一. 什么是Lambda $gN1&K
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 E{*~>#+
在C++中,STL的很多算法都要求使用者提供一个函数对象。例如for_each函数,会要求用户提供一个表明“行为”的函数对象。以vector<bool>为例,如果想使用for_each对其中的各元素全部赋值为true,一般需要这么一个函数对象, MeqW/!72$L
zM^ux!T=
4w:_4qyb
UJ_E&7,L
class filler &LO<!WKQ
{ \ qc8;"@
public : y8Bi5Ae,+1
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} ,o}!pQ
} ; `7P4O
z6vRTY
x )wIGo
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: =~% B}T
[EDw0e
Y%b
5{1
`Njv#K} U
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); ~l%Dcp
!6ZkLE[XJ<
N0h"EV[
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 xNTO59Y-s
g83!il\
yf!
O^I~d{M 5I
二. 战前分析
/_?E0r
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。 Rx*T7*xg{
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 C:g2E[#
XB-pOtVm
qn#\ro1H
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); 2>#Pt^R:C
/* --------------------------------------------- */ e
=Vu;
vector < int *> vp( 10 ); Re('7m h~
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); `,4"[6S
/* --------------------------------------------- */ N\Byg jw|
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); iLn)Z0<\o
/* --------------------------------------------- */ SC`.VCfc.
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); 2"C'Au
/* --------------------------------------------- */ Xvm.Un<N
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); WS@b3zzN
/* --------------------------------------------- */ d:O>--$_tw
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); 'i_od|19~h
u#?K/sU
ts3%cRN r
Y4}!9x
看了之后,我们可以思考一些问题: [a\:K2*'
1._1, _2是什么? 9j:t}HV
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 ;Aiuy{<
2._1 = 1是在做什么? &}VGC=F;d
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 Q2PY(
#
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 oJR0sbikP
fQlR;4QX]
Ot(U_rJCi
三. 动工 3'O+
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: dl@
~qLbyzHaB
?UoA'~=
LCK
template < typename T > zF.rsNY
class assignment V#^~JJW^
{ tQbDP!,A*=
T value; B cd6~
public : :S0r)CNP
assignment( const T & v) : value(v) {} z)=D&\HX
template < typename T2 > U2=5Nt5
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } tfvX0J
} ; V"*|`z)
RO=[Rr!
FJKt5}`8
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 1j# ~:=I
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment )?joF)
@a)@1:=Rm
"X g@X5BG
_+N*4
class holder 2[LT!TT
{ Z$kff-Y4
public : U_m<W$"HF
template < typename T > ooreforr
assignment < T > operator = ( const T & t) const u^|XQWR$:
{ q-eC=!#}
return assignment < T > (t); I1BVqIt1i
} \/la`D
} ; \eH~1@\S
:" g^y6i
a[]=*(AZI
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: VmHok
O9oYuC :q
static holder _1;
ZK1d3
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 EA|*|o4)
}L>}_NV\
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); @X?DHLM
而不用手动写一个函数对象。 OGh9^,v
eZIqyw
y!u)q3J0&
"yXKu)_
四. 问题分析 lPSyFb"
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。 d+rrb>-OU
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。 =21$U[
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 |Nd!+zE$Z
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 G)]'>m<y
下面我们可以对这几个问题进行分析。 K>l$Y#x}k
F?\XhoJ3G
五. 问题1:一致性 4Pe%*WTX
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| x5YW6R.<t
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 0z #'=XWk
' 7+x,TszI
struct holder Q&@Ls?pu
{ C=IT`iom1C
// ^90';ACFy
template < typename T > a\
fG)Fqp
T & operator ()( const T & r) const m~'!
{ H<#M)8
return (T & )r; zflfV!vAg
} SE.r 'J0
} ; nICc}U?k
=e](eA;
这样的话assignment也必须相应改动: ayfR{RYi
6=U81
template < typename Left, typename Right > i'OFun+-,
class assignment <K;
{ gI "ZhYI
Left l; c.dk4v%Y5
Right r; #%O|P&rA
public : ADK)p?
