
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); KfCoe[Vv
} 5BkV aF7Th
*1Z5+uVT[
template < typename T > y7i %W4
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const FSuAjBl0-
{ ,5Pl\keY
return OpClass::execute(lt(t)); h0Z{,s}
} g$:Xuw1
m4E)qCvy
} ; 88"Sai
]{~NO{0@Y
[[~w0G~1
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 g42)7
好啦,现在才真正完美了。 `cQo0{xK
现在在picker里面就可以这么添加了: F
09DV<j
$eV$2p3H
template < typename Right > \o-&f:
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const ZR v"h/~
{ RC|!+TD
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); IPSF]"}~
} Wjh/M&,
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 Ioy
Cp`j/rF
MF3b{|Z
;|p$\26S)%
7+TiyY]K
十. bind "N:XzG
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。 $uui:wU%Q
先来分析一下一段例子 WnwhSr2
WnUweSdW
(C]
SH\
int foo( int x, int y) { return x - y;} l&VjUPz_
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 GsbAlNP
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3
+QM@VQ
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 zOEY6lAwI
我们来写个简单的。 "TV(H+1,z
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: e7fiGl
对于函数对象类的版本: 3($"q]Y
%u^JpC{E
template < typename Func > -5>-%13
struct functor_trait G'zF)0oD
{ ;VO.!5W@eg
typedef typename Func::result_type result_type; aKUS5jDu
} ; ;?}l
对于无参数函数的版本: XS0xLt=
w:Jrmx
template < typename Ret > X.K<4N0A9J
struct functor_trait < Ret ( * )() > ``,k5!a66\
{ 3lLMu B+
typedef Ret result_type; BYW^/B Y)
} ; ._wkj
对于单参数函数的版本: ]Fvm 7V
H_!4>G@
template < typename Ret, typename V1 > <D&)OxEn\
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > =z?%;4'|
{ &bqT/H18
typedef Ret result_type; }7G8|54t
} ; FG3UZVUg9
对于双参数函数的版本: dw~p?[
"x941}
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > Z34Wbun4
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > KV|}# <dD
{ )2UZ% ?V#
typedef Ret result_type; 2Nxm@B` {
} ; :{'k@J"|a
等等。。。 U7xmC
然后我们就可以仿照value_return写一个policy qjJBcu_C'S
}pkj:NT
template < typename Func > 3ZTE<zRQ
struct func_return
%dErnc$
{ Iu~\L0R427
template < typename T > -IlJ^Al4
struct result_1 ;TcvA
{ %xlqF<
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; v{i7h|e
} ; =.|J!x
OI}
&m^IOo
template < typename T1, typename T2 > d0hhMx6$
struct result_2 Y
$g$x<7
{ p\C%%
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; Obw?_@X
} ;
Z3;!l
} ; C 8#@+ Q.
wOQ#N++C
<?D[9Mk$
最后一个单参数binder就很容易写出来了 4GG>!@|
&)i|$J 2.
template < typename Func, typename aPicker > E6Rz@"^XV
class binder_1 Rj~
{ Ae^X35
Func fn; p
<eC<dtu
aPicker pk; @ZN^1?][
public : 3$vRW.c\q
Md)zEj`\
template < typename T > !KKT[28v
struct result_1 k^$+n_
{ J68j=`Y
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; I"AYWo?
} ; Ub0/r$]DK
$(s\{(Wn
template < typename T1, typename T2 > J" j.'.
struct result_2 c8)/:xxl
{ |vte=)%
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; &"_u}I&\
} ; ERUt'1F?]
kE.x+2
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} I O%6 O
dAP|:&y@
template < typename T > @=w<B4L
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const |CgnCUv+
{ @L84>3O
return fn(pk(t)); #6+FY+/
} rA0,`}8\
template < typename T1, typename T2 > bf_I9Z3m
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const NRnRMY-
{ 0U66y6
return fn(pk(t1, t2)); )PkNWj6%y
} Xf=XBoN|
} ; H-rWDN#
|6J ?8y
4@ILw
一目了然不是么?
|{g+Y
最后实现bind STfyCtS
HhA -[p
|VOg\[f
template < typename Func, typename aPicker > D+ V7hpH-
picker < binder_1 < Func, aPicker > > bind( const Func fn, const aPicker & pk) Mv|ykJoz"
{ &