一. 什么是Lambda [<i3l'V/[
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 E[t[R<v,P!
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, $|Ol?s
6v{&, q
t$qIJt$
8r>\scS
class filler UQkd$w<
{ bX[ZVE(L
public : CV
HKP[-
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} An>ai N]
} ; cL .z{
'r=2f6G>cP
V%[t'uh
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: FnVW%fh
7`~0j6FY
_=x*yDPG}
=M:Po0?0E
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); 5G6 P p7[
0-OKbw5%=b
P;(@"gD8z5
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 3R$R?^G
Otr=+i
ZI
hc$m1lLn
'N6oXE
二. 战前分析 &!;o[joG
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 M'|[:I.V
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 f3,LX]zKA
~Ih`
ayVq
QDJ#zMxFD
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); @lM-+q(tl
/* --------------------------------------------- */ l %zbx"%x
vector < int *> vp( 10 ); s`Z.H5V>\
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); (e_p8[x
/* --------------------------------------------- */ 8d1qRCIz
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); 1Cc91
/* --------------------------------------------- */ }'{"P#e8"q
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); =MJRQV67
/* --------------------------------------------- */ >8{{H"$;(
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); rpEIDhHv
/* --------------------------------------------- */ l'Li!u
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); _UP 9b@Z"
b&,ZmDJh
t~}c"|<t
,d!@5d&Zi
看了之后,我们可以思考一些问题:
;j~%11
1._1, _2是什么? 3XUVUd~
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。 (!m6>m2
2._1 = 1是在做什么? ,6^Xn=o #
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。 3GL?&(eU;
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。 -#<{3BJTrz
2_bEo
P1L+Vnfu
三. 动工 1W.oRD&8j/
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: 1QhQ#`$<1
ZJFF4($qN
npytb*[|c
u"T9w]Z\
template < typename T > s7jNRY V
class assignment s9Tn|Pm+!\
{ (-;(wCEE
T value; ~[aV\r?
public : 2ZbSdaM=
assignment( const T & v) : value(v) {} u46Z}~xf b
template < typename T2 > XdzC/{G
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } f;+.j/ +
} ; W! |_ hL
|"b|Q
b{<$OVc
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 \Lb wfd=
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment Az(,Q$"|5
@qWClr{`
-)&lsFF
>#;_Ebl@
class holder Cnc=GTRi
{ ~rq:I<5
public : _BgWy#
template < typename T > 'F*OlZ!BWy
assignment < T > operator = ( const T & t) const F}F{/
{ xrlyph5mE
return assignment < T > (t); !K= $Q Uq
} QiqRx
} ; 1 K^-tms
KB~`3Wj|Z
vUL@i'0&o
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: #K` [XA
MCXt,`}[
static holder _1; 6/'X$}X
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 <)J@7@!P
D4@(_6^
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); gtY7N>e
而不用手动写一个函数对象。 )$pqe|,
m<;MOS
HFYe@ 2r
n c.P
四. 问题分析 Q/HEWk
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。 iHdX
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。 $fPiR
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 )5x$J01S
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 !0Ak)Q]e'
下面我们可以对这几个问题进行分析。 zQGj,EAM}
pJo4&Ff
五. 问题1:一致性 ePSD#kY5
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?| ^g <Lu/5w
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 :efDPNm5
_jVJkg)]
struct holder ep
l1xfr
{ K|;L{[[yH
// pUgas?e&
template < typename T > 7 lq$PsC
T & operator ()( const T & r) const J3r':I}\
{ )Dcee@/7S
return (T & )r; #
?u
bvSdU
} _JKz5hSl
} ;
vMJC
N B8Yn\{B
这样的话assignment也必须相应改动: 4i29nq^n
'Rv.6>xqc
template < typename Left, typename Right > %7Gq#rq
class assignment Xi=4S[.4
{ X`]>J5
Left l; Wx8cK=
Right r; |c2;`T#`o
public : V* ,u;*
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} :yOJL [x
template < typename T2 > 5YiBPB")
