一. 什么是Lambda x~z 2l#ow
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 }B.C#Y$@
在C++中,STL的很多算法都要求使用者提供一个函数对象。例如for_each函数,会要求用户提供一个表明“行为”的函数对象。以vector<bool>为例,如果想使用for_each对其中的各元素全部赋值为true,一般需要这么一个函数对象, hPH7(f|c{g
GJ$,@
4NzHzn
t.TQ@c+,J
class filler oe<Y,%u"6
{ hh{liS% 10
public : OH(+]%B78
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} sg y
} ; M#p,Z F
K_xOY
*
=1(BKk>
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:
Qi}LV"&L
sDC RL%0QK
?|/}~nj7
f:SF&t*
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); }:irjeI,
|)_R
bqZ
%xruPWT:k
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 &Y>u2OZ
-$q/7,os
|{nI.>
LKZI@i)
二. 战前分析 5zGj,y>u
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 aVb]H0
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 *l^'v9
d7P @_jO6
ba ?k:b
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); vB{b/xmah
/* --------------------------------------------- */ ?uN(" I
vector < int *> vp( 10 ); )-{~7@yqZ
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); a8 1%M
/* --------------------------------------------- */ rifxr4c[X>
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); `lhLIQ'j
/* --------------------------------------------- */ <j#EyGAV
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); -T8
gV1*(<
/* --------------------------------------------- */ 1sJN^BvuG
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); ("6W.i>
/* --------------------------------------------- */ H-W)Tq_?-
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); m0"\3@kB
t;]egk
bM-Rj1#Lo
s*f.` A*)
看了之后,我们可以思考一些问题: 12a #]E
1._1, _2是什么? ihWz/qx&q
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。
R'/wOE2
2._1 = 1是在做什么? )8SP$
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。 {+:XVT_+
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。 &>{>k<z
m { fQL
ar|[D7Xrq\
三. 动工 c5R{Sl
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: [//f BO
\sd"iMEi
C":\L>Ax
DO1{r/Ib.{
template < typename T > }hYE6~pr
class assignment 02[II_< 1
{ G{.+D2
T value; gxM8IQ
public : "~<~b2Y"5
assignment( const T & v) : value(v) {} jVIpbG44
template < typename T2 > zIFL?8!H9{
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } N -]PK%*
} ; .}N^AO=
=fG8YZ(
PNgMLQI6
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 ai4^NJn
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment _vH!0@QFU
.M2&ad :
%Be[DLtE"
6sl<Z=E#
class holder VWy:U#;+8
{ XB-|gPk
public : j*4S] !
template < typename T > b]BA,D4
assignment < T > operator = ( const T & t) const 7V
(7JV<>
{ =bWq 3aP)P
return assignment < T > (t); _kN%6~+U
} )c/y07er
} ; )`mF.87b&h
o$VH,2 QF
>;v0zE
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: zI! R-Nb
"v!HKnDT
static holder _1; v6?\65w,|
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 m1i+{((
yQ{_\t1Wd
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); [9om"'
而不用手动写一个函数对象。 /'6[*]IZP
9Fx z!-9m
hX%v`8
T zYgH
四. 问题分析 NB5B$q_'#
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。 -_DiD^UcXn
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。 jA4v?(AO}#
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 IQ=|Kj9h
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 ,7jiHF
下面我们可以对这几个问题进行分析。 "!6~*!]c
Y0O<]2yVx
五. 问题1:一致性 y~c[sW
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?| ptyDv
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 H)T# R?
S\g7wXH
struct holder */dh_P<Yj
{ "Vp:z V<S
// Y~hd<8 ~
template < typename T > -^Km}9g
T & operator ()( const T & r) const `AHNk7 t=
{ 5zw23!
