一. 什么是Lambda |`fuu2W!
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 4vkqe6
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, W@zuN)U
gA3f@7}d
}]<|`FNc
@x;(yqOb
class filler NS;LFeGD
{ bfpoX,:
public :
':DL
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} F(^#_tXP
} ; 9E4^hkD&
+At0V(
'+'h^
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: @hrIu" '!
ikb77?.
\((5Sd
@=Dc(5`[
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); ?ef7%0
yf-2E_yB
(T&(PCw|
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 Ug4o2n0sk
1Tev&J
C~.T[Mlu
kjXwVGK=P<
二. 战前分析 s?4nR:ZC}
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。 r`RLDN!`
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 .RyuWh!5
1=`VaS
T[c-E*{hR
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 );
.C5JQO
/* --------------------------------------------- */ zz(EH<>
vector < int *> vp( 10 ); nwqA\
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); Y0m?ZVt
/* --------------------------------------------- */ yJ6g{#X4K<
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); q|r*4={^!*
/* --------------------------------------------- */ ;vbMC74J#
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); ""_B3'
/* --------------------------------------------- */ [/l&:)5W>
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); ] ;CJ6gM~
/* --------------------------------------------- */ <Z\{ijfvD
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); 2vb qz
MD3iWgM
<Of-,PcCV
v!$?;"d+
看了之后,我们可以思考一些问题: wM3m'# xJ
1._1, _2是什么? -lAY*2Jg
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。 2^w{Hcf
2._1 = 1是在做什么? .[3C
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。 Ttp%U8-LJR
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。 /-WmOn*
c~OvoTF,
@D `j
三. 动工 H<P d&
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: hb
%F"Q
y9=<q%Kc-
K8_\U0 K
<aI}+
template < typename T > Wt=@6w&
class assignment LnsYtkbr
{ N.ZuSkRM
T value; 2"%f:?xV{
public :
/<%L&
assignment( const T & v) : value(v) {} ]&`=p{Z
template < typename T2 > ]mgpd}Y
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } ASr@5uFR
} ; AN|f:259
>.G#\w
7u5H o`
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 3f~znO
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment U3 UA
'#.D`9YI<
tDfHO1pS
475g-t2"@
class holder ya,-Lt
{ h^''ue"
public : W
)Ps2
template < typename T > '*
/$66|
assignment < T > operator = ( const T & t) const y7GgTC/H
{ B?y[ %i
return assignment < T > (t); 'T3xZ?*q=
} %=\*OIhl
} ; e$JATA:j
w*o2lg9
_#{qDG=
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: XdOntP *a
WW!-,d{{@
static holder _1; DZEq(>mn
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 XV`8Vb
;d]vAj
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); yF|+oTp
而不用手动写一个函数对象。 sBqOcy
VwK7\jV
, q{~lf-
9>`dB
四. 问题分析 h'_$I4e)
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 V)ag ss w?
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 ^D9w=f#a
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 \~zm_-Hw@Y
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 {k[dg0UV
下面我们可以对这几个问题进行分析。 ^uVPN1}b^@
b.kV>K"X3
五. 问题1:一致性 E&U_@ bc-
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| ZA@zs,o%
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 i*A_Po
GxC\Nj#
struct holder raU_Z[
{ )p:+!sX(
// &n0Ag]$P
template < typename T > =Mxu,A
T & operator ()( const T & r) const \g)?7>M |
{
:m/qR74+"
return (T & )r; eIN0T;1T
} P7l3ZH( g
} ; C',uY7}<
pr,1pqiAf
这样的话assignment也必须相应改动: AI9922}*
kXlI*h
template < typename Left, typename Right > \|M[W~8
class assignment z3>4 xn{
{ `@vksjxu
Left l; [~`p~@\+
Right r; P4|A\|t
public : RUVrX`u*(
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} <p2\;\?4z
template < typename T2 > MIWc
@.i2
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } >xsY"N&1i'
} ; s|TO9N)pO
}"v#_vJfz7
同时,holder的operator=也需要改动: >}JEX]V
}LLQ+
template < typename T > 'SrDc'?