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } s21)*d
} ; z-nV!#
a7]Z_Gk
同时,holder的operator=也需要改动: ?CpM.{{s
Z~"8C Kz
template < typename T > 368H6 Jj
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const r6+IJxUd
{ JNA_*3'
return assignment < holder, T > ( * this , t); %1i *Y*wg
} iz`ys.Fu
0B5d $0
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 Ak\"C4s
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 .R@euIva
(8GA;:G7G
return l(rhs) = r; _b[Pk;8}j;
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 {6wy}<ynC+
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: >LFj@YW_)
7$:Jea
template < typename Tp > 8WG_4e
class constant_t 2u}ns8wn
{ \&s$?r
const Tp t; wV{VV?h}
public : Nbm$ta
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} S^@#%>
template < typename T > p;vrPS
const Tp & operator ()( const T & r) const Mwd.S
{ w8-L2)Q}I
return t; 95-%>?4
} !p70g0+
} ; JjQTD-^
6IL-S%EGK1
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 aDX4}`u
下面就可以修改holder的operator=了 MAG/7T5
I,?!NzB
template < typename T > 3WY:Fn+#
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const 5{M$m&$1
{ +L}R|ihkI
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); 9CHn6 v ~)
} 4_vJ_H-mO,
q%Lw#f
同时也要修改assignment的operator() !9=Y(rb
Qkg([q4
template < typename T2 >
l65Qk2<YC
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } 259:@bi!y
现在代码看起来就很一致了。 lJBZ0
;UWp0d%
六. 问题2:链式操作 7e<\11uI]a
现在让我们来看看如何处理链式操作。 IS }U2d,W
其实问题1已经为我们处理掉了大量的问题。如果_1,functor,常量彼此之间不统一为functor,那么链式操作的时候就要时刻小心一个对象是_1还是functor还是常量,会大大增加编码的难度。 }719_DF
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 AKKVd%
P(
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 c}#(,<8X
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct 'J#uD|9)
]"\XTL0
template < typename T > uGS^*W$
struct result_1 qyYf&VC}
{ VV=6v;u`
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; ~=pyA#VVJ"
} ; \!'K#%]9
ZY> u4v.
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: R2nDK7j
3a6
template < typename T > ;i;;{j@$i
struct ref }{
"RgT-qG
{ >U')ICD~
typedef T & reference; !EO
2
} ; ("j*!Dsd
template < typename T > kZvh<NFh_
struct ref < T &> 8]0?mV8iOE
{ .1?7)k
v
typedef T & reference; JWs?az
} ; 2/FH9T;e".
qt#4i.Iu+
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: vpqMKyy
d`4@aoM
template < typename T > >CPoeIHK
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const ~qmu?5
{ +\`t@Ht#
return l(t) = r(t); Y@M
l}43
} $^"_Fox]A\
可能大家已经注意到我定义assignment的operator()的返回类型的时候,是直接将其定义为Left的operator()返回类型的引用形式,如果实际上处理的对象的operator=并不是按照常理来声明的,那么这段代码可能就编译不过。这的确是一个很麻烦的事情。实际上,在gcc下,使用typeof关键字可以很容易的得到该类型的operator=的返回类型,就可以让这段代码变得更有通用性。然而为了实现可移植性,我不得不放弃这个诱人的想法。 4xNzhnp|
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 &>o?0A6
\%:]o-+"I
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 ,4z?9@wQ
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: }x}JzA+2
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 7u7 <"?v=
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 #o-CG PE
最后的布局是: 7Ke#sW.HN
Add 2wG4"
/ \ PyfOBse}r
Divide 5 i#y3QCNqf^
/ \ #>byP?)n
_1 3 Z
]WA-Q6n
似乎一切都解决了?不。 9d!}]+"d42
你可以想象一下一个完整的Lambda库,它必然能够重载C++几乎所有的操作符。假设其重载了10个操作符,那么至少会有10个代表这些操作符的functor类。大体上来讲,每一种操作符所对应的functor都应当能够由链式操作产生别的任意一种操作符所对应的functor。(例如:*_1 = 2既是由operator*的functor产生operator=的functor)。可想而知这样一共能产生10*10=100种产生方式。这是对编码的一个大挑战。 -#?p16qz5
如何简化这个问题呢?我们不妨假定,任意一种操作符的functor,都能够产生任意一种操作符的functor,这样,每一种操作符的functor都拥有一样的产生方案。如果某种转换确实是不合法的(例如:A/B=C无论如何也不可能合法),那么在试图产生新functor的时候会出现编译错误。幸好C++的模版是如果不使用就不编译的,因此这种编译错误不会干扰到正常的使用,这正是我们所要的。 }X`jhsqT
OK,我们的方法呼之欲出了。既然所有的functor都具有一样的产生方案,那么不如大家都不要实现,等到最后统一的在所有的functor里面加上这么一系列的产生代码吧。例如,如果要添加从某functor XXX到operator=的functor的产生代码: z~BrKdS
'qg q8
template < typename Right > D;0xROW8{
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const h}_1cev?