return (T & )r; )|R0_9CLV
} 1vK(^u[
} ; `Mn{bd
N vHy'
这样的话assignment也必须相应改动: 7TPLVa=hO
a~>0JmM+N
template < typename Left, typename Right > Bj($_2M%+
class assignment u|>U`[Zpj
{ nQ!#G(_nO
Left l; MQH8Q$5D
Right r; O\F^@;]F6
public : 0*IY%=i
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} :'rZZeb'
template < typename T2 > i-s?"Fk
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } W<N QUf[=
} ; 7K]U|K#
5`'au61/2
同时,holder的operator=也需要改动: T{{AZV"pB
MY*>)us\
template < typename T > obc^<ZD]
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const j X!ftm2
{ 7U
)qC}(
return assignment < holder, T > ( * this , t); \v
P2B
} 0R 5^p
2td|8vDA
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 FlA\Ad;v
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 l)PFzIz=V
vua1iN1
return l(rhs) = r; CE7pg&dJ)i
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 e9hVX[uq
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: V?V)&y] 4
Nw$[a$^n
template < typename Tp > 3g#=sd!0O@
class constant_t =']};
{ 9Bvn>+_K
const Tp t; C`~4q<W'
public : g yH7((#i
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} sEJ;t0.LX
template < typename T > - Zoo)
const Tp & operator ()( const T & r) const y7IbE
{ >;&V~q:di
return t; Y=Ar3O*F
} yH"$t/cU"R
} ; i&'^9"Z)O
[FV=@NI
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 CbH T #
下面就可以修改holder的operator=了 $h]Y<&('G
uZ`d&CEh
template < typename T > p5# P
r
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const ]^6y NtLK
{ #b"5L2D`y'
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); qqt.nrQ^
} NZ+?Ydr8k
zTBi{KrZ
同时也要修改assignment的operator() W
"\tkh2
vz#wP
template < typename T2 > Zc\h15+P
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); }
vD)A)
现在代码看起来就很一致了。 T.w}6?2
$L&9x3+?Kg
六. 问题2:链式操作 B[/['sD
现在让我们来看看如何处理链式操作。 vLK\X$4
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。 ;]oXEq`
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。 HHIUl,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。 <j1d~XU}
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct l;{N/cS
NtA|#"^
template < typename T > ZG\ I1
struct result_1 Z>w^j.(
{ <E7Vbb9*
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; j
zmSFK g*
} ; \`Ph=lJO
6aF'^6+a
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: 8T.5Mhx0jS
@a.6?.<L
template < typename T > U ygw*+
struct ref w(e+o.:
{ 5Ckk5b
typedef T & reference; C>`.J_N
} ; v1X&p\[d
template < typename T > &W)+8N,L
struct ref < T &> 5Du>-.r
{ K7[AiU_I
typedef T & reference; y5AXL5
} ; +%le/Pg@
&t*8oNwSs
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: TH(Lzrbg
Ky'3z"
template < typename T > S`2mtg
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const /,uSCITD
{ +zVcOS*-
return l(t) = r(t); 2NArE@
} sQ>B_Y!
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。 b!^M}s6
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 RZ<+AX9R
%+7T9>+
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 Vr/` \441
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: UP~WP@0F
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 1hMX(N&|
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 cpF1Xp vT
最后的布局是: -|k&L}\OB0
Add S4{ Mu(^xT
/ \ HV$9b~(
Divide 5 lEyG9Xvi
/ \ WK_y1(v>
_1 3 X8,7_D$
似乎一切都解决了?不。 %g]$Vfpy
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。 ?LV-W
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。 B::4Qme
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: LpiHoavv
7$1fy0f[l
template < typename Right > S`W'G&bCj
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const a$xeiy9
Right & rt) const iKF$J3a\2f
{ dY4k9p8
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); iBtjd`V*
} [`hE^chd
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 >TlW]st
XXX指的是原来的functor的类型,picker_maker<T>是一个类型变换的trait,如果T是一个常量,那么他会返回constant_t<T>,否则返回T本身。 bQ^DX `o6P
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 q2S!m6 !
