一. 什么是Lambda j$T12
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 8K4^05*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, #WjQ'c:
~vTwuc\(H
-!!]1\S*Y
Tm^kZuT{
class filler b5MBzFw
{ [IHo
~
public : *iB&tWv
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} P'wo+Tn*
} ; =!-} q
1$RJzHS
6uD<E
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: 8SpG/gl"
xVB
rwkk(
qu^g~"s
G^B>C
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); :G>w MMv&z
'goKYl#1Q
N3$1f$`
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 )l9KDObis
_-BP?'lN
Ma!
c:7V..
二. 战前分析 }E ]l4N2
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 U
2-{p
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 %|JiFDjp
\ Bj{.jL
MWme3u)D
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); wU|@fm"
/* --------------------------------------------- */ LxIGPC~
vector < int *> vp( 10 ); (rFiHv5
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); ,c"J[$i$
/* --------------------------------------------- */ j4,y+9U
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); inh:b .,B
/* --------------------------------------------- */ EMP|I^
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); |!]
"y<
/* --------------------------------------------- */ z'l
HL
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); YzjRD:
/* --------------------------------------------- */ MrzD
ah9UG
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); Tr_gc~
T#Q7L~?zY
M~\dvJ$cH
s.p>
?U
看了之后,我们可以思考一些问题: /pjl6dJ
t
1._1, _2是什么? }$z(?b
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 8Azh&c
2._1 = 1是在做什么? ( mp
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 k JmwR
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 Ea
S[W?u}
I'*,<BPG
IQU1 JVkZ
三. 动工 0?$|F0U"J
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: Hk;;+ '-
i=\)[;U
Dx1(}D
<qfAW?tF
template < typename T > !.,J;Qt
class assignment
O6NH
{ K-:y
T value; +# 'w}
P
public : Q k}RcP
assignment( const T & v) : value(v) {} #M|lBYdW}
template < typename T2 > @Pk<3.S0
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } )Xg5=zn$
} ; QP.Lq}
ya1
aWs~
lXTE#,XVf
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 ^P@:CBO
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment !DOyOTR&3
8)bR\s
A0Nx?
0Qa0
class holder rs?Dn6:;B
{ .2c/V
public : 'Z~ZSu
template < typename T > \"(?k>]E
assignment < T > operator = ( const T & t) const SPE)db3
{ FShjUl>mV
return assignment < T > (t); }qM^J;uy
} ZwBz\jmbP
} ; 3`yO&upk
I}bu
5(ZOm|3ix
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: ={%'tv`
(|<S%?}J
static holder _1; a6n@
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 B{&W|z{$
uX_#NP/2
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); ru 6`Z+p
而不用手动写一个函数对象。 ]:Ep1DIMl
Ag9GYm
6ioj!w<N
6"G(Iq'2t3
四. 问题分析 3R<r[3WP
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。 P?V+<c{
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。 #a=]h}&1?
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 I[&x-}w
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 |iUF3s|?
下面我们可以对这几个问题进行分析。 Z~Q5<A9Jz
_m?i$5
五. 问题1:一致性 CbM~\6R
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| YaS!YrpI
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 C'[4jz0xF
?VotIruR
struct holder _DSDY$Ec
{ ,]0BmlD
// (nLzWvN
template < typename T > P
s>Y]
T & operator ()( const T & r) const [xM&Jdf8
{ #9(+)~irz`
return (T & )r; W^3 Jg2gE
} MRz f#o<H
} ; c=tbl|Cq
vh.8m$,
这样的话assignment也必须相应改动: Caj H;K\
CP9 Q|'oJ
template < typename Left, typename Right > vWmt<E|e
class assignment ep3VJ"^
{ S}Wj.l+F
Left l; k+[oYd
Right r; +vJ}'uR3P
public : 56YqYu.
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} ABoB=0.l
template < typename T2 > @>VX]Qe^X
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } e%:vLE
9
} ; Y/UvNb<lK
? .B t.