Right & rt) const |O]oX[~
{ cAE.I$T(
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); _(8HK
} ^L<*ggw
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 Vhs:X~=qL
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。 Bu$GC SrX
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。 JDzkv%E^
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。 Y Hv85y
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。 KD~F5aS`[
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? N|ut^X+|\
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: X=p~`Ar M{
=R^V[zTn_
template < class Action > {-]/r
class picker : public Action E5M*Gs
{ "=W7=V8w
public : $W8
picker( const Action & act) : Action(act) {} ;Db89Nc$
// all the operator overloaded P~0d'Oi
} ; w%1B_PyDg
?~aM<rcZ
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。 URW'*\Xjb
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: tp.qh]2c
<bf^'$l
template < typename Right > BV&}(9z
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const kl| KFdA;
{ 3
SQ_9{
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); qb
^4G
} T!hU37g h?
x
c-=;|s
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > f#l/N%VoBZ
使用picker还带来一个额外的好处。之前提到picker_maker要区分functor和常量,有了picker,区分的方法就非常简单了:凡是属于picker<T>的都是functor,否则就是常量。 0n_Cuh\
t?v0ylN
template < typename T > struct picker_maker %rTXT
{ xnu|?;.}!
typedef picker < constant_t < T > > result; KW.S)+<H&
} ; O;:8mm%(
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > 0X)'8N
{ d
`Q$URn|
typedef picker < T > result; "$#x+|PyC
} ;
CD^_>sya
eR8qO"%2:
下面总的结构就有了: fh
\<tnY
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 |J`YFv
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 5-w6(uu
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 o"v>
BhpC
至此链式操作完美实现。 ?S0VtHQ
jjz<V(Sk
1`m ~c
七. 问题3 +
&b`QcH<
如何使用多参数的函数对象呢?考虑_1=_2,这个functor必须接受2个参数,因此所产生的assignment对象的operator()必须能接收2个参数。 FQ?H%UcW
gW6lMyiLb
template < typename T1, typename T2 > E+"INX7
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const ^#S
{ /Yx 1S'5
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); G_[|N>
} }<&g1x'pa
k KL^U
很明显,这个函数的返回类型会依赖于T1,T2,因此result_1已经无法适用,我们就只好再写一个result_2: _hMVv&$
~@bCSOIy
template < typename T1, typename T2 > #joU}Rj|
struct result_2 +&a2aEXF
{ F)_Rs5V:(
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; J(M0t~RZ
} ; KE16BjX@
rEdr8qw
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? c.,:rX0S
这个差事就留给了holder自己。 N(}7M~m>
z8>KY/c
`U!eh1*b
template < int Order > xwT"Q=|kW
class holder; b3EW"^Ar
template <> =t&B8+6
class holder < 1 > @w6^*Z_hQ
{ ))G%C6-
public : \fU{$
template < typename T > b*dRNu
struct result_1 OYG8%L
{ C"IPCJYn
typedef T & result; 1#]tCi`
} ; RU_=VB %
template < typename T1, typename T2 > %tUJ >qYU
struct result_2 Sr2c'T"
{ ,D
;`t
typedef T1 & result; i1 SP
} ; *tz"T-6O
template < typename T > HOykmx6$
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const E# e=<R
{ ",&}vfD4M
return (T & )r; )F4er'
} 1vl~[
template < typename T1, typename T2 > a5Xr"-
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const z?j~ 2K<4
{ l4R:_Z<
return (T1 & )r1; 0Lc X7gU>
} ']Y:f)i#
} ; -k$rkKHZ(
Am kHVg
template <> m]7yc>uDy
class holder < 2 > g[H7.
{ .%WbXs
public : TKRu^KH9
template < typename T > 7F|T5[*l
struct result_1 $D9JsUij
{ ut-UTW
typedef T & result; Z33wA?9
} ; %I6iXq#
template < typename T1, typename T2 > O%0G37h
struct result_2 rf)\:75
{ :kY][_
typedef T2 & result; I!# 42~\
} ; ?1OS%RBF
template < typename T > )2bPu[U
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const U]e;=T:3
{ TmzEZ<} &7
return (T & )r; P_&2HA,I
} }p8a'3@Z
template < typename T1, typename T2 > RMLs(?e
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const lQ!6n
{ _h@e.BtDs
return (T2 & )r2; !n)2HDYhx,
} hz\7Z+ $L_
} ; lg1?g)lv
q'K=Ly+
)W*S6}A
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> >。 g%9I+(?t
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: #1V vK
首先 assignment::operator(int, int)被调用: J,+|
Fb
#G9S[J=xe
return l(i, j) = r(i, j); K-p1v!IC
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) o1I{^7/
Q !S"=2
return ( int & )i; uv9cOd
return ( int & )j; ZHw)N&Qn
最后执行i = j; ZIpL4y
=_
可见,参数被正确的选择了。 a8Ci 7<V
@uT\.W:Q2
nuKjp Ap!