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} M<^]Ywq*p
template < typename T2 >
%c"PMTq(
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } -}Zck1
} ; 6!zBLIYFI
7'Z-VO
同时,holder的operator=也需要改动: "5
;fuM1
L#O1>
template < typename T > vz5x{W
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const ve($l"T
{ :B{Wf 2<z
return assignment < holder, T > ( * this , t); Gu+9R>
} Ha~F&H|"O
K&ZN!VN/p
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。 _PT5
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 fwQVx Je
ypU-/}Cf,
return l(rhs) = r; -Vg(aD
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。 (xpt_]Q!H
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类:
_U.|$pU
ezimQ
template < typename Tp > PAng(tubl
class constant_t {uUV(FzF6
{ aeZ$Wu>]W
const Tp t; S[ch/
public : 1lo.X_
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} u7&q(Z&&O
template < typename T > 'Qdea$o
const Tp & operator ()( const T & r) const Z(j"\d!y
{ 7Tb[sc'
return t; ]K?;XA3 dZ
} e!W U
} ; +3uPHpMB-
i<0_sxfUD
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 Q":,oZ2
下面就可以修改holder的operator=了 ai%*s&0/Y
=6Fpixq>
template < typename T > 6ChFsteGFr
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const "I3
#/~q
{ }7non
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); YMN=1Zuj?
} s$% t2UaV
pfBe24q
同时也要修改assignment的operator() {Qi J-[q
N0DzFXp
template < typename T2 > lArKfs/
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } Um}f7^fp^l
现在代码看起来就很一致了。 i0:1+^3^U
.k:heN2-x
六. 问题2:链式操作 }u9#S
现在让我们来看看如何处理链式操作。 +GJPj(S
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。 rD+mI/_J`
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。 V&*|%,q
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。 6r|=^3{
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct Ul_5"3ze
lD^c_b
template < typename T > 0G31Kou
struct result_1 &szYa-K*
{ V408uy-M
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; [
*Dj7zt:
} ; #f [}a
t"zi'9$t
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: 4O{G^;
AsD$M*It
template < typename T > yR?./M!
struct ref 6Df*wi!jI
{ SJ91(K
typedef T & reference; Z-Qp9G'
} ; h9)fXW
template < typename T > B={_}f
struct ref < T &> 3NtUB;!
{ Gv&G2^
typedef T & reference; ^obuMQ;
} ; l,7&
z
Nv7-6C6<
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: 8x U*j
zHb[.ry~
template < typename T > P>C'?'Q7
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const y|}~"^+T
{ YpDJ(61+
return l(t) = r(t); v
49o$s4J
} eo0-aHs
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。 [j+:2@
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 I_ mus<sE
v.Ba
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 LpU}.
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: wQ/* f9
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 TVD~Ix
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 m}uOBR+
最后的布局是: {h?pvH_>
Add z%YNZ^d
/ \ l(?B0
Divide 5 :Z//
/ \ R+M =)Z
_1 3 .>B'oD
似乎一切都解决了?不。 N `|A
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。 qNQ54#
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。 `I5^zi8
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: Tn}`VW~
)hZ7`"f,ZN
template < typename Right > 7Jf~Bn
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const <k:I2LF_
Right & rt) const Y@+Rb
{ N)X Tmh2v|
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); ?G,4N<]Nu
} _uQ]I^ 'D
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 +`HMl;0m
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。 :jiuu@<
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。 p R'J4~
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。 N(&{~*YE
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。 : ,l7e
