一. 什么是Lambda aa2 vk)~
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 x{DTVa
6y2
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, T<?
(KW
C)UL{n
VAW:h5j2@
@TJxU
class filler tTEw"DL_-
{ =csh=V@s
public : H4B|c42
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} s qXwDy+.
} ; r=6N ZoZ
elJ?g
&"
H!'Ek[s+
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: ycq+C8J+Ep
n(uzqd
b~$8<\
|j}D2q=
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); b :WA}x V
k3(q!~a:.}
5ENU}0W
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 h"0)g:\
.;\uh$c
B4@1WZn<8
e&@;hDmIX
二. 战前分析 X9
N4
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。 knfEbH
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 MJ"@
p40;@gUug
*82+GY]
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); >:Y"DX-
/* --------------------------------------------- */ Q~R% |Q{&
vector < int *> vp( 10 ); tm1#Lh0
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); vh"wXu
/* --------------------------------------------- */ 0Q7|2{
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); ?K\r-J!Y
/* --------------------------------------------- */ ZH)Jq^^RI
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); ^HhV?Iqg
/* --------------------------------------------- */ n\ 'PNB
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); bL`>#M_^
/* --------------------------------------------- */ ;n q"jm
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); bvW3[ V
,(i`gH{D
q2b>Z6!5
8vkCmV
看了之后,我们可以思考一些问题: s"UUo|hM
1._1, _2是什么? ++sbSl)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。 BT)PD9CN(
2._1 = 1是在做什么? WA6reZ
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。 P5KpFL`B
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。 3xk-D &"
Spu>
ac
CJjT-(a
三. 动工 A^c
(
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: (`&SV$m
hG~HV{6
>*MGF=.QG
HV&i! M@T
template < typename T > U5
ia| V
class assignment cG"wj$'w
{ *(s0X[-
T value; Cxd^i
public : ,|g&v/WlC%
assignment( const T & v) : value(v) {} )[ QT?;
template < typename T2 > qeDXG
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } %Rt
5$+dNT
} ; Nwj M=GG
u4tv=+jh
b@S~
=
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 7{tU'`P>
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment W|Cs{rBc?
j#~ S"t
ov<vSc<u
O7]kcA
class holder @Q7^caG
{ T[evh]koB
public : H|S hi /
template < typename T > }uwZS=pw
assignment < T > operator = ( const T & t) const 3*T/ 7\
{ C|V5@O?;&
return assignment < T > (t); g"~`\xhx
} EQe$~}[
} ; ;}lsD1S:
J%]5C}v \
)<%CI#s#
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: ^-LnO%h?
n&!q9CR`
static holder _1; Fh/psd
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 Q\W)}
foUBMl
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); l_s#7 .9$
而不用手动写一个函数对象。 x~i\*Ox^
P2&0bNY
HVdB*QEH
^M1jv(
四. 问题分析 D9 Mst6
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。 ~W-l|-eogz
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。 f%3MDI
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 f8\D AN
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 SKF0p))BJ
下面我们可以对这几个问题进行分析。 ![!,i\x
3&I3ViAH
五. 问题1:一致性 Rh!m1Q(-
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?| 2Lytk OMf
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 <isU D6TC
._]*Y`5)d
struct holder m70AWG
{ Aj]/A
// Lf:#koaC
template < typename T > guVuO
T & operator ()( const T & r) const yf[1?{iVo
{ beBv|kI4
return (T & )r; ^ ;K"Y'f$
} >(_2'c*[w
} ; +xAD;A4
-'}#j\
这样的话assignment也必须相应改动: _>a`dp.19
1h|qxYO
template < typename Left, typename Right > Pc`)D:/}R
class assignment 2I3H?Lrx!m
{ ]heVR&bQ
Left l; xi=0kO
Right r; vT MCZ+^g
public : OLWn0
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} PdEPDyFk h
template < typename T2 > :fDzMD
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } M;W&#Fz%
} ;
PZvc4
AHMvh 7O?
