一. 什么是Lambda !
(Q[[M
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 (67byO{
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, \q\"=
0S96x}]J B
q%LjOPE
V
[*M':
class filler BA[ uO3\4
{ #p
;O3E@
public : #\
uB!;Q
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} UA|\D]xe
} ; ^a<kp69qS
U\(71=
+NbiUCMX
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: `hdN 6PgK
}?o4MiLB
>#)%/Ti}DU
EJ(36h
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true );
T%Bz >K
.yDGw Lry
/b\c<'3NY
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 `~z[Hj=2
zhJ0to[%?
5|cRHM#
'E&tEbY
二. 战前分析 AGm=0Om
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。 *?\u5O(
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 UVXSW*$
,}O33BwJp
C`R<55x6
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); iL2_ _TO
/* --------------------------------------------- */ 5KP\ #Y
vector < int *> vp( 10 ); OAD W;fj
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); Ot)S\s>
/* --------------------------------------------- */ ik#Wlz`4
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); `5e{ec
c7
/* --------------------------------------------- */ 3-&~jm~"
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); p8 Ao{
/* --------------------------------------------- */ g)R 2V
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); N6v?Qzvi
/* --------------------------------------------- */ cg o
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); &>B"/z
8Ihl}aguW
e"_kH_7sv
JEaTDV_
看了之后,我们可以思考一些问题: d14 n>
1._1, _2是什么? G$2@N6
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 Oxa8u e?
2._1 = 1是在做什么? >c Lh$;l
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。 %`QgG
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。 Q6wa-Y,
P@f#DX
)
"}wO<O6[
三. 动工 v K[%cA"
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: Ctn
4q'Q
z:$ibk4#h
)P>/g*
}Z{FPW.QK
template < typename T > !l=)$RJKdD
class assignment YCQ$X
{ uT'l.*W6i
T value; ];lZ:gT
public : reNf?7G+m
assignment( const T & v) : value(v) {} [sjkm+
?
template < typename T2 > % P Ex
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } EZN!3y| m
} ; g8l6bh$}
H%X F~tF:
KGcjZx04!
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 Sb> &m
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment pB#I_?(
+wJ!zab`
awwSgy
0Sz[u\w
class holder s5rD+g]E`
{ @"MQ6u G>
public : [8^q3o7n
template < typename T > EEnl'
assignment < T > operator = ( const T & t) const /aMOZ=,q}
{ aWlIq(dU
return assignment < T > (t); hxK;f
} \xbUr`WBY
} ; \hZ%NLj
ZZ!">AN`^
8I *N
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: * m^\&
&b`W<PAc?4
static holder _1; D4,>g )B
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 #CaPj:>[
PkI+z_
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); v&'#Gg
而不用手动写一个函数对象。 (S?Y3l|
5QLK
as!a!1
(y 7X1Qc)
四. 问题分析 F -,chp
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。 tV`=o$`
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。 W.?/p~
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 E "}@SaB-
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 : S3+UT
下面我们可以对这几个问题进行分析。 _1&Ar4:
(or"5}\6-
五. 问题1:一致性 R6Ov
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?| z-606g
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 uBa<5YDF
N{S) b
struct holder |:&6eDlR
{ 8"9&x}
tl-
// uT4|43<
G
template < typename T > nAEyL+6U
T & operator ()( const T & r) const M@{#yEP
{ P|bow+4
return (T & )r; -]HZ?@
} *
l1*zaE
} ; ;_)~h$1%=
>*8V]{f9
这样的话assignment也必须相应改动: SXZ9+<\
m]!hP^^
template < typename Left, typename Right > )/%5f{+}
class assignment P+}~6}wJE
{ ft6)n T/"&
Left l; 8zD>t~N2C
Right r; !43!JfD
public : l^9gFp~I
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} NBY|U{.g
template < typename T2 > X<}}DZSu a
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } Ly+UY.v"
} ; _E`+0;O
v62_VT2v
同时,holder的operator=也需要改动: Ze eV-
0H}tb}4
template < typename T > JiaR*3#
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const #~|k EGt
{ P,{Q k~iu
return assignment < holder, T > ( * this , t); PY.K_(D
} hOUH1m.
