一. 什么是Lambda MAkr9AKb,
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 M\4`S&
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, bD ,X.
Jf?6y~X>Y
g=4^u*
Gu~*ZKyJ
class filler sq`Xz8u
{ ~5&4s
public : 1b1Ab
zN
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} Q
>/,QX
} ; seEo)m`d
gm)Uyr$
<$e|'}>A
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: q 7%p3
r~)fAb?
!\4B.
#}y8hzS$
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); ?Q-Tyf$3
la+Cra&xL
mF\!~ag|
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 a)ry}E =f
A811VL^
ErNYiYLi]
Tp;W4]'a*:
二. 战前分析 4{kH;~
z$
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。 G~<UP(G
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 GAgTy
* $f`ouJl
}?9&xVh?\
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); ZEI,9`t!
/* --------------------------------------------- */ jj[6 oNKE1
vector < int *> vp( 10 ); fYUV[Gm
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); W#<1504ip
/* --------------------------------------------- */ 7m-%
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); RJ3oI+gI
/* --------------------------------------------- */ pc*)^S
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); /jGBQ-X
/* --------------------------------------------- */ @M"gEeI9
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); /dYv@OU?
/* --------------------------------------------- */ p@G7}'|eyA
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); nU_O|l9
)6)bI.BY
pjFO0h_Y
vv
,4n&D
看了之后,我们可以思考一些问题: VQla.Y
1._1, _2是什么? aL;!BlU8v
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 z/{X{+Z
2._1 = 1是在做什么? \nZB@u;S
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 12n:)yQy
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 &Pr\n&9A
uAPVR
:82h GU
三. 动工 #; ?3kuq(
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: xrkl)7;
B}d&tH2^s
*vaYI3{qN
ps 3)d
template < typename T > 3
39q%j$
class assignment bGWfMu=n
{ %rptI$^*X
T value; _f[Q\gK
public : XH!#_jy
assignment( const T & v) : value(v) {} p'
>i3T(
template < typename T2 > . ImaM
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } [7v|bd
} ; 5^ Qa8yA>7
!y_{mE?V(
_HUbE /
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 C[^V\?3ly:
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment /IpCo
2 kDsIEA
`}PYltW
6$r\p2pi0
class holder )]1hN;Nz
{ W*C~Xba<
public : I$7eiW @
template < typename T > &-ropY
assignment < T > operator = ( const T & t) const -@#w)
{ 9wWBE<}>u
return assignment < T > (t); $"kPzo~B_
} lME>U_E
} ; KMRPleF
IO+]^nY`
sasurR|;
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: 6z 9
'|;,4
TQ4@|S:OF
static holder _1; `$T$483/
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 I'uwJy_I\
cszvt2BIg
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); WUYI1Ij;
而不用手动写一个函数对象。 5}#wp4U
,S-h~x
\Rny*px
(&:gD4.
四. 问题分析 D4=*yP
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 79h~w{IT@
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 e,U:H~+]
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 ShB]U5b:k
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 .;?!I_`
下面我们可以对这几个问题进行分析。 !
xCo{U=
UD.bb
五. 问题1:一致性 s*izhjjX
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| 0*$w(*
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 ?%s>a8w
@?3f`l
9
struct holder LIZB!S@V \
{ 3 t,_{9
// ^dQ{vL@9b9
template < typename T > REUxXaN>Z
T & operator ()( const T & r) const )%7P?^>
{ 0xB2
return (T & )r; Qz~uD'Rs/
} i>F=XE
} ; 3P
cVE\GN
?5C'9 V
这样的话assignment也必须相应改动: @UD:zUT)F
rJ!cma
template < typename Left, typename Right > Z3`EXs
class assignment >@YefNX6
{ qLN\%}69/
Left l; j_Szw
w-
Right r; NQ9v[gv
public : H9cPtP~a)
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} [^5\Ww
template < typename T2 > ks4`h>i
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } L|=5jn9 :
} ; $T'!??|IF
6Z2 ,:j;
同时,holder的operator=也需要改动: 7GgZ: $d
`3+i.wR
template < typename T > g68p9#G
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const )[Y B&
{ mayJwBfU
return assignment < holder, T > ( * this , t); lE:g A,
} #oUNF0L@6
VeoG[Jl
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 2xI|G
3U
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 4<efj
l:85 _E
return l(rhs) = r; (j:
ptQ2$
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。 V>{< pS
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: h@:K=ggK
_P;D.>?