W~dS8B=<
U.?,vw'aai
八. 中期总结 1_GUi
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: =3/||b4c
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 %4+r&
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 tR0o6s@v/<
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor B{c,/{ =O
,Qj7wFZ
gt'0B-;W
9:YiLoz?
N55;oj_K
Tfs7SC8ta
九. 简化 Ojie.+'SB
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。 A*MlK"
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 [y=k}W}z
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: p# O%<S@?
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 Tv~<W4
+-*/&|^等 x:@Ht TX
2. 返回引用。 >!`T=(u!
=,各种复合赋值等 G~u94rw|:
3. 返回固定类型。 J<u,Y= -~
各种逻辑/比较操作符(返回bool) 3EF|1B/5
4. 原样返回。 Mq6.!j
operator, c%Kv"Z%f
5. 返回解引用的类型。 QfT&y &
operator*(单目) +anNpy
6. 返回地址。 }c%QF
operator&(单目) jyLpe2 S
7. 下表访问返回类型。 &Q(Q/]U~
operator[] 8WfF: R;
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 +Rxf~m(pV
operator<<和operator>> 2vu"PeU9
Ny
p5=
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。 Y@_ i32,r
例如针对第一条,我们实现一个policy类: UH.M)br
ZMy7z|
template < typename Left > V5qvH"^
struct value_return s1:UCv-%
{ @H1pPr
template < typename T > s|%mGt &L
struct result_1 1LT)%_d@
{ M2%<4(UwI
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; .oN<c]iqE
} ; >2vl & (
#B;` T[
template < typename T1, typename T2 > Uj1^?d+b
struct result_2 =36vsps=
{ b4S7Q"g
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; dxUq5`#G,
} ; ShF
][v1L
} ; Z\6azhbI}
%:YON,1b=7
leg@ia
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait 5i83(>p3]e
v^HDR 3I
下面我们来剥离functor中的operator() AL&}WbUC
首先operator里面的代码全是下面的形式: V-O 49
%4imlP
return l(t) op r(t) ;)u}`4~L
return l(t1, t2) op r(t1, t2) .G?7t6A
return op l(t) y%v<Cp@R
return op l(t1, t2) 1CFrV=d
return l(t) op
&5O
return l(t1, t2) op 2fFNJ
return l(t)[r(t)] B`T|M$Ug
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] lVARe3#
/^P^K
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: lk2F]@_kJH
单目: return f(l(t), r(t)); ~;Ss)d
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); :_p3nb[r
双目: return f(l(t)); rRYP~
$c
return f(l(t1, t2)); vObP(@0AM
下面就是f的实现,以operator/为例 STVJu![
D$YAi%*H
struct meta_divide pvDr&n9
{ 4ME8NEE
template < typename T1, typename T2 > JUF[Y^C
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) pIC CjA?3@
{ 9c=Y+=<
return t1 / t2; (|bMtT?"x
} n-}:D<\7
} ; (+>+@G~o
67<zBw2
这个工作可以让宏来做: \-#~)LB]M
$io-<Z#Q
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ (=QaAn,,R
template < typename T1, typename T2 > \ (W5E\hjJ
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; x98LOO
以后可以直接用 one^XYy1%
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) 5l=B,%s
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 &A*oQ3
(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。。。) $P866F
HdJLD+k/
ga4 gH>4
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 _-o*3gmbQ
6mep|![6
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > h:z;b;
class unary_op : public Rettype ;}A#ws_CD_
{ vk5pnCM^3
Left l; +y6|Nq
public : (|'w$
unary_op( const Left & l) : l(l) {} q&<#)#+
0s$g[Fw<.