同时,holder的operator=也需要改动: 7~"eT9WV
l-r$czY
template < typename T > a'HHUii=
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const 0ie)$fi
{ HqqMX`Rof
return assignment < holder, T > ( * this , t); w$s6NBF7
} 1:7fV@jw
j."V>p8u$
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。 "<egm^Yq
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 zO9WqP_`iR
$pPc}M[h
return l(rhs) = r; 7ko}X,aC
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。
StNA(+rT
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: Sh5m+>7K
s 64@<oU<"
template < typename Tp > LkF*$
class constant_t NU.4_cixb
{ u&`rK7J
const Tp t; /55 3v;l<
public : ;l `(1Q/
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} FFVh~em{
template < typename T > J8@bPS27q
const Tp & operator ()( const T & r) const DM)Re~*
{ ki`ur%h
return t; CC`#2j
} j=Q ?d]
} ; F CfU=4O
LmR OG-9
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 +q432ZG
下面就可以修改holder的operator=了 l@<Jp *|
d$MewDWUN
template < typename T > <HW2W"Go\
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const (iO/@iw
{ B]#iZ,Tp
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); UPuG&A#VV
} <;Td8T;
hZO=$Mm4p
同时也要修改assignment的operator() C !Lu`y
<5c^DA
template < typename T2 > \T`iq[+6
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } a&n}pnEn)
现在代码看起来就很一致了。 5[+E?4,&
OimqP
六. 问题2:链式操作 G:PcV_ihx
现在让我们来看看如何处理链式操作。 d
a.6Z!a
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。 Et"B8@'P
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。 V7Mp<x%
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。 bdyE9t
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct mr#XN&e
[YQ` `
template < typename T > @I0[B<,:G
struct result_1 Z=/bD*\g
{ GH6ozWA
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; !PY.FnZ
} ; }^3ICwzm
S"joXmJ/-C
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: "( P-VX
Nm=\~LP90
template < typename T > ;K<W<v5m0N
struct ref xs3t~o3y
{ G8voqP
typedef T & reference; =WP`i29j9}
} ; h\qM5Qx+Q
template < typename T > d|(@#*{T]
struct ref < T &> V$XCe
{ 5PU$D`7it
typedef T & reference; L[FNr&
} ; ?sBbe@OC?
DsP FBq
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: Vr=c06a2
SecZ5(+=
template < typename T > =9ISsI\Y6
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const fhZD[m#D
{ M4 :}`p=
return l(t) = r(t); KvrcO#-sL
} K8UgP?c;0
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。 &_EjP
hZ
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 $m;rOKVU
Q'~2,%3<
有了这个result_1,链式操作就简单多了。现在唯一要做的事情就是让所有的functor都重载各种操作符以产生新的functor。假设我们有add和divide两个类,那么 )"IBw0]
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: 3d2|vQx,K
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 6_# >s1`R
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 EfR3$sp
最后的布局是: [CU]fU{$
Add p -=+i
/ \ :-=,([TJ
Divide 5 2<*DL6
/ \ 52$7vYMto
_1 3 R~$W
似乎一切都解决了?不。 k{op ,n#
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。 1%YjY"j+
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。 eUyQS I4A
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: 6O^'J~wiI
`3Gjj&c
template < typename Right > cC.=,n
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const |=7ouFl
Right & rt) const 0ivlKe%
{ q][{?