template < typename Tp > [,zq
class constant_t uw)7N(os\`
{ ym%UuC3^w
const Tp t; 4QL>LK
public : f[ ^f/jGm
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} K+B978XD
template < typename T > 1\.$=N
const Tp & operator ()( const T & r) const x$Dq0FX!%_
{ ;a:H-iC
return t; u^80NR
} tdy2ZPVtTV
} ; OrY[
]\$/:f-2
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 +#W94s~0V
下面就可以修改holder的operator=了 Gz[yD
~6a
r~4uIUE{
template < typename T > 7u):J
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const rO1!h%&o"
{ Uzu6>yT
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); [M?2axOC
} HgI!q<)
V$^jlWdR
同时也要修改assignment的operator() {28|LwmL
g)D_!iz
template < typename T2 > Fnw:alWr
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } Ha'[uEDb
现在代码看起来就很一致了。 yIMqQSt79z
P]_d;\
!"v
六. 问题2:链式操作 2eT?qCxqc
现在让我们来看看如何处理链式操作。 K1B9t{T
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。 MmuT~d/
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 kB\{1;
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 E~'mxx~i
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct {T){!UVp!
*b~6 B M$
template < typename T > p?@ %/!S
struct result_1 ZL MH~cc
{
xmW~R*^
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; nwRltK
} ; 7e/+C{3v
[K!9xM6
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: 4M'>oa
op,L3:R\Z
template < typename T > +6m.f,14q
struct ref o4(*nz
{ N.F5)04
typedef T & reference; JKfG/z|
} ; /7Q|D sa
template < typename T > j0jl$^
struct ref < T &> gv#\}/->4
{ EE/mxN(<
typedef T & reference; 3a/n/_D
} ; Y.tx$%
d:H'[l.F%
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: l'@-?p(Vuw
VJh8`PVX
template < typename T > e~'`x38
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const jN=<dq
~
{ U$rMZk
return l(t) = r(t); tYS4"Nfb+
} U,
6iT
可能大家已经注意到我定义assignment的operator()的返回类型的时候,是直接将其定义为Left的operator()返回类型的引用形式,如果实际上处理的对象的operator=并不是按照常理来声明的,那么这段代码可能就编译不过。这的确是一个很麻烦的事情。实际上,在gcc下,使用typeof关键字可以很容易的得到该类型的operator=的返回类型,就可以让这段代码变得更有通用性。然而为了实现可移植性,我不得不放弃这个诱人的想法。 +n3I\7G>
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 2_o#Gx'
DL]tg[w{
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 pl[J!d.c
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: >ZA=9v
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 bp1AN9~
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 .8hI
ad
最后的布局是: C*9X;+S0J
Add i;[y!U
/ \ FhE{khc#
Divide 5 1v o)]ff
/ \ azcPeAe
_1 3 +2tQFV;
似乎一切都解决了?不。 ==[,;g
x
你可以想象一下一个完整的Lambda库,它必然能够重载C++几乎所有的操作符。假设其重载了10个操作符,那么至少会有10个代表这些操作符的functor类。大体上来讲,每一种操作符所对应的functor都应当能够由链式操作产生别的任意一种操作符所对应的functor。(例如:*_1 = 2既是由operator*的functor产生operator=的functor)。可想而知这样一共能产生10*10=100种产生方式。这是对编码的一个大挑战。 ,S)r%[ru^
如何简化这个问题呢?我们不妨假定,任意一种操作符的functor,都能够产生任意一种操作符的functor,这样,每一种操作符的functor都拥有一样的产生方案。如果某种转换确实是不合法的(例如:A/B=C无论如何也不可能合法),那么在试图产生新functor的时候会出现编译错误。幸好C++的模版是如果不使用就不编译的,因此这种编译错误不会干扰到正常的使用,这正是我们所要的。 L74Mz]v
OK,我们的方法呼之欲出了。既然所有的functor都具有一样的产生方案,那么不如大家都不要实现,等到最后统一的在所有的functor里面加上这么一系列的产生代码吧。例如,如果要添加从某functor XXX到operator=的functor的产生代码: _GOSqu!3Y
J
3!~e+wn
template < typename Right > H'+7z-%G
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const N^^0j,
Right & rt) const :5d>^6eoB?