同时,holder的operator=也需要改动: S?zP;
iFj
Q@|"xKa
template < typename T > >sdF:(JV&
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const tJ*/5k
&
{ QE pCU)
return assignment < holder, T > ( * this , t); {3SK|J`
} Q,:h`%V
+vH#xc\'
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。 -]-0]*oAp
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 &> _aY #
m;nH
v
return l(rhs) = r; 9ei<ou_s
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。 [VLq/lg*
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: ;dtA-EfOZ
fLeHn,*,"
template < typename Tp > q,_EHPc
class constant_t EuA352x
{ ?9 W2ax-4
const Tp t; O$x +>^
public : xnJ#}-.7
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} V6+:g=@U-l
template < typename T > 4jlwu0L+
const Tp & operator ()( const T & r) const BpGyjoJ2
{ p.<d+S<
return t; :?}>Q
} `9k\~D=D~
} ; 3''Uxlo\
T24$lhM
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 1NG[
下面就可以修改holder的operator=了 I *f@M}
8Ht=B,7T
template < typename T > J*zQ8\f=}
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const uhv_'Q
{ 5!wjYQt3
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); cmYzS6f,7
} VD $PoP
>s!k"s,
同时也要修改assignment的operator() Y9
Bk$$#\
xT( pB-R
template < typename T2 > /XA*:8~!
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } \F\xZ.r
现在代码看起来就很一致了。 Gm> =s
R&:Qy7"
六. 问题2:链式操作 &|h9L' mr
现在让我们来看看如何处理链式操作。 nEP3B'+
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。 _mQj=
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。 /1m+iM^V
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。 il"pKQF
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct
R7;X
t?b@l<,s
template < typename T > <[T{q
|*
struct result_1 $VP\Ac,!
{ I)9,
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; VV#'d
} ; a1ps'^Qhh
6OJhF7\0&
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: XWX]/j2jA
YG5mzP<T
template < typename T > GuaF B[4
struct ref Q
\SSv;3_
{ +VJyGbOcC
typedef T & reference; W<TfDEEa
} ; qv>l
template < typename T > Y4lN xvY
struct ref < T &> |VjD. ]I
{ 5 /T#>l<
typedef T & reference; hZ/p'
} ; 7AqbfLO
z5D*UOy5M
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: bPkz= ^-
pB]*cd B?
template < typename T > 32y 9r z
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const yigq#h^
{ 3hEbM'L
return l(t) = r(t); KdzV^6K<c
} >wFn|7\)s>
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。 ah(k!0PV
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 dDAl n+
DeeV;?:
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 epG =)gd=8
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: S\GxLW@x
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 +D[C.is>]}
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 5`lVC$cP
最后的布局是: 0zsmZ]b5E
Add ytb1h Fs
/ \ S)'&+HamI
Divide 5 ELg$tc
/ \ oMYZ^b^
_1 3 ixoN#'y<"
似乎一切都解决了?不。 7{k?"NF
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。 7j(gW
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。 E8wkqZN
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: L$"pk{'
a]6dhQ`
template < typename Right > e?
|4O<@
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const !CY*SGO
Right & rt) const W'Y(@
{ !9.\A:G
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); "5Z5x%3I
} vIZFI
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 W@%g_V}C*
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。 o3NB3@uj<
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。 `=Bv+
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。 8%a
^j\L
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。 wSdiF-ue
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? ?iamo.0zN
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: 7<K=G2_:
9%0^fhrJ
template < class Action > LWN9 D
class picker : public Action M~y}0Ik
{ xJFcW+
public : G
c,
picker( const Action & act) : Action(act) {} aN6HO
// all the operator overloaded ;
0M"T[c
} ; >66
`hZ
5Q8s{WQ
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。 C}pQFL{B5
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: ;<%th
~LP5hL
template < typename Right > ~at:\h4:
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const T&:~=
{ g0IvcA
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); VCIV*5
P
} -3m!970
t8.3
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > afu!.}4Ct
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。 ,Vof<,x0
'!`]Zc
template < typename T > struct picker_maker qd~9uo&[Ig
{ ()n2 KT
typedef picker < constant_t < T > > result; m,}GP^<1i
} ; Pmd5P:n*,
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > M7-2;MZ
{ _kBx2>qQ
typedef picker < T > result; ?N@[R];
} ; zH#urF6<
Ht]O:io`
下面总的结构就有了: 5v=e(Ph+
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。 [F{P0({%?