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); l^s\^b=W
} 17Q1Xa
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 0W|}5(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。 #Y3:~dmJ-
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。 ~RV>V*l
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。 <MhjvHg
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。 =#N;ZG
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? B/S~Jn
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: v$R+5_@[l
UXz0HRRS0
template < class Action > z
z@;UbD"
class picker : public Action mC
P*v-
{ $EjM)
public : ?UC3ES
picker( const Action & act) : Action(act) {} ), >jBYMJ
// all the operator overloaded wD}ojA&DU
} ; 3PB#m.N<
.z/M (
Picker<T>继承自T,唯一的作用就是给T添加上了各种操作符的重载函数。 s? /#8 `
现在所有参与行动的functor都要套上一层picker, _1被声明为 picker<holder>, 并且holder中所重载的操作符除了operator()之外全部被移到了picker内。而picker中的操作符重载的返回的functor也必须套上一个picker: 5"4O_JQ
R;9H`L/>
template < typename Right > ]Mu
+
DZ
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const /5^"n4/M
{
2BLcun
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); V`OeJVe
} Mg
H,"G
HC0q_%j
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > E DuLgg@
使用picker还带来一个额外的好处。之前提到picker_maker要区分functor和常量,有了picker,区分的方法就非常简单了:凡是属于picker<T>的都是functor,否则就是常量。 YqsN#E3pf
ViV"+b#gu
template < typename T > struct picker_maker R:zPU
{ i6R2R8
typedef picker < constant_t < T > > result; M_tY: v
} ; E#t;G:+A
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > }mRus<Ax
{ |zD{]y?S-
typedef picker < T > result; %(a<(3r
} ; M17oAVN7D
laX(?{_
下面总的结构就有了: ?Xm!;sS0
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 ]M
AB
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 o:ki IZ]
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 70,V>=aJ
至此链式操作完美实现。
%"GF+
Ju3-ZFUS4
kCkSu-
七. 问题3 ZD{%0uh
如何使用多参数的函数对象呢?考虑_1=_2,这个functor必须接受2个参数,因此所产生的assignment对象的operator()必须能接收2个参数。
,lX5-1H
{@Y|"qIN
template < typename T1, typename T2 > >$,A [|R
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 1{N73]-M:
{ E~?0Yrm F
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); ~[|&)}q
} NNZ%jJy?=,
sBP.P7u
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: !g}?x3
7Iu^l4=2
template < typename T1, typename T2 > ,Y&LlB 2
struct result_2 ;-p1z%
u
{ 3-cCdn
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result;
nU]n]gd
} ; K*;e>{p
USz|Rh
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? ;h[p "
这个差事就留给了holder自己。 "&jA
CI
vK2sj1Hzr
z@\C/wX
template < int Order > p2T%Zl_
class holder; 8A/;a{
template <> P3|_RHIb
class holder < 1 > P7GuFn/p~2
{ `N$:QWJ
public : JmDi{B?
template < typename T > ConXP\M-
struct result_1 o>rsk
6lNi
{ C
Z8Fe$F
typedef T & result; +`pS 7d
} ; 61|uvTX
template < typename T1, typename T2 > r|$@Wsb?#
struct result_2 :;[pl|}tM
{ y]|Hrx
typedef T1 & result; -dXlGOD+C
} ; 2NS(;tBB0
template < typename T > RlH|G
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const *a_U2}N
{ ~WH4D+
return (T & )r; t']d_Vcza
} F?!P7 zW
template < typename T1, typename T2 > .FUws
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const KU,KEtf
{ D^cv
8 8<
return (T1 & )r1; \Eq,4-q
} ^%(HZ'$wC
} ; u{#}Lo>B #
~JjL411pG
template <> (Fc\*Vn
class holder < 2 > C:S*juK
{ <A{|=2<
public : >*jcXao^
template < typename T > ? yL3XB>
struct result_1 8MIn~
{ Cjh0 .{
typedef T & result; 3r{3HaN(^'
} ; y|r+<
template < typename T1, typename T2 > 0#\K9|.