{ S{YzHK
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); BHXi g~d
} OWd'z1Yl
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 !e$gp(4
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。 5J5si<v25
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。 DE?v'7cmA
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。 &W `xZyb3
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。 R>Ra~b
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? 9KSi-2?H
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: _IH" SVub
rg/{5f
template < class Action > DwD$T%kF
class picker : public Action |HazM9=
{ V\V
/2u5-
public : [oWkd_dK
picker( const Action & act) : Action(act) {} KKeMi@N
// all the operator overloaded %!|w(Povq
} ; }d$-:l,w
?ukw6T
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。 ?Ua,ba*
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: Tc2.ciU
VYyija:
template < typename Right > :<%bAn
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const t=_^$M,yr
{ lQA5HzC\
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); 50UdY9E_v}
} #6sz@X fV
@Z)|_
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > \l+v,ELX=
使用picker还带来一个额外的好处。之前提到picker_maker要区分functor和常量,有了picker,区分的方法就非常简单了:凡是属于picker<T>的都是functor,否则就是常量。 _03?XUKV
%Bq~b$
template < typename T > struct picker_maker Bx\&7|,x
{ DM.lQ0xk
typedef picker < constant_t < T > > result; r8k (L{W
} ; $KHm5*;nd
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > 4=PjS<Lu8
{ m 2H4V+M+
typedef picker < T > result; :qYp%Ub
} ;
~zp8%lEe
"TRS(d|3
下面总的结构就有了: ul{x|R
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 mh
}M|h5Im
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 j;x()iZ<
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 ez4!5&TzRm
至此链式操作完美实现。 P<<$o-a"
#h5:b`fDF
A|A~$v("R
七. 问题3 z^Q'GBoBA
如何使用多参数的函数对象呢?考虑_1=_2,这个functor必须接受2个参数,因此所产生的assignment对象的operator()必须能接收2个参数。 bMH~vR
y@P%t9l
template < typename T1, typename T2 > %idBR7?`g
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 7Q
3!=b
{ gLiJ&H
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); 6W1GvM\e
} dBWny&
b
F=MQ
很明显,这个函数的返回类型会依赖于T1,T2,因此result_1已经无法适用,我们就只好再写一个result_2: tRjv-
]5Cr$%H=
template < typename T1, typename T2 > ,5DJ54B!
struct result_2 \j8vf0c5b
{ ]TV_p[L0B
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; 'C+cQLig@
} ; pP<8zTLn
,0l
Od<
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? U,<m%C"
这个差事就留给了holder自己。 l.YE@EL
fHt \KP
'K[ml ?_
template < int Order > bQ<qdGa
class holder; <'y<8gpM
template <> }\4yU=JPK
class holder < 1 > 24sMX7Q,i
{ *X5)9dq
public : )|gw5N4;
template < typename T > c-Gp|.C
struct result_1 U?[ (
{ K7}.# *% ~
typedef T & result; <'Q6\R}:vC
} ; 8NN+Z<
template < typename T1, typename T2 > ]ua3I}_B6v
struct result_2 hA=uoe\
{ y:G%p3h)[
typedef T1 & result; ]uXJjS f
} ; 0B6!$) *-i
template < typename T > ~(kEGEF
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const osV6=
{ GT{4L]C
return (T & )r; 72HA.!ry
} K:Z$V
template < typename T1, typename T2 > 7Sdo*z
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const A U~DbU0O
{ (
eV,f
return (T1 & )r1; *&U~Io"U
} *>fr'jj1$
} ; *^>"
h@J
+VwQ=[y]
template <> y6(PG:L
class holder < 2 > {!,K[QwcI
{ 6<&~R3dQ
public : KsDS!O
template < typename T > U}92%W?
struct result_1 hBgE%#`s
{ g 9,"u_
typedef T & result; F^,:p.ihm<
} ; {3Inj8a=?A
template < typename T1, typename T2 > 1U\ap{z@
struct result_2 CmEqo;Is
{ WjD885Xo
typedef T2 & result; )~2\4t4|g
} ; \JLGw1F
template < typename T > Bdo{zv&A
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const y r (g/0
{ y
oW~
return (T & )r; .?}M(mL
} c*KE3:
template < typename T1, typename T2 > }#z1>y!#
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const ?v^NimcZ
{ M/ S~"iD
return (T2 & )r2; <q63?Ms'
} \gA!)q.;
} ; ~^wSwd[
:saP
:&
Dfs^W{YA
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> >。 =VC18yA
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: I}f`iBG
首先 assignment::operator(int, int)被调用: @SfQbM##%
IDct!53~
return l(i, j) = r(i, j); k
9i
W1
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) :EX>Y<`]
fWHvVyQ.