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 kY'<u
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 [yYH>~SuwZ
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? :Er^"9'A2
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: :!+}XT7)/
)O2Nlk~l&
template < class Action > >2| [EZ
class picker : public Action 4[LLnF--
{ ElEv(>G*
public : ]M+VSU
picker( const Action & act) : Action(act) {} Z92iil;t
// all the operator overloaded ~|r'2V*
} ; O ':0V
jsNH`"
Picker<T>继承自T,唯一的作用就是给T添加上了各种操作符的重载函数。 =.qm8+
现在所有参与行动的functor都要套上一层picker, _1被声明为 picker<holder>, 并且holder中所重载的操作符除了operator()之外全部被移到了picker内。而picker中的操作符重载的返回的functor也必须套上一个picker: 9k=U0]!ch
w PG1P'w;
template < typename Right > LL= Z$U
$
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const ?u_gXz;A
{ #K:-Bys5v
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); $S6HZG:N
} kvW|=
BrlzN='j}
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > cQ3W;F8|n
使用picker还带来一个额外的好处。之前提到picker_maker要区分functor和常量,有了picker,区分的方法就非常简单了:凡是属于picker<T>的都是functor,否则就是常量。 n*vTVt)dJ
H{\.g=01
template < typename T > struct picker_maker E(QZ!'%K+m
{ ,?xLT2>J_
typedef picker < constant_t < T > > result; )h>\05|T
} ; Z>(r9R3{
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > i}/e}s<-6
{ -y&v9OC2-
typedef picker < T > result; E ;BPN
} ; hzT{3YtY2
nabBU4;h
下面总的结构就有了: 99l>CYXd
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 v"P&`1=T
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 Pl rkgS0J
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 F`Dg*O
至此链式操作完美实现。 K0EY<Ltq
]6$,IKE7
KGV.S
七. 问题3 8sN#e(@
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。 V=j-Um;
j[J5y#
template < typename T1, typename T2 > \H Wcd|
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const EJf #f
{ :]P~.PD5,
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); YSR mt/
} mu6039qy
s<[A0=LH
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: ,O:EX0
:a_BD
template < typename T1, typename T2 > ?z2jk
struct result_2 K0w<[CO
{ B.89_!/:p
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; V]I:2k5
} ; C`\9cej
/y}"M
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? "+=Pp
这个差事就留给了holder自己。 L'zE<3O'3
T
n"e
,:D=gQ@`
template < int Order > a}:A, t<6
class holder; z]^+^c_
template <> D
Irgq|8
class holder < 1 > 96(R'^kNX
{ `I5O4|K)
public : Tbv/wJ
template < typename T > ShQ|{P9
struct result_1 `W@T'T"
{ )PR3s1S^
typedef T & result; 9n1ZVP.ag
} ; 0cHfxy3
template < typename T1, typename T2 > O^5UB~
struct result_2 ze`1fO|%
{ 6iG(C.b
typedef T1 & result; ;Vg^!]LL#
} ; 1EVfowIl
template < typename T > ^>C11v
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const =96G8hlT
{ f|OI`
return (T & )r; Vclr)}5
} KQ&Y2l1*>>
template < typename T1, typename T2 > PK_s#uC
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const otO
j^xU
{ qAoAUDm
return (T1 & )r1; 'T\dkSJv;V
} i+g~ Uj}h
} ; ,V,f2W 4
$@_{p*q
template <> 93j{.0]X
class holder < 2 > M\Se_
{ I%oRvg|q
public : eP "`,<
template < typename T > XAe\s`
struct result_1 MDJc[am
{ (8.{+8o
typedef T & result; j~bAbOX12
} ; iOX Z]Xj5
template < typename T1, typename T2 > i[\w%(83Fi
struct result_2 r'/\HWNP
{ e@E17l-
typedef T2 & result; dL-i)F
} ; 6^)rv-L~5y
template < typename T > 5F2_xH$5
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const i}v9ut]B
{ W{
fZ[z
return (T & )r; @}Zd (o
} Gqb])gXpl
template < typename T1, typename T2 > H+ lX-,
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const J!{Al
{ mzX;s&N#
return (T2 & )r2; 'BY-OA#xJ
} WmeKl
} ; @Br
{!#Wf
u:@U
$:sZ
Y25^]ON*\^
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> >。 ^T:gb]i'Qa
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: ?]c+j1i
首先 assignment::operator(int, int)被调用: 8V9[a*9
\q "N/$5{f
return l(i, j) = r(i, j); ef=K_,
_
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) r`jWp\z
%Tv^GP{}
return ( int & )i; gY(1,+0-
return ( int & )j; `0{ S3v
最后执行i = j; 5,1{Tv`
可见,参数被正确的选择了。 U&UKUACn"
t V03+&jF
kZLMtj-
4U=75!>
dH\XO-Z7v
八. 中期总结 3uV4/%U
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: |t))u`~
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 *RWm47
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 /)EY2Y'
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor EF#QH
_X
87V1#U ^
UL(
lf}M
j?6X1cM q
2C$R4:Ssw)
Kc #|Z
九. 简化 ecj7BT[mLI
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。 Dzl;-]S
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 o%`Xa#*Ly
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: im]g(#GnKh
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 +pf5\#l?