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。 e nw*[D !
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 g+(Y)9h&
至此链式操作完美实现。 g'2;///
F%O+w;J4
ep*8*GmP
七. 问题3 FMWM:
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。 Fr (;C>
Blj<|\igc
template < typename T1, typename T2 > 1xO-tIp/
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const [| N73m,&
{ oR3t vw.
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); CW.T`F
} !;${2 Q
ocZ^rqo2w
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: mMO]l(a&
FchO
6O
template < typename T1, typename T2 > Az:A,;~+,!
struct result_2 8q:#
'
{ 3~Ap1_9
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; ["<'fq;PJ
} ; #%V+- b(
QiJ
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? lnF{5zc
这个差事就留给了holder自己。 {A)9ePgv!
\BO6.;jA
+AFBTJ
template < int Order > ToD_9i
}6
class holder; D.ySnYzh
template <> 2zuQeFsK
class holder < 1 > 0ZZ Wj%
{ wyLyPJv
public : \eRct_
template < typename T > /Ba/gq0j
struct result_1 *>xCX
{ 6` Aw!&{
typedef T & result; 1jaK N*
} ; P'*Fd3B#A=
template < typename T1, typename T2 > uH[:R vC0
struct result_2 xLgZtLt9
{ J@#rOOu
typedef T1 & result; $\M];S=CY
} ; Gi*_ &
template < typename T > Hxleh><c-
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const ?I\,RiZkz^
{ 8NTE`l=>/
return (T & )r; Qd>\{$N
} z*9 ke
template < typename T1, typename T2 > JY~CMR5#.O
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const u1\r:q
{ *M$'dLn
return (T1 & )r1; wxT(ktE
} QV4FA&f&
} ; ;82?ACCP
0sB[]E|7[s
template <> a|4Q6Ycu
class holder < 2 > 8# x7q>?
{ Iyb_5 UmpF
public : t J&tNSjTi
template < typename T > qVjMflVoay
struct result_1 h
9}x6t,
{ Y%>u.HzL
typedef T & result; S,Tc\}
} ; 2IUd?i3~l
template < typename T1, typename T2 > ;mPX8bT
struct result_2 tg\o"QKW9
{ P]armg%
typedef T2 & result; EBr?>hl
} ; ;V?d;O4u
template < typename T > pbw{EzM
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const {-%8RSK=<
{ z%\&n0
return (T & )r; RaP,dR+P
} %E"Z &_3{
template < typename T1, typename T2 > ;|:R*(2
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const *%E\mu,,c
{ e*U6^Xex
return (T2 & )r2; s'$2 }K
} R'" c
} ; (L(n%
'g3T'2"`5
+(^HL3
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 9[sOh<W
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: u(\O@5a
首先 assignment::operator(int, int)被调用: -Zp BYX5e_
y0~ttfv
return l(i, j) = r(i, j);
|.L_c"Bc
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) dlIYzO<
0?dr(
return ( int & )i; ia_lP
return ( int & )j; FYK`.>L28
最后执行i = j; W+5. lf=2>
可见,参数被正确的选择了。 \f)GW$`
1l Cr?
OkfxX&n
./L)BLC i
\Pcn D$L
八. 中期总结 Y*S:/b~y
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: U3Z-1G~*r
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 kg\8 (@h]
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 0%4OmLBT
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor ]hoq!:>M1
m/ID3_
O%N. ;Ve
8@RtL,[d
(.VS&Kv#U
ou-uZ"$,c
九. 简化 }}D32TVN
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。 wm_rU]
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 [m%]C
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: +.OdrvN4)
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。
HrfS^B
+-*/&|^等 9%1J..c
2. 返回引用。 k%Vprc
=,各种复合赋值等 b4WH37,lA
3. 返回固定类型。 ?_cOU@n
各种逻辑/比较操作符(返回bool) lk[Y6yE
4. 原样返回。 ]vP}K
operator, e<[ ] W4"A
5. 返回解引用的类型。 ;_2+Y^Qb
operator*(单目) QR _h#N2h
6. 返回地址。 >P&1or)e%
operator&(单目) Vxu V`Plf
7. 下表访问返回类型。 $mh\`
operator[] D9?.Ru0.