return ( int & )i; 17hoX4T
return ( int & )j; fCt|8,-H
最后执行i = j; NcA
`E_3
可见,参数被正确的选择了。 ljFq ;!I5
d/_D|ivZ=
ki1(b]rf
o78u>O y
sn"((BsO<
八. 中期总结 Ny^ 1#R
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: !73y(Y%TE
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 c5]Xqq,
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 ~${~To8$CW
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor OG$n C
"'4
0O3O^
0
Q-x>yau"
#X Q/y} (
gL<n?FG4b
九. 简化 qu B[S)2}
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。 5 -i,Tx&:
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 !h?HfpYv
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: ~J\qkQ
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 !y_FbJ8KC
+-*/&|^等 9xA4;)36
2. 返回引用。 Hf4_zd
=,各种复合赋值等 {Y~>&B5
3. 返回固定类型。 }`=7%b`-?
各种逻辑/比较操作符(返回bool) e=;A3S
4. 原样返回。 CR4O#f8\
operator, 0%%1:W-
5. 返回解引用的类型。 7FH(C`uKi
operator*(单目) }s,NM%oI
6. 返回地址。 Snr(<u
operator&(单目) 0zW*JJxV
7. 下表访问返回类型。 |5u~L#P
operator[] T Q41i/{
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 4DL;Y
operator<<和operator>> 7hJX
yaz6?,)
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。 Yxq!7J
例如针对第一条,我们实现一个policy类: ~n=DI/AJ@-
2u.0AG
template < typename Left > i1evB9FZ1z
struct value_return $J1`.Q>)4
{ rHKO13WF
template < typename T > I\*6
>
struct result_1 %ap(=^|5
{ Y0(4]X \ey
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; 1!uBzO6/$
} ; ('x]@
s|%R
template < typename T1, typename T2 > x3n9|Uud
struct result_2 "B'c;0@q
{ >0HH#JW
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; WK|5:V8E
} ; .\_):j*
} ; IiE6i43
XFWpHe_ L
$;5Q
mKQ'
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait tW/k
EE9w^.3a
下面我们来剥离functor中的operator() `r$7Cc$C
首先operator里面的代码全是下面的形式: ]i
{yJ)i
vW?\bH7}I
return l(t) op r(t) I>?oVY6M@u
return l(t1, t2) op r(t1, t2) |]-Zz7N)
return op l(t) q>_<\|?%x
return op l(t1, t2) mZ71_4X#
return l(t) op {Zgd
return l(t1, t2) op [IAUJ09>I
return l(t)[r(t)] `cp\UH@
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] +b 6R
_?-oPb
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: ^kfqw0!
单目: return f(l(t), r(t)); 5W)ST&YPL*
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); Kk^*#vR
双目: return f(l(t)); 5G355 ,}E
return f(l(t1, t2)); biHacm
下面就是f的实现,以operator/为例 G*IP?c>=
prZ
,4\
struct meta_divide g}MUfl-L
{ +2`BZ}5y
template < typename T1, typename T2 > PC9,;T&7_
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) QIiy\E%
{ h0<PQZJ
return t1 / t2; ROFZ*@CH<
} xhP~]akHN7
} ;
ZiUb+;JA
R;DU68R
这个工作可以让宏来做: SfS3}Tn[
|gE1P/%k
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ l cl|o3yQ
template < typename T1, typename T2 > \ OZ\6qMH3e
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; #Hrzk!&9
以后可以直接用 L/"MRQ"
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) HAjl[c
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 jn^X{R\
(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。。。) %,bD|
NKp
-rO34l
Cd*h4Q]S
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 UDEGQ^)Xz|
t@!n?j
I
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > ?%5VaxWJ
class unary_op : public Rettype ,D{7=mDVm
{ X,Na4~JO(
Left l; {KgA
V
public : ]FCP|Jz
unary_op( const Left & l) : l(l) {} rpKZ>S|7+)
nJe}U#
template < typename T > n^nE&'[?0g
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const x3ZF6)@
{ B@F@,?K4%
return FuncType::execute(l(t)); FJeh=\
} 9JFN8Gf*)
m?kiGC&m
template < typename T1, typename T2 > AM-bs^
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const M!,H0(@G
{ \:;MFG'
return FuncType::execute(l(t1, t2)); JY
} ~/G)z?+E
} ; AERJ]$\
aDdxR:
*$=i1w
同样还可以申明一个binary_op 4<Vi`X7[F
M
FIb-*wT
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > cK'g2S
class binary_op : public Rettype !Ubm 586!
