一. 什么是Lambda
,Xw/
t>
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 1NTe@r!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, T]xGE
=% p"oj]:
M\%{!Wzo8
ocMf}"
class filler ,#A,+!4
{ >h9U~#G=
public : tv0xfAV
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} g 0L 4
} ; UpITx]y?"m
[|YMnV<B
">o/\sXeH
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: :X#(T-!t
ch&r.
4Y]`> ;w
=P!Vi6[gF~
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); -}(W=r\
C9z{8 ;
Um~jp:6p
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 }MX`WW0\]Z
~?p
> L
ms$o,[
%wO~\:F8
二. 战前分析 X}ZOjX!
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 1li`+~L
F
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 (#:Si~3
>iCMjT]4
_I9TG.AA.
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); GHkSU;})
/* --------------------------------------------- */ p#&6Ed*V
vector < int *> vp( 10 ); 'D4NPG`z
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); ^~0r+w61
/* --------------------------------------------- */ .cb mCFXL
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); G`n-WP
/* --------------------------------------------- */ zt8ZJlNK
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); C"sa.#}
/* --------------------------------------------- */ m} V,+E
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); IH0Uq_
/* --------------------------------------------- */ 0C7"*H0R
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); bhI8b/
S$#Awen"@
myo/}58Nv
)-9/5Z0v
看了之后,我们可以思考一些问题: &`9lIVB,K
1._1, _2是什么? fVkl-<?x
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。 BK +JHT
2._1 = 1是在做什么? h3:,Gbyap
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。 ~7m+cWC-+
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。 CR/LV]G
$qvNv[
Eg9502Bl~8
三. 动工 4 (yHD
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: {hl_/
aG
qGw6Wp~
suVS!}
C
~UnfS};U
template < typename T > 6B 8!2
class assignment vw3W:TL
{ K,R Ia0)
T value; D,7! /u'
public : #8`G&S*
assignment( const T & v) : value(v) {} R'F|z{8
template < typename T2 > cr!I"kTgD
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } QEVjXJOt0
} ; R =jK3yfw
AkF1Hj
%8ul}}d9
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 R6!3Y/Q@
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment 2@H~nw 0
$OJ*Kul
o%dtf5}(,
>ko;CQR
class holder ."lY>(HJ
{ ED6H
public : NZ_45/(dx
template < typename T > 4M:oa#gh@
assignment < T > operator = ( const T & t) const a}fW3+>
{ <sTaXaq?
return assignment < T > (t); T4UY%E!0
} Y}Ov`ZM!r
} ; &8 (2U-
N5s_o0K4TU
G6
GXC`^+
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: c" l~=1Dr
rUyT5Vf
static holder _1; )yK!EK\
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 Wc)^@f[~<
w "D"9G
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); X:dj5v
而不用手动写一个函数对象。 Y8P
$yt|nO
l0
1Lg6+S
[]Z6<rC|
四. 问题分析 4jXyA/F9V
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。 FPqgncBHK
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。 $UH_)Q2#J^
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 A ^~\
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 .OjJK?
下面我们可以对这几个问题进行分析。 rF5<x3
UeVF@rw
五. 问题1:一致性 6"wY;E
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| 0}ZuF.