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const 4nh0bI N1
{ HYY+Fv5
return assignment < holder, T > ( * this , t); Q|2*V1"r<2
} ^<
*Gj`1#Z$
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。 Z,M2vRj"qT
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 :/t_5QN
8|5+\1!#/)
return l(rhs) = r; 6Lg#co}9
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。 3 +`,'Q9
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: s%6L94\t
C^,J6;'
template < typename Tp > BJ
fBYH,M
class constant_t 2=1qmQE
{ =5YbK1Q^
const Tp t; jX*gw6!
public : :7(d6gEL
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} 7| j
rk
template < typename T > w"O;: `|n
const Tp & operator ()( const T & r) const |tTcJ\bG
{ 5Kk}sxol
return t; L%- ENk
} +"~*L,ken0
} ; 0 wDhX
1(%6X*z
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 Ub4)x
下面就可以修改holder的operator=了 8H8Q
\]\ h,Y8
template < typename T > K2V?[O#
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const t? =V<Yd1
{ 4\uq$.f-
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); ~SsfkM"
} |t;Ktl
Ay%]l| Gm
同时也要修改assignment的operator() nB5^
g9d/nRX&
template < typename T2 > D}-HWJQA3
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } P*hYh5a
现在代码看起来就很一致了。 bQI.Qk
w6^TwjjZ$
六. 问题2:链式操作 (Fq]y5
现在让我们来看看如何处理链式操作。 f2v~: u
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。 (#>Q#Izr
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。 v3kT~uv
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。 47A[-&y*X
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct j)juvat
57;(
P
template < typename T > h///
struct result_1 vy>(?[
{ h96<9L
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; Qkw_9
} ; y
S<&d#:"
q 1u_r
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: >N}+O<Fc
<xH!
Yskc
template < typename T > s9fEx-!y
struct ref C/ ]Bx
{ ;$qc@)Uwp
typedef T & reference; AU9:Gu@M/
} ; [d>2F
template < typename T > H$
:BJ$x@
struct ref < T &> (dV7N
{ Z0wH%o\
typedef T & reference; T/J1 b-
} ; dKw[#(m5v
Y'R/|:YL@
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: +j$nbU0U
k9VWyq__
template < typename T > ]J/;Xp
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const 6k+tO%{~
{ !L/.[:X
return l(t) = r(t); (+BrC`
} f;&XTF5D^
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。 &rc
r>-
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 uF)^mT0D=
``kesz
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 cwQ*P$n
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: 6QP T
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 SLvo)`Nc3-
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 x@>~&eP
最后的布局是: 8%MF<
Add N;=J)b|9
/ \ I Qmlmu
Divide 5 8. %g&%S
/ \ u(ETc*D]
_1 3 `1FNs?j
似乎一切都解决了?不。 {%\;'&@z\
你可以想象一下一个完整的Lambda库,它必然能够重载C++几乎所有的操作符。假设其重载了10个操作符,那么至少会有10个代表这些操作符的functor类。大体上来讲,每一种操作符所对应的functor都应当能够由链式操作产生别的任意一种操作符所对应的functor。(例如:*_1 = 2既是由operator*的functor产生operator=的functor)。可想而知这样一共能产生10*10=100种产生方式。这是对编码的一个大挑战。 I6S>*V
如何简化这个问题呢?我们不妨假定,任意一种操作符的functor,都能够产生任意一种操作符的functor,这样,每一种操作符的functor都拥有一样的产生方案。如果某种转换确实是不合法的(例如:A/B=C无论如何也不可能合法),那么在试图产生新functor的时候会出现编译错误。幸好C++的模版是如果不使用就不编译的,因此这种编译错误不会干扰到正常的使用,这正是我们所要的。 VHL[Y
OK,我们的方法呼之欲出了。既然所有的functor都具有一样的产生方案,那么不如大家都不要实现,等到最后统一的在所有的functor里面加上这么一系列的产生代码吧。例如,如果要添加从某functor XXX到operator=的functor的产生代码: q'X#F8v
RGY#0 .Z}