'UIFP#GtFO
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 *G>
x07S)~
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 MhD'
fw jo?
return l(rhs) = r; ,UMr_ e{|
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 I[Lg0H8
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: Oh*~+/u}q
r
|C.K
template < typename Tp > {fzX2qMZ]
class constant_t bGH#s {'5
{ gmRc4o
const Tp t; }q.D)'g_
public : 5]N0p,f
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} |(3y09
template < typename T > :rVR{,pL
const Tp & operator ()( const T & r) const 0% rDDB
{ Q+T#J9Y
return t; q`'f
/CS
} OuTV74
} ; iY,C0=n5Y
pT]hPuC
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 G+8)a$?v
下面就可以修改holder的operator=了 E+@Q
u "W
mvEhP{w
template < typename T > j2MA['{
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const O8@65URKx
{
0Idek
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); ]`&_!T
} bE
!SW2:M
q !z"YpYB
同时也要修改assignment的operator() SH{@yS[c!
xz8e1M
template < typename T2 > ltNCti{Q
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } o+E~iCu5
现在代码看起来就很一致了。 '^m.vS!/
3\XNOJH
六. 问题2:链式操作 V#7,vas
现在让我们来看看如何处理链式操作。 ,=u;1
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。 sm/aL^4
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。 3U@jw,K!{A
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。 ]<>cjk.ya
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct =6[.||9
SH?McBxS
template < typename T > |u>(~6
struct result_1 x.+T65X~4
{ XHk"nbj
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; xpR`fq
} ; 1&=)Bxg4
@Z~YFnEJi
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: \G gh 95y
=OHX5:Z
template < typename T > 5~[7|Y
struct ref c4tw)O-X
{ 9Y:I)^ek
typedef T & reference; 3x+lf4"
} ; ZbYC3_7w
template < typename T > =0g!Q
struct ref < T &> 6R n?pe^
{ 4E^ ?}_$
typedef T & reference; M}\h?s
} ; kK[4uQQ
MbRTOH
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: oe*1jR_J`[
t eY@)F
template < typename T > Ou_H&R
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const q5(t2nNb
{ 4Hj)Av<O(
return l(t) = r(t); c;VqEpsbl
} 'Lrn<
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。 6m:$mhA5
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 GmH DG-
=0ZRGp
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 !?P8[K
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: xuK"pS
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 dR S:S_
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 |4df)
最后的布局是: xb,d,(^ ]R
Add QHR,p/p
/ \ d0:LJ'<Q
Divide 5 !O_G%+>5W
/ \ U]cXE1c>F
_1 3 $tmdE)"&
似乎一切都解决了?不。 7iP+!e}$.
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。 o}rG:rhIh
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。 h9)S&Sk{s
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: ybBmg'198
|R}=HsYey
template < typename Right > >w
S'z]T9
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const k>($[;k|b
Right & rt) const Ehx9-*]
{ Tv=lr6t8
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); Cyg2o<O@
} ) E^S+ps
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 >rd#,r
XXX指的是原来的functor的类型,picker_maker<T>是一个类型变换的trait,如果T是一个常量,那么他会返回constant_t<T>,否则返回T本身。 aK_5@8+ZD
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 wMW<lT=;
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 0g?)j-
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 NrqJf-ldo
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? <s9{o
uZ
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: N:lfKI
{kpF etXt?
template < class Action > ]fM|cN8(zM
class picker : public Action ;{ifLI0#
{ s)1-xA{'.