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? U**8^:*y#:
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: =0)|psCsM
?"x4u#x
template < class Action > d &#_t@%
class picker : public Action D\Ak-$kJ^
{ ipv5JD[
public : f7=MgFi
picker( const Action & act) : Action(act) {} G^c,i5}w
// all the operator overloaded 3V k8'
} ; 0JlNUO5Nt
L`+[mX&2B
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。 1sqE/-v1_^
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: fkxkf^g)
cJo%j -AM
template < typename Right > ppAbG,7
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const 6 4_}"fU
{ jx}&%p X
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); t1']q"
} C]ss'
@>8(f#S%
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > ,!:c6F+
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。 Tv ``\<
sVFO&|L
template < typename T > struct picker_maker %SmOP sz
{ .(@=L1C<}J
typedef picker < constant_t < T > > result; ,->ihxf
} ; =6sP`:
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > CD`a-]6qA
{ j
3<Ci {3
typedef picker < T > result; Q0J1"*P0
} ; J
n.7W5v
B"4 3o7C
下面总的结构就有了: Ic/hVKYG5
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。 \Id8X`,eD
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。 zIc6L3w$
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 i2qN 0?n
至此链式操作完美实现。 B7\4^6Tx
L=<xTbY
k\OZ'dS
七. 问题3 yhH2b:nY(9
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。 yX
rI
7F"ljkN1S
template < typename T1, typename T2 > +Y?Tr i
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const )q$[uS_1[
{ >{^_]phlb
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); Z!v,;MW
} A[P7hMn
HYl+xH'.j
很明显,这个函数的返回类型会依赖于T1,T2,因此result_1已经无法适用,我们就只好再写一个result_2: 2f(`HSC'
Zr}>>aIJ]k
template < typename T1, typename T2 > A+/Lt>+AS
struct result_2 qZ<n\Mt
{ >\JPX
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; SlsNtaNt
} ; ,88B@a
ihkZs3}
显然,各个functor似乎根本不理会各个参数那个是_1, 那个是_2, 那么最后是怎么选择的呢? h#zm+( [B*
这个差事就留给了holder自己。 K E\>T:
tN{0C/B9
Gr({30"8
template < int Order > sD3Ts;k
class holder; v=^^Mr"Z^
template <> 9^Xndo]y
class holder < 1 > 6Emn@Mn=
{ n[/D>Pi
public : C5=^cH8
template < typename T > 6UIS4_
struct result_1 Qz`evvH
{ XzAXcxC6G
typedef T & result; lR?1,yLp
} ; WDNj7
template < typename T1, typename T2 > .UxkTads
struct result_2 }ll&EB
{ ,5 ,r.
typedef T1 & result; []OS p&
} ; bP:u`!p
-i
template < typename T > hbXm Ist
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const NiG&Lw*8
{ ",YNphjAn
return (T & )r; 2Jo|P A`9
} hQ3@Cf W
template < typename T1, typename T2 > _WV13pnRu
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const V^(W)\
{ Jn(|.eT|
return (T1 & )r1; r0z8?
}
,-])[u
} ; L `2{H%J`
aV fsF|,
template <> *h?*RUQ
class holder < 2 > T&dc)t`o
{ !rx5i
public : Z'AjeZyyE
template < typename T > wKW.sZ!S1
struct result_1 B"7~[,he
{ >U:-U"rA?
typedef T & result; TbqtT_{
} ; Kd}%%L
template < typename T1, typename T2 > @$b7
eu
struct result_2 +C$wkx]
{ * se),CP!s
typedef T2 & result; +SFo2Wdr43
} ; k%RQf0`T
template < typename T > pfk)_;>,
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const (i)O@Jve
{ 6%VRQ#g!
return (T & )r; `yXHb
} ZYl*-i&~?
template < typename T1, typename T2 > B3u:D"t
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const Xp^71A?>
{ gA+@p'XnR
return (T2 & )r2; c5Hm94,p
} xqVIw!J?/}
} ; c}7Rt|`c
h*NBSvn
xqKj&RuLu
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 !"^//2N+,
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: jivGkIj!8
首先 assignment::operator(int, int)被调用: i;<H^\%
|A
u+^#:;
return l(i, j) = r(i, j); r^"pLzAx
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) ue6&)7:~
!_1RQ5]^
return ( int & )i; ]\%u9,b%!