template < typename Right > bPl'?3
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const /u"Iq8QA
Right & rt) const Ie8K[ >
{ E!,jTaZz
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); x"Ij+~i{l
} V@1,((,l
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 c5[~2e
XXX指的是原来的functor的类型,picker_maker<T>是一个类型变换的trait,如果T是一个常量,那么他会返回constant_t<T>,否则返回T本身。 CwO$EL:[`
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。 \z.p [;'ir
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。 5yroi@KT
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。 %@C$xM"
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? fRzJiM{
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: c-Qa0Q
s>TC~d82
template < class Action > x LK,Je
class picker : public Action !__^M3S,k
{ mxwG~a'_
public : sq8O+AWl
picker( const Action & act) : Action(act) {} h{?f
uoZj%
// all the operator overloaded 4k6:
} ; qJXfc||Zg
|CBJ8],mT
Picker<T>继承自T,唯一的作用就是给T添加上了各种操作符的重载函数。 KF`mOSP
现在所有参与行动的functor都要套上一层picker, _1被声明为 picker<holder>, 并且holder中所重载的操作符除了operator()之外全部被移到了picker内。而picker中的操作符重载的返回的functor也必须套上一个picker: hm1.UE
;*20b@
template < typename Right > ~AF'
6"A
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const T7M];@q
{ obgO-d9l
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); Ti#x62X{
} mx2Ov u
7~H$p X
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > ;$4:
&T
使用picker还带来一个额外的好处。之前提到picker_maker要区分functor和常量,有了picker,区分的方法就非常简单了:凡是属于picker<T>的都是functor,否则就是常量。 QCfR2Nn}
i \ .&8
template < typename T > struct picker_maker ^4{{ +G)j
{ 5ai$W`6
typedef picker < constant_t < T > > result; tZr_{F@
} ; ^j?"0|
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > ~y ?v
{ \@6V{y'Zo
typedef picker < T > result; 8BnsYy)j
} ; Ye[Fu/0
SQJ4}w>i
下面总的结构就有了: #*}cc
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。 rFto1m
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。 miY=xwK&
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 EDA6b]
至此链式操作完美实现。 O*Z-3l
*uF Iw}C/
t0T#Xb
七. 问题3 C3C&hq\%
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。 `O?j -zR
W{kTM4
template < typename T1, typename T2 > c>#3{}X|x%
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 4&B|rf
{ *+J`Yk7}
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); O+~@S~
} \Oe8h#%
o~VZ%B
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: `Z
(`
Ja%isIdh
template < typename T1, typename T2 > X@~R<
struct result_2 $oi8<8Y
{ Ga;Lm?6-
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; $ Vsf?ID
} ; qwd
T=H
Dh9C9<Ta:
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? s>ZlW:jY
这个差事就留给了holder自己。 XeAH.i<
rX|{nb
e.;B?0QrV
template < int Order > iUf?MDE
class holder; "u"?~
template <> tLGNYW!K
class holder < 1 > j<A; i
{ +?0r%R%\
public : m$$sNPnT
template < typename T > %D+NrL(
struct result_1 XC,by&nY<y
{ %lGg}9k'
typedef T & result; TnPx.mwK\
} ; en16hd>^W:
template < typename T1, typename T2 > AD"L>7
struct result_2 h{e?Fl
{ twql)lbx
typedef T1 & result; qB3=wFI
} ; d-#yN:}0
template < typename T > &t74T"(d
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const q&: t$tSS
{ !f#[4Xw
return (T & )r; b*cVC^{Dy
} 6
$+b2&V
template < typename T1, typename T2 > p@+D$
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const eg>]{`WQ
{ oD%B'{Zs4
return (T1 & )r1; ;VgB!