public : :PO./IBX
picker( const Action & act) : Action(act) {} =
lo.LFV
// all the operator overloaded 6("_}9ZOc
} ; `Lr], >aG
/|?$C7%a\D
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。 h&0zR#t
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: A=<7*E
2HeX( rB
template < typename Right > b$_81i
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const <z<>E1ZLI
{ r:H]`Uo'r
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); . &^p@A~
} 6w^P{%ul
bU=Utniq
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > !d72f8@9
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。
enQ*uMKd^
F&B\ X
template < typename T > struct picker_maker kXz~ez 7
{ .#( vx;
typedef picker < constant_t < T > > result; Q-<]'E#\(
} ; 6
5govor
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > luoQ#1F?sl
{ Aw#<: 6-
typedef picker < T > result; I*u3e
} ; RAW;ze*"
g|~px$<iY
下面总的结构就有了: K%z!#RyJ4
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。 K\K& K~Z
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。 Hyb(.hlZh
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 }3#\vn0gT
至此链式操作完美实现。 4XpWDfa.}
BSm"]!D8*
,L<JG
七. 问题3 ]+D@E2E
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。 rB[J*5v
#mQ@4k9i
template < typename T1, typename T2 > $+4DpqJ
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const
-UhpPw6
{ Btm,'kBG
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); 9j2t|D4uT
} SQN?[v
N5?bflY
很明显,这个函数的返回类型会依赖于T1,T2,因此result_1已经无法适用,我们就只好再写一个result_2: ^k6_j\5j
?ko#N?hgI
template < typename T1, typename T2 > H*W>v[>
struct result_2 > 80{n8
{ /!5Wd(:
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; s)-oCT$[
} ; TQ"XjbhU;X
&n<YmW?"
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? FV^jCseZ
这个差事就留给了holder自己。 6`e{l+c=F
_b&|0j:Ud
~,)jZ-fw
template < int Order > uxfh?gsL
class holder; DDrR9}k
template <> f}-'67*Y
class holder < 1 > <i~xJi%1#
{ \J^#2{d
public : hr
vTFJ
template < typename T > &=@{`2&
struct result_1 im>(^{{r&
{ qb"S
typedef T & result; @)Vpj\jM-C
} ; D$ds[if$U,
template < typename T1, typename T2 > 7H Har'=T
struct result_2 !*#9b
{ t'44X
typedef T1 & result; <6Q^o[L
} ; a#p+.)Wm
template < typename T > ,.)wCZ,wca
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const Z)rW>I
{ Ks.b).fH
return (T & )r; ](r}`u%}y
} Hx#YN*\.M
template < typename T1, typename T2 > ?}HK!feU
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const j yHa}OT
{ j<^!"_G]*?
return (T1 & )r1; $ f:uBhM
} _}R$h=YD
} ; Z
'5itN^
YSnh2 Bq
template <> J9T2 p\5
class holder < 2 > 7@c!4hmrU
{ +#IUn
public : $LXa]
template < typename T > XCM!8x?K
struct result_1 Jm4uj&}3
{ Y'/6T]a
typedef T & result; \[G'cE
} ; ifn=De3+
template < typename T1, typename T2 > zhJeTctRz
struct result_2 O nXo0PV/(
{ o#m31*o
typedef T2 & result; )LP'4*
} ; j7!u;K^c
template < typename T > A]bb*a1
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const VzG|Xtco[
{ //8W"> u
return (T & )r; 7
A0?tG
} jF6_yw
template < typename T1, typename T2 > Jn hdZa
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const v H HgZ
{ >iTmILA
return (T2 & )r2; Fs]N9],=I
} ?b_E\8'q]
} ; xw*e`9vAe
<F3{-f'Rx
4?pb!@l
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> >。 ,M.C]6YMr
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: MHwfJ{"zo
首先 assignment::operator(int, int)被调用: W|<c[S
KM &P5}
return l(i, j) = r(i, j); 8^_:9&) i
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) 7C|AiSH
l!p`g>$&f
return ( int & )i; 7-S?RU]g
return ( int & )j; lT[,w9 $
最后执行i = j; YnpN
-Y%g
可见,参数被正确的选择了。 vP{i+s18B
eU"yF >6'
JA^!i98{
<)d%c%f'`
QQAEG#.5
八. 中期总结 "%T~d[M
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: W ^<AUT
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 j~'.XD={
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 Hzz{wY
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor "ku[b\W
TQB)
A9
MZ38=nJ
Le#srr
+?\JQ|
a8xvK;`
九. 简化 i[z 2'tx4
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。 6lzjaW5h
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 JE O$v|X
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: 99OZK
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 89d%P
J0
+-*/&|^等 ~ZafTCa;
2. 返回引用。 z$&B7?