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 41:Z8YL(
z`BRz&
struct holder Fb_~{q
{ isaT0__8
// :ortyCB:H
template < typename T > (cMrEuv
T & operator ()( const T & r) const U9@q"v-
{ ]s<Q-/X
return (T & )r; aH:eu<s
} Ji7A9Hk
} ; ;[|x5o/<
gcz1*3)
这样的话assignment也必须相应改动: j;'NJ~NZ$
~v5tx
template < typename Left, typename Right > gh~C.>W}q+
class assignment lr|-_snx2
{ 0
xXAhv-)O
Left l; j\ )Qn2r
Right r; -?GYW81Q
public : Lrk^<:8;
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} Xc@4(Nyp
template < typename T2 > jHFdDw|N`
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } "zqt'b0bW
} ; R; IB o
gDA hl
同时,holder的operator=也需要改动: yXkgGY5
X`22Hf4ct
template < typename T > k<St:X%.O
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const 5$y<nMP
{ vg)zk2O
return assignment < holder, T > ( * this , t); yyXJ_B
} HezCRtxRcc
|~>8]3. Y
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 Hj5b.fB
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 5Po.&eS
wp@c;gK7
return l(rhs) = r; t!K|3>w
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 tV<Au
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: t!PFosFp
1e&`m~5K+
template < typename Tp > rm2TWM|
class constant_t KLoHjBq
{ BtjsN22
const Tp t; *:_.cbo
public : ]-0
&[@I4@
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} [H"Ods~_`
template < typename T > 79i>@u%
const Tp & operator ()( const T & r) const 6#.R'O
{ l
lQ<x
return t; jx-W$@
} K%Rx5 S
} ; ' rXkTm1{
0z,c6MjM+
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 &^z~wJ,]
下面就可以修改holder的operator=了 G;tIhq[$Vb
lte~26=e
template < typename T > B^KC~W
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const <yIJ$nBx
{ WJ
mj|$D
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); nc`[f y|}
} `OBDx ^6F
$#0%gs/x
同时也要修改assignment的operator() =LuA[g
$ccI(J`zux
template < typename T2 > 6~}=? sX4
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } &<L+;k~P%
现在代码看起来就很一致了。 ~
Iv[
u[cbRn,W
六. 问题2:链式操作 a1s=t_wT
现在让我们来看看如何处理链式操作。 ne;,TJ\
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。 &oAuh?kTq
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。 jtd{=[STU
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。 \n /_Px
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct 8 2_3|T
PI }A')Nq.
template < typename T > $o-s?";
struct result_1 73P(oVj<
{ YRB,jwne
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; 9=h A#t.#
} ; MF=@PE][
$rf5\_G,96
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: ==c\* o
l'$AmuGj
template < typename T > ^gNAGQYA
struct ref |JrG?:n
{ Z>o20uA
typedef T & reference; TlM ]d;9G
} ; uYJ6"j
template < typename T > dGZVWEaPfx
struct ref < T &> eoow]me
{ i 1
typedef T & reference; &L+u]&!6C
} ; U|iSJ%K
]2tX'=X
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: .vwOp*3\
=:5yRP
template < typename T > J#bEAK^L,l
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const i9+V<'h
{ YMJ?t"
return l(t) = r(t); I2D<~xP~2+
} '|Cs!Zl
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。 sgFpZk
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 E@t^IGDr
+\Rp N
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 27gK
Y
Zf;
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: +|\dVe.
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 *p +%&z_<
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 skr^m%W
最后的布局是: 670g|&v.
Add Av7bp[OD
/ \ e>Is$+[`7
Divide 5
}9{6{TD
/ \ ,sXa{U
_1 3 <+C]^*j
似乎一切都解决了?不。 HlLF<k~}
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。 NaLec|6<t
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。 ~^:/t<N
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: F@&q4whaVD
OyFBM>6gh
template < typename Right > ^-mz!{
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const T|r@:t[
Right & rt) const
S+_}=25
{ tOS%.0W5J
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); HuCH`|v-
} _! \X>rfz
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 !PJ;d)\T
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。 7*uG9iX
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。 )}vQ?n[:'
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
omtP }
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。 7G!SlC
X}W
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? $d4eGL2S
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: ^[lg1uMW
_qM'm^z5
template < class Action > N%n#mV;
class picker : public Action if
r!ha+8!
{ eQJLyeR+
public : R7( + ^%
picker( const Action & act) : Action(act) {} lB.P
// all the operator overloaded -N~*h
} ; PUF"^9v
G23Mr9m5O
Picker<T>继承自T,唯一的作用就是给T添加上了各种操作符的重载函数。 (\>_{"*=
现在所有参与行动的functor都要套上一层picker, _1被声明为 picker<holder>, 并且holder中所重载的操作符除了operator()之外全部被移到了picker内。而picker中的操作符重载的返回的functor也必须套上一个picker: j=M_>
0g~WM
template < typename Right > ^=}~
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const T&6{|IfM_
{ :>;-uve8'
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); /w`{]Ntgu
} C
KBLM2D
kjJ\7x6M
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > rN8 ZQiJC
使用picker还带来一个额外的好处。之前提到picker_maker要区分functor和常量,有了picker,区分的方法就非常简单了:凡是属于picker<T>的都是functor,否则就是常量。 '9]%#^[Q
wlmi&kq
template < typename T > struct picker_maker 4f'WF5S/}8
{ \^w=T*
typedef picker < constant_t < T > > result; +7^{T:^ht
} ; .0r5=
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > +|r)
;>b
{ n!A')]y"
typedef picker < T > result; v6;XxBR6
} ; e#)}.