} Yg]!`(db
} ; Kd3EZo.
h
x
hl
template <> _RG2I)P
class holder < 2 > x)e(g}n
{ Xxs0N_va&
public : b|g=&T:pp
template < typename T > r} a,
struct result_1 1K{hj%
{ h%U,g
9_
typedef T & result; bVds23q
} ; ]bAw>1,NVD
template < typename T1, typename T2 > ":01M},RA
struct result_2 Yr 1k\q
{ ?4lEHef
typedef T2 & result; bU_P@GKB
} ; 7iH%1f
template < typename T > gnZc`)z
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const #80r?,q
{ A{\!nq_~N
return (T & )r; ||rZ+<
} ?xzDz
template < typename T1, typename T2 > NE-c[|rq
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const 42,K8
{ cu"ge]},
return (T2 & )r2; (l:LG"sy\
} \Oa11c`6
} ; .\|}5J9W
{tF)%>\#
e&F=w`F\
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> >。 vA0f4W 8+
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: l AZBlO
首先 assignment::operator(int, int)被调用: Zs}EGC~&
)|L#i2?:
return l(i, j) = r(i, j); -!:h]
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) m~vEandm
78FK{Cr
return ( int & )i; Cg%}=
return ( int & )j; ddvtBAX
最后执行i = j; rJc=&'{&)N
可见,参数被正确的选择了。 ?YhGW
hbTJXP~~?
fBct%M 3
_l&.<nz
*vIC9./
八. 中期总结 "$N 4S9U
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: ug9]^p/)^
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 =42NQ{%@;
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 ?bl9e&/!
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor B3V+/o6
to;cF6X
d8/KTl
(KdP^.7
Z}$1~uyw
^h"F\vIpV
九. 简化 8DZ
OPA
很明显,要支持一个操作符所要做的工作太多了,而且在每个functor中申明result_1至result_n,可见如果n发生变化,维护的开销极大。 h>&t``<
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 >D*%1LH~V
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: ,HfdiGs}j
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 R ;3!?`
+-*/&|^等 -5Ln3\ O@
2. 返回引用。 7B#HF?,?
=,各种复合赋值等 ]gB:ht
3. 返回固定类型。 q%8Ck)xz
各种逻辑/比较操作符(返回bool) \Gz
79VW
4. 原样返回。 LkUi^1((e
operator, qwHP8GU
5. 返回解引用的类型。 [35>T3Ku
operator*(单目) 'V(9ein^Q
6. 返回地址。 xs$-^FnD
operator&(单目) 8Z(\iZ5Rgj
7. 下表访问返回类型。 EY'48S
operator[] 5tm:|.`SQ
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 -Oc
operator<<和operator>>
NUGiDJ+[
&3bh K5P
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。 BYWs\6vK
例如针对第一条,我们实现一个policy类: YfU6mQ
'n!kqP
template < typename Left > R'p-
4
struct value_return P(Q}r7F~(
{ 3"iJ/Hc}9
template < typename T > gl!F)RdH
struct result_1 hwd{^
{ a3[lZPQe
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; Qe1WT T]:I
} ; s f<NC>-
ueV,p?Wo
template < typename T1, typename T2 > 3\&I7o3V
struct result_2 cg'z:_l
{ S]}W+BF3
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; OK=ANQjs(
} ; .vhEm6wJUM
} ; EF[I@voc
F`JW&r\
qJT|om
LY
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait -)Y[t Z^*`
Dh B*k<S
下面我们来剥离functor中的operator() #tlhH\Pr[
首先operator里面的代码全是下面的形式: q;H5S<]/
}X^CH2,R
return l(t) op r(t) O(YvE
return l(t1, t2) op r(t1, t2) @[w.!GW%
return op l(t) glgXSOj
return op l(t1, t2) yu@u0vlc
return l(t) op 5{O9<~,
return l(t1, t2) op spv'r!*\ed
return l(t)[r(t)] +]jJ: V
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] 4+4C0/$Y
7DCu#Y[
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: WS1$cAD2N
单目: return f(l(t), r(t)); x$/:%"E
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); k{w
双目: return f(l(t)); QKtVwsz
+
return f(l(t1, t2)); )SsO,E+t=U
下面就是f的实现,以operator/为例 #FsoK*F
pQ9~^
struct meta_divide ^fxS=Qs+
{ X(fT[A_2C
template < typename T1, typename T2 > _"'0^F$I