struct result_2 SU,S1C_q8
{ TJk3z^.j
typedef T2 & result; sVdn>$KXk
} ; 5u/d r9n
template < typename T > *nb `DR
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const W5C8$Bqm
{ !O;su~7
return (T & )r; yVF1*#"
} _+c' z
template < typename T1, typename T2 > M::
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const GnAG'.t-Z
{ %:yp>nm
return (T2 & )r2; g.L~Z1-
} #vwK6'z
} ; tX'`4!{@+
5ynBVrYf
}~W:3A{7;
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> >。 }sy^ed
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: Y-Iu&H+\
首先 assignment::operator(int, int)被调用: b/#SkxW#S
&%@e6..Ex
return l(i, j) = r(i, j); IP?15l w
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) Lzr&Q(mL
`'W/uCpl
return ( int & )i; DIqM\ ><
return ( int & )j; VtP^fM^{
最后执行i = j; o7gYj\
可见,参数被正确的选择了。 !sknO53`H`
fyt ODsb>
_ MsO2A
q fc:%ks2
GG0H3MSc
八. 中期总结 `!Z0;qk
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: (M0"I1g|w
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 :k; c|MW
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 .j
et0w
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor Q,ezAE
%wFz4:
rCK
XC(:O(jdA2
f-.dL
`p!&>,lrk
九. 简化 "*U0xnI
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。 1'NJ[
C`
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 h6CAd-\x\
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: -/V,<@@T
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 f: 9bq}vH
+-*/&|^等 CyfrnU8g
2. 返回引用。 SD/=e3
=,各种复合赋值等 @$Xl*WT7
3. 返回固定类型。 'iM#iA8
各种逻辑/比较操作符(返回bool) 8t;vZ&
4. 原样返回。 ]/9@^D}&
operator, "[QQ(]={
5. 返回解引用的类型。 m
>Rdsn~l
operator*(单目) &lCOhP#
6. 返回地址。 C3K":JB
operator&(单目) h]Y,gya[yk
7. 下表访问返回类型。 :@RX}rKG
operator[] &gg Om
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 2/iBk'd
operator<<和operator>> s||c#+j"8
!b"2]Qv
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 LE|DMz|J
例如针对第一条,我们实现一个policy类: ~} 02q5H
3Q#Tut
template < typename Left > _ea|E 8
struct value_return ,rNv}
{ nb\pBl
template < typename T > FvJkb!5*e_
struct result_1 wpI"kk_@@
{ ~c=F$M^"c
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; YO9ofT
} ; ;0 4< 9i
`qV*R
2
template < typename T1, typename T2 > +,_%9v?3
struct result_2 `< 82"cAT{
{ 1d!TU=*
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; Ck:+F+7_v
} ; Eq=j+ch7
} ; k#n%at.g
iOtf7.@
'A,)PZL9i
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait uE}$ZBiq
^x2@KMKXZ
下面我们来剥离functor中的operator() (e#f
首先operator里面的代码全是下面的形式: KJv[z
6lL^/$]
return l(t) op r(t) lf\^!E:
return l(t1, t2) op r(t1, t2) !ou;yE&<,
return op l(t) IN,=v+A
return op l(t1, t2) Fd#Zu.Np
return l(t) op MvTp%d.
return l(t1, t2) op F#~*j
return l(t)[r(t)] >=86*U~
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] <b?$-Rx
P5W58WxT'
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: >[ g=G
单目: return f(l(t), r(t)); fVJWW):
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); W^pf 1I8[
双目: return f(l(t)); ByacSN
return f(l(t1, t2)); XRTiC#6
下面就是f的实现,以operator/为例 _}cD_$D
$EL:Jx2<
struct meta_divide oPVt
qQ
{ h@TP=
template < typename T1, typename T2 > #|T2`uYotf
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) ">5$;{;2r
{ dK4w$~j{k
return t1 / t2; 'hFL`F*
} h^,av^lg^
} ; L#%)@
s~ou$!|
这个工作可以让宏来做: s LWVgD
L2wX?NA
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ y.-Kqa~
template < typename T1, typename T2 > \ "y5bODq3t
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; C{+JrHV%h
以后可以直接用 d%RH]j4
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) y(#6nG@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 4dm0:,
G
(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。。。) Q3Y(K\
R&$fWV;'
c`/=)IO4%
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 U$S{j&?
G_zK .N
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > J#q^CWN3R
class unary_op : public Rettype H}q$6WE
{ uy<<m"cA;
Left l; i29a1nD4Hm
public : r8!pk~R5]
unary_op( const Left & l) : l(l) {} '=eVem=
6L)7Q0Z
template < typename T > 7#Uzz"^
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const J1Az+m
{ PHUeN]s#
return FuncType::execute(l(t)); k+J63+obd
} =-&h@mB;G
/0$405
template < typename T1, typename T2 > 0c8_&
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const x34GRe!!