return ( int & )j; [M.!7+$o
最后执行i = j;
cCy*?P@
可见,参数被正确的选择了。 dBp)6ok#c
#F >R5 D
>]8H@. \
]OA8H[U-eA
,dk!hm u
八. 中期总结 bu r0?q
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: |NWo.j>4-
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 .37Jrh0Iv
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 w`K=J!5y2g
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor h-:te9p6>4
$>PV6
f>_' ]eM%
5@@ilvwzz
xrl!$xE
GX
O9 [Dae{i
九. 简化 }EWPLJA
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。 kC-OZ VoO
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 =ET |h}I
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: 3 At%TA:
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 b$1W>
+-*/&|^等 >FM2T<.;
2. 返回引用。 7^Q4?(A
=,各种复合赋值等 EAXbbcV
3. 返回固定类型。 s:\FlQ0
各种逻辑/比较操作符(返回bool) loFApBD=$^
4. 原样返回。 dBMr%6tz
operator, z#elwL6
5. 返回解引用的类型。 jpek=4E
operator*(单目) ^8eu+E.{
6. 返回地址。 hUGP3ExC*
operator&(单目) e2l!L*[g
7. 下表访问返回类型。 -9z!fCu3
operator[] ?B~S4:9
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 bs=x>F
operator<<和operator>> i@p0Jnh|
(^).$g5Hg
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。 $@(+"
$
例如针对第一条,我们实现一个policy类: ii:E>O(0B
@is !VzE
template < typename Left > .8EaFEd
struct value_return I8:A]
{ {gwJ>]z"e
template < typename T > Y(3X5v?[
struct result_1 8\/$cP"<^
{ s/0S]P]}f
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; hYS}PE
} ; S)$iHBx{
yTb#V"eR
template < typename T1, typename T2 > Y ZyV
struct result_2 \DC0`
{ QpZCU]
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; VHihC]ks,
} ; qzt.k^'-^
} ; 7lH3)9G;
kI|7o>}<
|qFCzK9tD/
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait sOUQd-!"
Yg kd 1uI.
下面我们来剥离functor中的operator() kzuI<DW
首先operator里面的代码全是下面的形式: 3BzC'nplm
?6T\uzL +%
return l(t) op r(t) MGU%"7i'}
return l(t1, t2) op r(t1, t2) ]5Mq^@mD'
return op l(t) 0c6Ea>S[
return op l(t1, t2) O~
]3 .b
return l(t) op e"O c
return l(t1, t2) op o/~Rf1
return l(t)[r(t)] ]oIP;J:&
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] QxI^Bx
#<*=) [
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: wXKg^%t\
单目: return f(l(t), r(t)); ZD;1{
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); 3F ]30
双目: return f(l(t)); ;xxu ,
return f(l(t1, t2)); b[s=FH]#N
下面就是f的实现,以operator/为例 SWWeN#Q
+Cg[!6[#
struct meta_divide o@47WD'm
{ h51)kN:
template < typename T1, typename T2 > thK4@C|X4
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) ,|G~PC8
{ wMvAm%}+
return t1 / t2; RoYwZX~
} -4!S?rHwd+
} ; wrm
ReT?
6x iCTs0@
这个工作可以让宏来做: G3${\'<
[Ufx=BPx3
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ n7VQi+i'
template < typename T1, typename T2 > \ B2T=O %
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; bvF-F$n%F
以后可以直接用 H7CWAQPfj
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) SL5QhP
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 d*R('0z{
(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。。。)
1
.Nfl@]
^{g('BQx
pKkBAr,
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 [ XBVES8
Pq3m(+gf
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > HyC826~-rI
class unary_op : public Rettype RfQ*`^D
{ FwwOp"[~t
Left l; t7 +U!
public : dM)x|b3z
unary_op( const Left & l) : l(l) {} XOT|:
\\Te\l|L
template < typename T > LO@o`JF
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const CfEACH4_
{ 9a$ 7$4m
return FuncType::execute(l(t)); 'cPE7uNT
} W*~[KdgC
bY}:!aR<mK
template < typename T1, typename T2 > M,dp;
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const X}ft7;Jpy
{ s(pNg?R
return FuncType::execute(l(t1, t2)); &f-x+y
} X86r`}
} ; cCv@fks
F*p@hl
|-`-zo4z
同样还可以申明一个binary_op #n.XOet<\
Ma^}7D
/
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > cv"Bhql
class binary_op : public Rettype Y3g<%6
{ 6kHuKxY,
Left l; NX8.