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) C &-]RffA
{ Cy'! >
return t1 / t2; !t+eJj
} @c^g<
} ; <;':'sW
NM&R\GI
这个工作可以让宏来做: &xMQ
(ixlFGvEq
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ fW8whN
template < typename T1, typename T2 > \ <-Q0s%mNj,
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; 5R/k8UZ
以后可以直接用 (G`O[JF
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) jv'q:uA ^
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 %E`=c]!
(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。。。) Q"b62+03
|!.VpN&
bx=9XZ9g
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
zv HeoM,
/[#5<;
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > D./3,z
class unary_op : public Rettype 2&d|L|->
{ P_Ni
5s)
Left l; BewJ!,A!
public : k#pNk7;MZ
unary_op( const Left & l) : l(l) {} }ec3qZ@
7)37AK w
template < typename T > E.+BqWZ!
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const $ J)2E g
{ O>kM2xw
return FuncType::execute(l(t)); 0rj50$~$]
} rv;is=#1
RoeLf Ow
template < typename T1, typename T2 > e{7"7wn=
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ( t59SY
{ mVdg0
return FuncType::execute(l(t1, t2)); p| o?nI
} L#9g ~>~
} ; Vf] ;hm
g.d~`R@v
qhqqCVrsW
同样还可以申明一个binary_op l
F*x\AT
D!nx %%q
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > JWo).
class binary_op : public Rettype \2NT7^H#
{ N(=\S:
Left l; 56T{ JTo
Right r; 2L|)uCb
public : LGPPyKNx
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} LQ3J$N
^muPjM+D
template < typename T > |tqYRWn0
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const dPCn6
{ Rg6/6/ IN
return FuncType::execute(l(t), r(t)); _1kcz]]F
} gzeTBlXg
Lm"zW>v
template < typename T1, typename T2 > (YKkJ
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const z]bcg$m
{ YH/3N(],
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); h1jEulcMtq
} e<1)KqG
} ; bA8RoC
B7ty*)i?
q_[V9
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 Z"Byv.yq b
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 \:|"qk
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) @w{"6xc%a
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。 &JHqUVs^
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! ypV>*
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。。。 /j:fc?yv
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 wC~LZSTt
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@
06G(y
下面是修改过的unary_op lz88//@gZ
Zz@wbhMV
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > bFtzwa5Gc
class unary_op Ab/KVB
{ ZtH{2j0
Left l; `d6,]'
atmTI`i
public : To@77.'
6BIr{SY
unary_op( const Left & l) : l(l) {} }hA h'*(
Qa-~x8 ]
template < typename T > :]+p#l
struct result_1 _ !H8j/b
{ M&~cU{9c
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; unN=yeut
} ; F vae lB
x!QA* M
template < typename T1, typename T2 > 1y}tPkOe7O
struct result_2 (Q~(t
{ 6*tbil_G+
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; &=`6- J
} ; lJ/{.uK
h(MS>=
template < typename T1, typename T2 > MR-cO Pn
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const =VOl
*
{ c?XqSK`',Z
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); 0|D
l/1
} l_z@.</8P@
-VP da @@w
template < typename T > Z&j?@k,k
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const =]<JkWSk
{ L$4nbOu\~
return OpClass::execute(lt(t)); \bzT=^Z;2
} <Z^qBM
ztHEXM.