+-*/&|^等 Ya#h'+}
2. 返回引用。 paW@\1Q
=,各种复合赋值等 :=Kx/E:1
3. 返回固定类型。 O/Rhf[7v*
各种逻辑/比较操作符(返回bool) KL [ek
4. 原样返回。 5|I55CTx
operator, G_ >G'2
5. 返回解引用的类型。 FY'ty@|_s
operator*(单目) 2 rN ,D(
6. 返回地址。 "B{ECM;
operator&(单目) AVl~{k|
7. 下表访问返回类型。 Wh(
|+rJ?Z
operator[] x[Im%k
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 o31Nmy
Ni
operator<<和operator>> \K
iwUz
H={&3poBz
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。 ;apzAF
例如针对第一条,我们实现一个policy类: 2-'Opu
Wht(O~F
template < typename Left > 2;$k(x]
struct value_return FS"eM"z
{ wW 2d\Zd&
template < typename T > 4/e60jA
struct result_1 egk7O4zwP
{ -c%dvck^,
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; uH@FU60
} ; f )Z%pgB
t<j^q`;@v
template < typename T1, typename T2 > amWD-0V
struct result_2 zR;X*q"T$4
{ \.uc06
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; w Q+8\ s=
} ; LD>\#q8a*
} ; ytz SAbj
FT.,%2
|Ic`,>XM
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait | ?yo 3
jS.g]k
下面我们来剥离functor中的operator()
\
%=9
首先operator里面的代码全是下面的形式: F {+`uG
r?/A?DMe
return l(t) op r(t) TUIk$U?/I
return l(t1, t2) op r(t1, t2) IA&L]
return op l(t) @n&<B`/
return op l(t1, t2) I$t3qd{H&
return l(t) op _>m-AI4^
return l(t1, t2) op 44ed79ly0)
return l(t)[r(t)] ZR0r>@M3v<
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] nH|,T%
k S#
CEU7
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: w|[RDaA b
单目: return f(l(t), r(t)); ^].jH+7i*
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); S=`+Ryc
双目: return f(l(t)); sP@X g;]
return f(l(t1, t2)); b5G}3)'w
下面就是f的实现,以operator/为例 6K`c/)
`d]IX^;
struct meta_divide JAjmrX
{ 'XrRhF
(
template < typename T1, typename T2 > 4+;$7"fJ
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) :O<bA&:d
{ Y-mK+12
return t1 / t2; LhXUm
} WLa!.v>
} ; %+>s#Q2d
%xZG*2vc!B
这个工作可以让宏来做: p?D2)(
<*!i$(gn
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ U9y|>P\)T
template < typename T1, typename T2 > \ JA)?p{j
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; tR0pH8?e"
以后可以直接用 V
r(J+1@
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) M 3 '$[
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 Y9=K]GB
(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。。。) LVJI_ O{fH
D4Al3fe
`;|5
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 ^9OUzTF
>_dx_<75&
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > .nu @ o40
class unary_op : public Rettype w]b,7QuNz
{ $
,SF@BhO
Left l; {GDmVWG0q
public : ~\)qi=
unary_op( const Left & l) : l(l) {} le +R16Z
`1*nL,i
template < typename T > oI:o"T77sA
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 2~[@_
{ *[ #;j$m
return FuncType::execute(l(t)); A1)wo^,
} S{4z?Ri, '
?\KM5^eX
template < typename T1, typename T2 > 99$
5`R;
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const Q|Y0,1eVp|
{ 7!,YNy%
return FuncType::execute(l(t1, t2)); Aa0b6?Jm
} wbDM5%
} ; Z/x*Y#0@n
f<=Fsl
;*ix~taL%
同样还可以申明一个binary_op '7wd$rl
\!IMaB]
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > 2sNK
class binary_op : public Rettype bNFLO
Q
{ taGU
Left l; G22NQ~w8
Right r; UJ-?k&j,
public : 6u`F
d#
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} Zwcy4>8
>Vy>O&r
template < typename T > }i{sg#
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const dzK{
Z
{ `l2O?U -@
return FuncType::execute(l(t), r(t)); 5D M"0
} CQel3Jtt.