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 QWEE%}\3}
operator<<和operator>> Ak8Y?#"wz
Ip:54
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 wy0?*)~
例如针对第一条,我们实现一个policy类: #V%98|"
v(!:HK0oeT
template < typename Left > YRFz]
struct value_return Am_>x8z
{ %:zu68Q[
template < typename T > ! ?/:p.
struct result_1 P^48]Kj7
{ 7 )rL<+
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; 0H]{,mVs
} ; a@d 15CN
9dBxCdpu
template < typename T1, typename T2 > ,&qC
R
sw
struct result_2 eZN"t~\rX
{ "H<us?r{
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; k)|.<
} ; ;i'[c`
} ; Z7RBJK7|.
PP>6
K,$rG%czX
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait n|LpM .
l {>j8Ln
下面我们来剥离functor中的operator()
r[H8;&EL
首先operator里面的代码全是下面的形式: rp{|{>'`.q
x3Y)l1gh
return l(t) op r(t) b*M?\ aA
return l(t1, t2) op r(t1, t2) XWyP'\
return op l(t) \Z&Nd;o
return op l(t1, t2) -THMTRFz
return l(t) op 'A3skznX{
return l(t1, t2) op H(r D*R[
return l(t)[r(t)] XNv2xuOc J
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] xZlCFu
+38R#2JV
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: nS*Y+Q^9a
单目: return f(l(t), r(t)); % hvK;B?Y|
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); Jk6}hUH,
双目: return f(l(t)); \m
GY'0
return f(l(t1, t2)); $2L6:&.P,
下面就是f的实现,以operator/为例 i>s
P
<+0sh
struct meta_divide )AQ^PBwp
{ 5UO+c(T
template < typename T1, typename T2 > KP>9hEh
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) $[n:IDa*@1
{ T?t/[iuHrj
return t1 / t2; .8Bo5)q$a-
} Zrr)<'!i
} ; p2{7+m
MA6
Vy
这个工作可以让宏来做: *^~
=/:
tmooS7\a
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ gtZmBe=
template < typename T1, typename T2 > \ Qop,~yK
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; ABX%oZ7[|o
以后可以直接用 J5I@*f)l
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) yy7(')wKO
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 .t5.(0Xk[A
(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。。。) ;54NQB3L
N+rU|iMa.
'#Au~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 *}d N.IL,
,T<JNd'
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > P*OG`%y
class unary_op : public Rettype 0)332}Oh
{ zqo0P~
Left l; D3X4@sM
public : L ,dh$F
unary_op( const Left & l) : l(l) {} d*0RBgn
VNHceH
template < typename T > :~vodh
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const At4\D+J{Vs
{ |JxVfX8^
return FuncType::execute(l(t)); u ;-&r'J>
} O
{1" I
EIg~^xK
template < typename T1, typename T2 > 'Oue 1[
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 3I_^F&T
{ >+P}S@
return FuncType::execute(l(t1, t2)); ?K>)bA&l'
} 2@<_,'
} ; 49~d6fH
H@=oVyn/
vSH,fS-n
同样还可以申明一个binary_op Q'/sP 5Pj
d+D~NA[M
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > oLT#'42+H
class binary_op : public Rettype L7-BuW}&
{ w={q@.
g%
Left l; o@e/P;E
Right r; i[!|0U`p
public : %^IQ<
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} g<W]NYm
I'4(Ibl+
template < typename T > N3n]
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const OlOOg
{ g
X!>ef
return FuncType::execute(l(t), r(t)); x#D%3v"l_*
} p"ZvA^d\
nF <K84
template < typename T1, typename T2 > uL`#@nI
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const SIJ7Y{\.