} ; ~zD*=h2C
7R5!(g
EGIwqci:
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 &RbT&
好啦,现在才真正完美了。 'Bb@K[=s
现在在picker里面就可以这么添加了: /woC{J)4p
<N}*|z7=b
template < typename Right > n9x&Ws;
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const PHHX)xK
{ r,-9]?i
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); Y:'#jY*V
} JB xizJBP
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。 SE<hZLd"
8j<+ '
R
nps"nggk
5X=ik7m^
@#W$7Gwf0
十. bind 8bP4
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 FST}:*dOe5
先来分析一下一段例子 nH -1,#`g
oq3{q
Ad]oM]
int foo( int x, int y) { return x - y;} k}r)I.Lp
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 9HJA:k*k|
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 ZFO*D79:K
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 ;)gNe:Q
我们来写个简单的。 -y5Zc?e
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: 2=p"%YSn
对于函数对象类的版本: B@@j-
hDc)\vzr
template < typename Func > [tY+P7j9)
struct functor_trait GYM6 `
{ >h<bYk "9Q
typedef typename Func::result_type result_type; 5|Or,8r(C
} ; g7),si*
对于无参数函数的版本: 6K
6uB
~
1ps_zn(
template < typename Ret > x.-d>8-!]c
struct functor_trait < Ret ( * )() > V|mz]H#|
{ 8`S6BkfC|
typedef Ret result_type; 5xF R7%_&
} ; wM#BQe3t#
对于单参数函数的版本: X=d;WT4,,
<<:a>)6\
template < typename Ret, typename V1 > 0nOp'Ky\k
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > =gb(<`{>
{ [J6b5
typedef Ret result_type; ":upo/xN
} ; Wy.Xx-3W
对于双参数函数的版本:
T24?1
J4;Fk
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > #m<<]L(o8W
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > '#faNVPABh
{ 7gY^a MW
typedef Ret result_type; RIQw+RG>
} ; Ul?92
等等。。。 %B{NH~
然后我们就可以仿照value_return写一个policy &?@5G
wBK%=7
template < typename Func > 999E0A$dkv
struct func_return F6h|AF|"
{ ;r}>1LhN
template < typename T > 3x{2Dh i
struct result_1 QC\][I>
{ zkrcsc\Z~0
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; E?+MM0
} ; Q]]5\C.
Q4JvFy0'
template < typename T1, typename T2 > :n?K[f?LfY
struct result_2 z}[qk:
{ U|HF;L
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; /2\%X`]<
} ; g~AOKHUP
} ; ]{<`W5b/
]2Q:&T
yHL5gz@k
最后一个单参数binder就很容易写出来了 -n `igC
HRY?[+
template < typename Func, typename aPicker > CL-mt5Kx#7
class binder_1 =1}Umn|ZLS
{ C'c9AoE5>
Func fn; p#Vh[UTl^
aPicker pk; mtON
dI
public : Aj;F$(su
G`HL^/Z*
template < typename T > IO\>U(:vx
struct result_1 W l+[{#
{ 3+EAMn
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; bf3Njma%
} ; UHEn+Tc>
r6Hdp
template < typename T1, typename T2 > e:~r_,K
struct result_2 iJ rF$Xw
{ !L#>wlX)
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; 1*"t-+|
} ; De(\<H#
Hi 1@
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} E\(dyq/
_IOt(Zb(
template < typename T > v3i]z9`
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const U Ux]
{ c_fx,;
;
return fn(pk(t)); |GvWHe`
} O,kzU,zOs
template < typename T1, typename T2 > ho7L@NR
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const {i7Wp$ug
{ L.uX
return fn(pk(t1, t2)); ByrK|lVM0
} &O