dGrOw)
下面总的结构就有了: L*11hyyk
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 {> pB
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 O=G2bdY{,
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 v5RS <?o
至此链式操作完美实现。 _LxV)
Yk6fr~b
's(0>i
七. 问题3 <~<I K=n
如何使用多参数的函数对象呢?考虑_1=_2,这个functor必须接受2个参数,因此所产生的assignment对象的operator()必须能接收2个参数。 SG$/v
kT []^Jtc
template < typename T1, typename T2 > &7XB$
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const yIh>j.P
{ MuO7_*q'n
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); `LVXK|m+ $
} lD _
u
gU0}.b
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: p%G4Js.
;XZ5r|V}
template < typename T1, typename T2 > TJ
;4QL
struct result_2 k;#$Oxa>t=
{ v$owG-_><
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; :DR
G=-M
} ; rX{QgyY&
WB"$NYB
显然,各个functor似乎根本不理会各个参数那个是_1, 那个是_2, 那么最后是怎么选择的呢? tlA4oVII
这个差事就留给了holder自己。 N"2P&Ho]
hm&{l|u{RU
Z[slN5]([
template < int Order > 1Hy
class holder; tt6ElP|D
template <> 2sk^A
ly
class holder < 1 > Cx}
Yp-
{ 6JSa:Q>,
public : @L,T/m-HF
template < typename T > na?jCq9C
struct result_1 HEhdV5B
{ NGd|7S[^+c
typedef T & result; s[SzE6eQ`l
} ; U^snb6\5
template < typename T1, typename T2 > ~2S`y=*:
struct result_2 rPZ<
{ YEF%l'm(\
typedef T1 & result; A!ba_14
} ; N`Zm[Sv7
template < typename T > Ddghw(9*H
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const f]0kG
{ 9c}LG5
return (T & )r; );@@>~
} @|j`I1r.A
template < typename T1, typename T2 > f>;5ZE4Zu
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const tI{pu}/"#
{ #z6RzZu
return (T1 & )r1; )><cL:IJ}S
} t'Nu^_#
} ; sYYg5vL9
BT2[@qH|qF
template <> +wY3E*hU
class holder < 2 > )Mi#{5z
{ T=ox;r
public : +7|Oy3s
template < typename T > BO#fzq%
struct result_1 CDO_A \
{ MVe5j+8
typedef T & result; IhJ _Yed
} ; v7\~OOoH]
template < typename T1, typename T2 > *J 7>6N:-
struct result_2 /ZvNgaH5M
{ hOO)0IrIM*
typedef T2 & result; Z5bmqhDo[
} ; @ J!)o d
template < typename T > KVSy^-."
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const Rl=NVo
{ Rqa#;wb!(
return (T & )r; <Lyz7R6
} Yc"G="XP;
template < typename T1, typename T2 > |/]bpG 'z
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const qV@xEgW#r
{ F'C]OMBE
return (T2 & )r2; +G7A.d`V}
} j &)|nK;}
} ; mucY+k1>g
]W5s!T_
}u5 Mexs
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 z ,P:i$
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: ZBJ.dK?Ky|
首先 assignment::operator(int, int)被调用: j0kEi+!TVq
B>o#eW
return l(i, j) = r(i, j); 8Nd +
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) 7>9/bB+TL
$*G]6s
return ( int & )i; 4<ER
dP7"-
return ( int & )j; R D=!No?