=,各种复合赋值等 |5flvkid
3. 返回固定类型。 >33=0<
各种逻辑/比较操作符(返回bool) _`gF%$]b
4. 原样返回。 Mmz;
uy_
operator, mAlG}<
5. 返回解引用的类型。 K+Him]
b
operator*(单目) yl$Ko
6. 返回地址。 1ZFKLI`V
operator&(单目) 1(;{w+nM
7. 下表访问返回类型。 r(^00hvH
operator[] |?KYY0
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 F
w{:shC
operator<<和operator>> ]v<8l4p;
hT%fM3|,e
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。 8i;1JA
例如针对第一条,我们实现一个policy类: &l cfX\y
vapC5,W"2-
template < typename Left > C-edQWbcP
struct value_return |0ZJ[[2
{ ue8 @=}
template < typename T > )Q1aAS3
struct result_1 *o1US
{ ?EUg B\
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; j+3\I>
} ; EI=~*&t
";U~wZW_
template < typename T1, typename T2 > [w}- )&c
struct result_2 sd4eG
{ D@p{EH
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; A"r<$S6
} ; u""26k51
} ; X!g;;DB\
Op0*tj2i),
Um/l{:S
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait xy`Y7W=
aUL7]'q}
下面我们来剥离functor中的operator() 7s^b@&Le
首先operator里面的代码全是下面的形式: l]wfL;u
KS#A*BRQ
return l(t) op r(t) 9{(q[C5m
return l(t1, t2) op r(t1, t2) i7)J|(N2.
return op l(t) 1{/Cr K/o
return op l(t1, t2) cQ1[x>OcU
return l(t) op 4!14:mq
return l(t1, t2) op f:3cV(mC
return l(t)[r(t)] e
oE)Mq
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] xqSZ{E:
Dt!KgI3
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: $mK;{9Z
单目: return f(l(t), r(t)); z1b@JCWE
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); ~g{1lcqQP
双目: return f(l(t)); 8$c) ]Bv
return f(l(t1, t2)); 9O &]!ga
下面就是f的实现,以operator/为例 p7AsNqEp
KsGW@Ho:
struct meta_divide 9'(^Coq
{ j![1
template < typename T1, typename T2 > ~5Fx[q
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) wYe;xk`>
{ }alq~jY
return t1 / t2; N?c~AEk9U
} <f
(z\pi1
} ; st??CX2
n^1BtP0!
这个工作可以让宏来做: q-CgXwU
}\m.~$|[
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ Qu#[PDhb
template < typename T1, typename T2 > \ WS6Qp`c)e
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; 0]f/5jvLj
以后可以直接用 H3 !9H
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) K91O$'J
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 Y*b$^C%2
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) X\BFvSv8C
N5W!(h)
gb!0%*
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 2v(Y'f.
l`#rhuy`
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > 5222"yn"c
class unary_op : public Rettype 7
2i&-`&4
{ '=G6$O2
Left l; L_T+KaQCH
public : |;:Kn*0/]
unary_op( const Left & l) : l(l) {} :CqR1_n%
E<D^j^T
template < typename T > N[-$*F,:_
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const uo?R;fX26
{ KCpq<A%
return FuncType::execute(l(t)); A;X3z-[[
} I]+OYWp
Zk~Pq%u
template < typename T1, typename T2 > 6W:]'L4!