{ f+cb83}n]
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); QxYm3x5
} t0m;tb bg
} ; +'<PW+U$
.gx^L=O:
da7"Q{f+
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 mqZH<.mn
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 hCcI]#S&
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) /iU<\+ H
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。 TTz=*t+D
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! ]y_:+SHc
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。。。 Z-PBCU
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 -tj#BEC[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) k$3pmy*
下面是修改过的unary_op JU?;Kq9R
.9nqJ7]
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > yE8D^M|g
class unary_op EZ)b E9
{ z1J)./BO
Left l; xE:jcA
d$}
1=R$ RI
public : 9zwD%3Ufn
4X+xh|R:U
unary_op( const Left & l) : l(l) {} TEz;:* ,CG
n/_q
template < typename T > I%YwG3uR
struct result_1 =!'9TS
{ ~T_|?lU`R
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; M\R+:O&
} ; |]?f6^|4
F1#{(uW
template < typename T1, typename T2 > q`*.F#/4c
struct result_2 |[?Otv
{ Hd~g\
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; /mkT7,]
} ; a{kJ`fK
)p\`H;7*V4
template < typename T1, typename T2 > {A0jkU
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const J!uG/Us
{ "ko*-FrQ
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); [bhKL5l
} Msqqjhoy
q\EYsN</;
template < typename T > !mlfG"FE
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const J&A1]T4d
{ Ib..X&N2
return OpClass::execute(lt(t)); ZmsYRk~@-
} 1Wpu
vB7Gx>BQd
} ; Fv^zSoi2
ZNBowZI
`UsJaoR#f
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 ?Lg<)B9
好啦,现在才真正完美了。 EF)BezG5y
现在在picker里面就可以这么添加了: 5?0<.f,
R-Edht|{
template < typename Right > ^~~Rto)Y
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const wA5Iz{uQO
{ w-K A~
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); *tqD:hiF
} [7I:Dm
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。 cW%)C.M
\?n6l7*t>
]Y[N=G
:nIMZRJ_!E
h#YO;m2wd
十. bind RTmp$lV
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 NXOXN]=c<
先来分析一下一段例子 KhR3$|fH<
",/6bs#$
4S26TgY
int foo( int x, int y) { return x - y;} )L b` 4B
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 dmF=8nff
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 q;eb
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。 #/YS
我们来写个简单的。 \!^=~` X-
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: >?^oxB"<Gc
对于函数对象类的版本: \IL)~5d
|4@cX<d.
template < typename Func > :!aLa}`@
struct functor_trait ;%n'k
{
~@'wqGTp
typedef typename Func::result_type result_type; +xYu@r%R
} ; YS|Dw'%g /
对于无参数函数的版本: $Tbsre\MJ
m*y&z'e\
template < typename Ret > S`s]zdUTP
struct functor_trait < Ret ( * )() > [Mu9"kF
{ :rb;*nY!
typedef Ret result_type; }g +kU1y
} ; 01mu6)
对于单参数函数的版本: 9k6s
cO5F=ZxR
template < typename Ret, typename V1 > HyzSHI
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > -Lq+FTezE
{ 7i" b\{5
typedef Ret result_type; %6Gg&Y$j!
} ; _HwA%=>7
对于双参数函数的版本: c6:uM1V{
IHEbT
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > p-s\D_
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > xa)p,
{ =;Q/bD->
typedef Ret result_type; $z$^
yjL
} ; $@Vn+|
Ix
等等。。。 yY8zTWji_
然后我们就可以仿照value_return写一个policy
Qz@_"wm[
KYiJXE[Q-
template < typename Func > EDnNS
struct func_return z6`0Uv~
{ &2W"4SE]6
template < typename T > V?EX`2S
struct result_1 UwUHB~<oE
{ Zn9u&!T&
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; gKb,Vrt
} ; X.<3/
f"7MYw\
template < typename T1, typename T2 > f\R_a/Us
struct result_2 PMsb"=Ds
{ ,>B11Z}PH
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; Z
)c\B
} ; |^1g*fy?
} ; qm_l#
u6
rO#w(]
jRg/N_2'2
最后一个单参数binder就很容易写出来了 i|{psA
ZLzc\>QX
template < typename Func, typename aPicker > [63\2{_^v
class binder_1 4. R(`#f
{ (u tP@d^
Func fn; z|Y54o3
aPicker pk; ,=+t2Bn
public : ]$2 yV&V