最后执行i = j; 8:huWjh]M
可见,参数被正确的选择了。 sog?Mvoq
#v89`$#`2
S;Lqx5Cd
fdck/|`t
xPq3Sfg`A
八. 中期总结 ''?.6r
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: ~N>[7I"*
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 %Kw5b ;
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 ?N,a {#w
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor 2a (w7/W:
}]=b%CPJh+
f|m.v
+7k
Jn'q'+
XFG]%y=/6
\%mR*J+
九. 简化 RgRyo
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。 e@L+z
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 n`vqCO7@'
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: e&<#8;2X
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 IW$&V``v
+-*/&|^等 oT\B-lx
2. 返回引用。 ;}.jRmnJ
=,各种复合赋值等 /+JCi6{sHS
3. 返回固定类型。 ag:#82C
各种逻辑/比较操作符(返回bool) VBIPB
4. 原样返回。 BXZ( %tnY
operator, !D7\$
g6g
5. 返回解引用的类型。 p#^L
ZX
operator*(单目) qVZ=:D{
6. 返回地址。 wrK$ZO]
operator&(单目) H1s{JJAM>i
7. 下表访问返回类型。 )WwysGkqol
operator[] eq(|%]a=
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 |>j=#2
operator<<和operator>> 4{}u PbS
NO`LSF
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。 '?_I-="Mr
例如针对第一条,我们实现一个policy类: AY[7yPP
[9'5+RXw3
template < typename Left > Dr7,>Yx
struct value_return ;Zw!
{ !yojZG MB
template < typename T > tE(x8>5A:
struct result_1 gS4K](KH |
{ 0b?9LFd
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; 31w?bx !Pp
} ; yc_(L-'n
dQ/Xs.8
template < typename T1, typename T2 > K4,VSy1byI
struct result_2 i:qc2#O:J
{ 0}Kl47}aD
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; p KKn
} ; [9[tn-
} ; |pq z(j7
_^#PV}
T_5 E
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait K 2LLuS!
o1GWcxu*\
下面我们来剥离functor中的operator() }{=%j~V;&
首先operator里面的代码全是下面的形式: f>#\'+l'
oYlq1MB?
return l(t) op r(t) gA" =so
return l(t1, t2) op r(t1, t2) UrN$nhH
return op l(t) &XrF#s
return op l(t1, t2) ZS^EKz~ +
return l(t) op je_77G(F
return l(t1, t2) op =1VY/sv
return l(t)[r(t)] SDA
+XnmH
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] hYb!RRGn
/bt@HFL|`
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: %QwMB`x
单目: return f(l(t), r(t)); }..}]J;To
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); D dt9`j
双目: return f(l(t)); 0kmVP~K
return f(l(t1, t2)); ~4XJ" d3L
下面就是f的实现,以operator/为例 n)$ q*IN"
@^k$`W;
struct meta_divide :L*CL 8m
{ l]oGhM;
template < typename T1, typename T2 > z#D@mn5\a
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) J@!Sf7k42
{ zh*NRN
return t1 / t2; hh:0m\@<
} _Xsn1
} ; i"Ct}7i
"W\
#d
这个工作可以让宏来做: &NHIX(b6
?|N:[.
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ e)cmZ8~S
template < typename T1, typename T2 > \ w`F}3zm
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; top3o{4
以后可以直接用 8Ln:y'K
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) MbYa6jrF
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 iOjmj0
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) xqbI~jV#
dgX 0\lKpf
(VC{#^2l
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 1G{$ B^
f
j%[|XfM
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > QL_bg:hs
class unary_op : public Rettype i`Lt=)@&
{ AHn^^'&x[
Left l; s )~Q@ze2
public : ={#r/x
unary_op( const Left & l) : l(l) {} ApU5,R0
owmA]f
template < typename T > l~ F,i n.
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 0fi+tc30
{ !. q*bY
return FuncType::execute(l(t)); s7a\L=#p(
} Ddt(*z
/
f.rHX<%q9B
template < typename T1, typename T2 > OM}:1He
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const <Ni]\-*
{ }{j[
return FuncType::execute(l(t1, t2)); 47ir QK*
} 5:^dyF&sm{
} ; MFE~bU(h
)7c^@I;7
6M612
同样还可以申明一个binary_op ?w3f;v
z'fGHiX7.0
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > XK(<N<Z@|e
class binary_op : public Rettype ew}C*4qH
{ }1X,~y]
Left l; A
g/z\kX
Right r; 9FJU'$FN
public : '=%vf
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} $Iqt
c)DA
T][\wyLx1
template < typename T > Q\ro )r
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 33"{"2==`
{ ;rd!kFd#bq
return FuncType::execute(l(t), r(t)); x<9|t(
} )Cu"M#`
0o`0Td
template < typename T1, typename T2 > lt}|Y9h
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const G^r^" j
{ LB 2
2doW
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); 4i/ TEHQ
} [S3X
} ; Fv#ToT:QXe
{%UY1n
s&8QRI.