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const Hxy=J
{ tSni[,4Kq
return FuncType::execute(l(t1, t2)); [c;0eFSi2
} 63'%+
} ; mS}.?[d"
> {d9z9O
]2ab~
gr
同样还可以申明一个binary_op !r6Yq,3
;9#%E
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > B*)mHSs2
class binary_op : public Rettype H/*slqL
{ o+{7"Na8[
Left l; ^r<l#D,
Right r; &hZ.K"@7{
public : mz x$(u
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} #lik: ?
:RDk{^b)
template < typename T > 5w~ 0Q
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 1fV)tvU$
{ ;y7+ Q
return FuncType::execute(l(t), r(t)); a;a1>1
} jT]R"U/Q
DGTE#?'(
template < typename T1, typename T2 > 7'8G,|&:*
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 74NL)|M
{ ./zzuKO8XK
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); L)<~0GcP
} M%$ITE
} ; h'GOO(
Myn51pczl
F(/Ka@
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 X]2x0
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 ,*9gy$
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) zgGJ<=G.
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。 YADXXQ"
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! xEq? [M
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。。。 BbCW3!(
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 jrS$!cEo
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) sUQ
Q/F6
下面是修改过的unary_op ,*\s
TtWzjt
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > o:*$G~. k
class unary_op V@y&n1?6
{ (+xT5 2
Left l; mBB"e"o
X,lhVT
|
public : t+pA9^$[`
`WMU'ezF
unary_op( const Left & l) : l(l) {} Z;tWV%F5
\R-'<kN.*
template < typename T > JSylQ201
struct result_1 {md5G$*%
{ MLiaCG;
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; hhWy-fP#
} ; \QG2V$
}G^'y8U
template < typename T1, typename T2 > m$hkmD|
struct result_2 '~7zeZ'
{ ?I+$KjE+
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; 6Hy_7\$(-
} ; L?M
x"
e]dFNunFq0
template < typename T1, typename T2 > Nw"?~"bo
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const +Y;hVcE9
{ )lz)h*%#
return OpClass::execute(lt(t1, t2));
x|c_(
} Hj `\Fm*A
cdGBo4
template < typename T >
V_e
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const RU/SJ1wM"
{ I\M
}Dxpp
return OpClass::execute(lt(t)); ]Nssn\X7
} ;bHS^
QX&Y6CC`]
} ; 0DnOO0Nc
f<oU"WM
O0_RW`69
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 rR/{Yx4
好啦,现在才真正完美了。 '-X O;{,-R
现在在picker里面就可以这么添加了: C CLc,r>)
UUvCi+W
template < typename Right > bVa?yWb.
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const .kkhW8:
{ 6]?W&r|0I
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); |TQ4:P1T
} =\MAz[IDj
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。 mQSn*;9\T3
)%kiM<})
d0Ubt
M} ri>o
d.Ccc/1-
十. bind mC-wPi8
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。 @CxgoX^
先来分析一下一段例子 s +qodb+
0r i
8<ev5af
int foo( int x, int y) { return x - y;} SXE@\Afj
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 8X278^
#
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 q
\fyp\z
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。 =[Z3]#h
我们来写个简单的。 G;[O~N3n.
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: ~6O~Fth
对于函数对象类的版本: 9KJ}Ai
62Tel4u
template < typename Func > xpu2RE
struct functor_trait f<|*^+
{ 3zc;_U2
typedef typename Func::result_type result_type; Jt<J#M<}7
} ; u~JR]T
对于无参数函数的版本: 6hcK%0z
@o#Yq
n3Y
template < typename Ret > Nz*,m'-1e
struct functor_trait < Ret ( * )() > -II03 S1
{ l[%=S!
typedef Ret result_type; C?W}/r[
} ; 1{a4zGE?[
对于单参数函数的版本: p8?"}
nqTOAL9FF
template < typename Ret, typename V1 > z[O*f#t
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > vCK+v
r!
{ KDV.ZSF7
typedef Ret result_type; a0 PU&o1EF
} ; \[)SK`cwd
对于双参数函数的版本: VeY&pPQ