\Pf#
Right r; K$c?:?wmo
public : P~h0Ul
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} {r?+PQQ#
4P?R "Lk
template < typename T > 7Cx-yv
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const jIjW +D`
{ Sz-TarTF
return FuncType::execute(l(t), r(t)); oT i$@q
} +6s6QeNS8
F7\nG}#s
template < typename T1, typename T2 > #D^(dz*
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ]SUW"5L-
{ (l}nwyh5
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); tN0?
} Bpp(5
} ; KqvM5$3
KJW^pAj$B
8gJg7RxL
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 UcWf
O!}D
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 +,UuJ6[n
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) +HEL ^
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。 H](TSt<Q"
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! %<\tN^rP
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。。。 &H/3@A3
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 @5{h+ ^
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) p~z\&&0U0
下面是修改过的unary_op 3w8v.J8q
: 2A\X' @
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > +T HBPEq
class unary_op KSO%89R'
{ Kza5_7p`L
Left l; U]"6KS
bdj')%@n
public : v,c;dlg_
}@vf=jm>
unary_op( const Left & l) : l(l) {} bq z*90
1 Ay.^f
template < typename T > !BR@"%hx
struct result_1 M-A{{q
{ })C}'!+]
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; QLb!e"C
} ; .2SD)<}(9
vlPViHF.
template < typename T1, typename T2 > v
K!vA-7
struct result_2 Oe&gTXo
{ a.up&g_$
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; !wIrI/P7#
} ; z`!f'I--!
07>Iq8<mu
template < typename T1, typename T2 > in2m/q?
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ye`-U?7.
{ y)T|1)
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); G],W{<Pe
} Iy@6cd,)S
),I g u
template < typename T > FLQ>,=O
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const v|:TYpku3
{ p*~b5'+ C+
return OpClass::execute(lt(t)); afye$$X
} GE}>{x=^x
_aw49ag;
} ; -qpe;=g&f
?,
cI!c`
P.kf|,8L
该方法避免直接使用RetType的result_x,而自己申明一个对应的result_x做一次中转,虽然其实毫无意义,却恰好避开了vc的bug *u!l"0'\
好啦,现在才真正完美了。 xvW# ~T]
现在在picker里面就可以这么添加了: #./8inbG
kI,O9z7A7
template < typename Right > W@61rT}c
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const _nec6=S6(
{ h`:B8+k
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); TJs ~}&L
} dwVo"_Yr
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 NQ,2pM<*-
'Xg9MS&
k];fQ7}m<0
Yw,LEXLY
)gNVJ
十. bind VX e7b
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 eI+p
先来分析一下一段例子 [W=6NAd
B2,JfKk/
p0C|ECH
int foo( int x, int y) { return x - y;} 1p(9hVA
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 X,`e1nsR
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 =p&uQ6.i+
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 g>-u9%aa
我们来写个简单的。 TTz_w-68
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: nh>lDfJV<
对于函数对象类的版本: xN44>3#
8C<%Y7)/
template < typename Func > :tX,`G
struct functor_trait C^ Oy.s
{ hvF>Tu]^r
typedef typename Func::result_type result_type; z=Khbh
} ; H`NT`BE
对于无参数函数的版本: Mgg m~|9)
Ky)*6QOw
template < typename Ret > MO_;8v~0
struct functor_trait < Ret ( * )() > }M~[8f
]
{ |\SwZTr
typedef Ret result_type; Hs(U|BXU
} ; )%~<EJ*&Z
对于单参数函数的版本: +D|E8sz8
U$j?2|v-x
template < typename Ret, typename V1 >
|:5[`
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > "ac$S9@~
{ '<&rMn
typedef Ret result_type; /xkF9
} ; pFwhvw
对于双参数函数的版本: 8o!LgT5
l6< bV#_qe
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > [,ZHn$\
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > Wh1'?#
{ iU?xw@WR
typedef Ret result_type; <{1=4PA
} ; wU/BRz8I
等等。。。 ]BY<D`$$P
然后我们就可以仿照value_return写一个policy j~k+d$a
YY
8vhnw
template < typename Func > nBGcf(BE.$
struct func_return `*--vSi
{ {[[/*1r|
template < typename T > nx@h
struct result_1 ;BYv&(#u1q
{ &