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 ?z
Ms;
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 `9b D%M
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) <(s+
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。 s{<rc>
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! MEq
()}7P
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。。。 1wGd5>GDA
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 NZdQz
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) {PYN3\N,
下面是修改过的unary_op 64b9.5Bn
J^0co1Y0
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > 7&m*:
J
class unary_op 2{@:
:JZ
{ b>I -4
Left l; $~ zqt%}
r(i<H%"Z
public : :^J(%zy
'<4OA!,^)
unary_op( const Left & l) : l(l) {} O{SU,"!y
63-`3R?;
template < typename T > #Cbn"iYee
struct result_1 Z-]d_Y~m4
{ ZaXK=%z
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; =2->1<!x6<
} ; >/$Q:92T
n'%*vdHKm
template < typename T1, typename T2 > o(|`atvK
struct result_2 3vVhE,1N
{ _%Mu{Ni&
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; %)\Cwl
} ; DRf~l9f
B3XVhUP
template < typename T1, typename T2 > %Ljc#AVg
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const CF =#?+x
{ N#]f?6*R
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); r `28fC
} _xUiHX<
>N+e c_D^
template < typename T > Y5PIR9 -
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const zS|%+er~zO
{ ]<W1edr
return OpClass::execute(lt(t)); *C's7O{O
} LFV;Y.-(h
HHa7Kh|-H
} ; +(UrqK4Av
[-vd]ob
<~X=6
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 ruF+X)
好啦,现在才真正完美了。 <(#cPV@j
现在在picker里面就可以这么添加了: lKH"PH7*_w
Gash3}+
template < typename Right > N |7<*\o
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const "0zMx`Dh
{ D.R5-
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); [9aaHf@'
} l<z[)fE{uS
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。 Kq6m5A]z
z9;vE7n!
P]r"E
zXUE<\
*b7HtUA
十. bind #BlH)Cv
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。 Mr/^V,rA
先来分析一下一段例子 >G/>:wwSP.
MH{vFA4:,
mj5A*%"W
int foo( int x, int y) { return x - y;} D1#E&4
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 ((;9%F:/$
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 --",}%-
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。
CcAsJX~_
我们来写个简单的。 gjyg`%
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: ]WyV~Dzz<
对于函数对象类的版本: b^hCm`2w*
}[ux4cd8Y
template < typename Func > ot(|t4^
struct functor_trait LUS7-~:F
{ rw_&t>Ri;
typedef typename Func::result_type result_type; '>'h7F=tY
} ; EkWe6m
对于无参数函数的版本: Qpf BM
U|U/B
template < typename Ret > ) : Q5u6
struct functor_trait < Ret ( * )() > a;/4 ht
{ &~||<0m
typedef Ret result_type; >fs-_>1d
} ; v`beql
对于单参数函数的版本: gY*Cl1 Iz
Ra~n:$tg2
template < typename Ret, typename V1 > ]2b" oHg
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > kFD-
{ SL@Vk(
typedef Ret result_type; fVR ~PG0
} ; hTVN`9h7
对于双参数函数的版本: >SfC '* 1
j]
M)i:n
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > z13"S(5D~
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > s/P\w"/fN
{ rYm<U!k
typedef Ret result_type; !4.;Ftgjn
} ; )m5<gp `
等等。。。 y<3v/,Y
然后我们就可以仿照value_return写一个policy B;1wnKdj
L[TL~@T
template < typename Func > f()^^ +
struct func_return vbwEX 6
{ hw~cS7
template < typename T > BIV]4vl-&
struct result_1 r=&PUT+vt
{ %qja:'k
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; jGt'S{
} ; n!HFHy2
vc^PXjX
template < typename T1, typename T2 > 9Cf^Q3)5o
struct result_2 kQVl8KS
{ ;F~GKn;}
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; qc*+;Wi+5
} ; xW"J@OiKL
} ; nW|[poQK
m\@Q/_v
;]nU->
最后一个单参数binder就很容易写出来了 @&EE/j^
3]}W
template < typename Func, typename aPicker > 66Hu<3X P
class binder_1 >|z=-hqPK
{ %$sWNn
Func fn; pR\etXeL d
aPicker pk; \I'A:~b)L
public : WYaDN:kZf
kAy.o
template < typename T > 8
LaZ5
struct result_1 O8dDoP\F2
{ I X\&