MMB@.W
template < typename T1, typename T2 > mk7&<M
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const O#wpbrJ
{ ,B4VT 96*
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); 6sIL.S~c)
} PB%-9C0
} ; L
%ip>
M8H5K
P%)gO
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 PH"hn]
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 Vpy 2\wZWb
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) DG4d"Jy
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。 #;n+YM">:
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! G?f\>QSZ
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。。。 q$1PG+-
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 Z_\C*^
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) ?JL7=o
X
下面是修改过的unary_op J=.`wZQkS
$^u}a
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > tiN?/
class unary_op b:qY gg
{ 2G$SpfeIu
Left l; pg]BsJN
,-x!$VqS
public : Z/rP"|EuQ
1B),A~Ip
unary_op( const Left & l) : l(l) {} tXJUvish
y_xnai
template < typename T > aP'"G^F
struct result_1 ARcv;H 5
{ 8|E'>+ D_-
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; JS}{ %(B
} ; XLMb=T~S
s1|/S\
template < typename T1, typename T2 > >~`C-K#
struct result_2 s@MYc@k
{ ==i[w|
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; XqM3<~$
} ; cYXM__
@EE."T9
template < typename T1, typename T2 > -hC,e/+
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const r`c_e)STO
{ }j,[ 1@S
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); g$dsd^{O7
} .z13 =yv
52upoU>}2
template < typename T > f|u#2!7
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 7JSNYTH
{ =^
T\Xs;GK
return OpClass::execute(lt(t)); P{Q=mEQ
} FKe, qTqa
s; UH]
} ; PRNoqi3sY
/?';
nGq
'zh7_%
该方法避免直接使用RetType的result_x,而自己申明一个对应的result_x做一次中转,虽然其实毫无意义,却恰好避开了vc的bug NBb6T
V}j
好啦,现在才真正完美了。 <F11m(
现在在picker里面就可以这么添加了: !n6wWl
sgE-`#
template < typename Right > s+:=I
e
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const fO#vF.k%
{ LJoGpr8
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); ~
ihI_q"
} ,vW:}&U
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 pLv$\MiZ
;-UmY}MU
9n}p;3{f
!|c|o*t{
+2 Af&~T
十. bind _)]CzBRq\6
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。 !x'/9^i~v
先来分析一下一段例子 Z,iHy3`
u1xSp<59C
A)ipFB
6K
int foo( int x, int y) { return x - y;} u.rY#cS,-R
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 wf1lyS
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 &~CY]PN.
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。 1>L(ul(qGF
我们来写个简单的。 4Vq%N
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: \@&_>us
对于函数对象类的版本: 6"dD2WV/
klUQkz |<a
template < typename Func > eW|^tH
struct functor_trait gk`zA
{ +**!@uY
typedef typename Func::result_type result_type; .5
} ; h<~7"ONhV
对于无参数函数的版本: soCi[j$lH
wj[$9UJb
template < typename Ret > "kZ[N'z(
struct functor_trait < Ret ( * )() > +MmHu6"1
{ b%cF
typedef Ret result_type; N>>uCkC
} ; ?)e37
对于单参数函数的版本: oPPX&e@=s]
=_0UD{"_0
template < typename Ret, typename V1 > )Wb0u0)_
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > ;NlWb =
{ z2Z^~,i
typedef Ret result_type; 7=(Hy\Q5xH
} ; a'\o7_
对于双参数函数的版本: Mfv1Os:ST
41SGWAd#:
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > ? R>h `
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > 10H)^p%3+
{ 9uWY@zu
typedef Ret result_type; zRPeNdX
} ; vB+ '
等等。。。 Zdn~`Q{
然后我们就可以仿照value_return写一个policy "1,pHR-+R
|g*XK6
template < typename Func > ;qBu4'C)T
struct func_return T9s2bC.z55
{ @gG<le6
template < typename T > ES40?o*]x
struct result_1 w|Nz_3tI
{ IT$25ZF
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; \}]!)}G
} ; O`vTnrY
Zkf0p9h\
template < typename T1, typename T2 > $ [yFsA6
struct result_2 FN[{s
{ yeHDa+}
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; ^%`wJ.c
} ; @_z4tUP
} ; U)3DQ6T99
MMj9{ou
2=_gf
最后一个单参数binder就很容易写出来了 v%ioj0,
3N_"rNKD
template < typename Func, typename aPicker > GaSPJt
class binder_1 8n>9;D5n
{ im @h -A]0
Func fn; LQjsOo
aPicker pk; yBI'djL~>
public : q/n,,!
Z>
r^SWL
template < typename T > 5#K4bA
struct result_1 %AQIGBcgL
{ jRL<JZ1N
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; J(6oL
} ; i'\T R|qd
P@FHnh3}Z$
template < typename T1, typename T2 > DY^;EZ!hb
struct result_2 AFAAuFE"
{ Xn{1 FJX/
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; $LU"?aAW
} ; v,ju!I0.
RSo&