{ g, d_
Left l; kGD_w
Right r; rxyv+@~Nc
public : k ]NZ%.
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} :u4|6?
AA5G`LiT
template < typename T > Um+_S@h
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const DZ|*hQU>K
{ _r-LX"
return FuncType::execute(l(t), r(t)); ZxvH1qx8
} 7i($/mNl
_*~F1% d
template < typename T1, typename T2 > G!j 9D
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const r~,y3L6ic
{ /V,xSK9.&
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); _=$~l^Y[
} ,1ev2T
} ; .RpJZ[E
Xmr}$<<=
MT/jpx
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 {]>c3=~FQb
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 [S'1OR$FQ\
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) Q:q0C
+T
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。 *duG/?>P
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! dBI-y6R
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。。。 Y|R=^
=d\
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 _9>,9aL
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) Hf('BagBL
下面是修改过的unary_op SRfh{u
[~N;d9H+*1
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > =RWTjTZ
class unary_op W^iK9|[qp
{ kQ>2W5o-d-
Left l; =n,;S W
llZU: bs
public : {($bzT7c
{L;sF=d
unary_op( const Left & l) : l(l) {} %*
0GEfl/
v\@qMaPY
template < typename T > 5[;[ Te9=S
struct result_1 e_b,{l#
{ Ii+3yE@c
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; *}vvS^ c0
} ; o"JHB
65aYH4"
template < typename T1, typename T2 > d>f;N+O%
struct result_2 c~U0&V_`j
{ GQt5GOt
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; 0$|VkMq(
} ; "-f]d~P>
?d%)R*3IX
template < typename T1, typename T2 > pwN2Nzski
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const Yh95W
{ 'bx}[
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); <PSz`)SN
} Lc~m`=B
x/<ow4C
template < typename T > IBNg2Y
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const GXZ="3W |
{ Qm[((6}
return OpClass::execute(lt(t)); i$y=tJehi
} bkJ bnW=
.6gx|V+
} ; k5< n:dS
-o+t&m
P'VHga
该方法避免直接使用RetType的result_x,而自己申明一个对应的result_x做一次中转,虽然其实毫无意义,却恰好避开了vc的bug }4>u_)nt
好啦,现在才真正完美了。 4PVg?
现在在picker里面就可以这么添加了: a >fA-@
9,fV
template < typename Right > c&T5C,]
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const DAq
H
{ #N`'hPD}
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); ]MYbx)v)
} D&m1yl@\J
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 b#I,Z+0ry
'\{ OQH
6Y [&1c8
s>;"bzzq
oRd{?I&NY
十. bind >*!T`P}p
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 @Xoh@:j\
先来分析一下一段例子 ~jw:4sG
Kj?)]Z4
*4~7p4[
int foo( int x, int y) { return x - y;} )%jS9e{d
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 L\ysy2E0
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 _LF'0s*
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 pXNhU88
我们来写个简单的。 V.3#O^S
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: ybJa:
对于函数对象类的版本: ,;6%s>Cvd(
I&|8
qx#
template < typename Func > fp||<B
struct functor_trait RPa]VL1W
{ M}jl\{
typedef typename Func::result_type result_type; _$*-?*V&
} ; 'tTlBf7#
对于无参数函数的版本: Db2#QQ
?Ho$fGz
template < typename Ret > fXevr `
struct functor_trait < Ret ( * )() > >]}VD "\
{ RCqL~7C+ k
typedef Ret result_type; 3Dc^lfn
} ; a?Om;-i2`S
对于单参数函数的版本: ip'v<%,Q3"
-T+yS BO_3
template < typename Ret, typename V1 > J>dj]1I
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > e77s?WxbK
{ W9cvxsox
typedef Ret result_type; H?opG<R=ek
} ; fx 0 8>r
对于双参数函数的版本: L,_U co
-C^qN7Bz
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > .~'q
yD2V
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > Ge$&