template < typename T > R`76Ae`R8
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const { )'D<:T
{ a_waLH/
return FuncType::execute(l(t)); jm.pb/
} pvI(hjMYPk
yz9`1R2c
template < typename T1, typename T2 > {;n?c$r
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const UciWrwE
{ ~_8Ve\Y^ /
return FuncType::execute(l(t1, t2)); JEdtj1v{O
} smIZ:L%
} ; x^+ C[%
66p_d'U
xXA$16kd
同样还可以申明一个binary_op ~1|sf8
[O"i!AQ
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > Jgtvia
class binary_op : public Rettype E0xUEAO
{ ])m",8d&T
Left l; uqTOEHH7
Right r; n
'P:
public : "*+epC|ks
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} Ct }"o
^}/YGAA
template < typename T > II>X6
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const i$"FUC~'
{ =!#DUfQf
return FuncType::execute(l(t), r(t)); ^3=8*Xr
} )Bb :tz+
?#04x70
template < typename T1, typename T2 > pxI*vgfN7
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const <R GRvv
{ }s}9@kl;&
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); 1 _5[5K^
} Wv=L_E_
} ; YgM6z K~
X){F^1CT{
ZmmuP/~2K
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 A:
0]
n
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 _xUhDu%
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) gx9H=c>/
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。 M VsIyP
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! r<~1:/F|
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。。。 ikofJl]9
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 !J+5l&
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) (IEtjv}D
下面是修改过的unary_op gN(8T_r
~s88JLw%&u
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > M~wJe@bc
class unary_op ]^.#d
{ u/``*=Y@
Left l; jT'1k[vJj
;zp0,[r
public : }b~ZpUL!
ymzlRs1^Ct
unary_op( const Left & l) : l(l) {} *xt3mv/<z
W**a\[~$
template < typename T > d7l0;yR&+
struct result_1 ~I!7]i]"*?
{ b~cN#w
#
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; b^FB[tZ\x
} ; NPKRX Li%
!R4`ihi1
template < typename T1, typename T2 > bl:.D~@
struct result_2 ]JtK)9
{ uE+]]ir
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; lB3W|-Ci
} ; LUJKR6oT{>
R`A@F2
template < typename T1, typename T2 > 3C2L _ K3
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const {bl^O
{ .3!=]=
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); $c[8-=
} i!jxjP
lcyan
template < typename T > e=TB/W_
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const EubF`w$KWX
{ WOR~tS
return OpClass::execute(lt(t)); Al6)$8]e
} a\aJw[d{
\h?C
G_|]
} ; kC0F@'D
iIA&\'|;i
U c$RYPq
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 eDgRYa9\
好啦,现在才真正完美了。 i4&"-ujrm
现在在picker里面就可以这么添加了: MAQkk%6[g
9}jF]P*Q
template < typename Right > q:+,'&<D
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const OT&J OTk\
{ E9YR *P4$
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); xP
"7B9B
} -:dUD1
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。 bBn4m:
f3[gAY
|Xlpgdiu
F/IXqj
#Huvn4x
十. bind pMe'fC~*
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。 D
]: sR
先来分析一下一段例子 7H %>\^A^
q
okgu$2
z}&?^YU*)`
int foo( int x, int y) { return x - y;} ?YOH9%_cs
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 MuQyHEDF
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 PV<=wc^
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 6-c3v
我们来写个简单的。 }_vE
lBh6$
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: YIvJN
对于函数对象类的版本: M,7A|?O
Y!N*J
template < typename Func > ^2rNty,nH
struct functor_trait 33z)F
{ e)]9u$x
typedef typename Func::result_type result_type; 7O^ySy"l
} ; S='AA_jnw
对于无参数函数的版本: /7/d
u[P6
}OZp[V
template < typename Ret > $T.we+u
struct functor_trait < Ret ( * )() > MF)Xc\}0p
{ a|Io)Qhr
typedef Ret result_type; (n_lu=E70
} ; u.ubw(vv
对于单参数函数的版本: aw&:$twbM
2oyTS*2u_&
template < typename Ret, typename V1 > J6r"_>)z
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > Y_tLSOD#/
{ 3z';Zwz &X
typedef Ret result_type; V3DXoRE-8i
} ; Q\|72NWS
对于双参数函数的版本: F67%xz0
|h$*z9bsf
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > "Ah (EZAR
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > dfl| 6R
{ <+I^K 7
typedef Ret result_type; t[* ;v
} ; &D0suK#
等等。。。 *y<Ru:D
然后我们就可以仿照value_return写一个policy XJ,P8nx
itClCEOA
template < typename Func > golr,+LSo
struct func_return )[_A{#&