{ ^~6gkS
}
return FuncType::execute(l(t1, t2)); )heHERbJ
} k*!iUz{]
} ; t* p%!xsH
@1<VvW=
4tx6h<L#s
同样还可以申明一个binary_op #0\* 86
^zS;/%
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > zSu,S4m_;
class binary_op : public Rettype F?0Q AA
{ H
SGz-
Left l; <`NsX
6t
Right r;
U0srwt97S
public : ]*Q,~uV^|
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} N93R(x)%
hE$3l+
template < typename T > Df:/r%
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const Y(2Z<d
{ V<;_wO^
return FuncType::execute(l(t), r(t)); ir>+p>s.
} Ap;^\5
(I'{
pF)
template < typename T1, typename T2 > 01uj-!D$@
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const
2Vu?Y
{ RAws{<6T-
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); g)D@4RM
} {?EmO+![}
} ; Q2* 8c$
s{V&vRr
nn$^iw`
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 jO|`aUYTf
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 Qu7ML]e?z
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) jVN=_Y}\
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 :,j^ei
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! Gl45HyY_
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 z7)$m0',?
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 MPyDG"B *
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) /6yVbo"
下面是修改过的unary_op .*>C[^
fb^R3wd$ff
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > >9#) obw
class unary_op ^^tTA^
{ },Grg~l
Left l; 9.( [,J
DRXUQH
public : yv>uzb`N
/d Ua
unary_op( const Left & l) : l(l) {} d7zZ~n
k]RQ 7e
template < typename T > *-q&~
struct result_1 ]gv3|W
{ Nl%5OBm
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; H$Pf$D$
} ; )"M;7W?R0
-ik((qx_
template < typename T1, typename T2 > `zl,|}u)
struct result_2 `_ZbA#R,
{ XH/!A`ZK
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; Z.unCf3Q
} ; _,UYbD\[J}
E piF$n
template < typename T1, typename T2 > 2\+N<-(F5
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const Xa$%`
{ w+5OI9
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); 6Rq +=X
} jO*H8XO
J#iuF'%Ds
template < typename T > '%*hs8s
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ~YviXSW
{ n: {f\
return OpClass::execute(lt(t)); C$LRX7Z`o
} H/8u?OC
d& v 7l
} ; \RFA?PuY
d0zp89BEn
NxK.q)tj6
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 3!#FG0Z
好啦,现在才真正完美了。 N#R8ez`
现在在picker里面就可以这么添加了: 1}ifJ~)5S
$~
d6KFT
template < typename Right > HyYJ"54
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const [kgCB7.V
{ uOKdb6]r6
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); w&]$!g4
} 5C*-v,hF
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。 >:FmAey
7nW <kA
c@4$)68
6 vJS"+ <
^HI2Vp
十. bind jgkY^l
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 >I&s%4
先来分析一下一段例子 ke/4l?zs
L`rrT
n 4H'FZ
int foo( int x, int y) { return x - y;} a/%qn-i|p
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 x&EMg!
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 lC
d\nE8G
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 !)}z{,Jx
我们来写个简单的。 lx?v
.:zl\
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: 1h)K3cC
对于函数对象类的版本: 2G3Hi;q18
AkO-PL
template < typename Func > eV;nTj
struct functor_trait ?TmVLny
{ C}9|e?R[Rz
typedef typename Func::result_type result_type; e?]HNy
} ; 5fmQ+2AC1
对于无参数函数的版本: : 'jVA
t[G7&ovj
template < typename Ret > 5,Co(K
struct functor_trait < Ret ( * )() > 7WmY:g#s
{ YnCuF0>
typedef Ret result_type; =<ht@-1
} ; w2r*$Q
对于单参数函数的版本: TA#pA(k
/}CAd
template < typename Ret, typename V1 > KT*"Sbh
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > xa{.hp?
{ IiX2O(*ZE
typedef Ret result_type; 8CvNcO;H0
} ; GW.Y=S
对于双参数函数的版本: 'BVI ^H4
C9>^!?>
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > +)_DaL
E
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > J DOs.w
{ V[7D4r.j
typedef Ret result_type; DKl\N~{F
} ; 6/Z_r0^O
等等。。。 4NIb_E0
然后我们就可以仿照value_return写一个policy 1{qG?1<zZ6
U\[b qw
template < typename Func > "!D,9AkZS
struct func_return &.Yu%=}
{ bGlr>@;-r
template < typename T > N4WX}
struct result_1 Ve40H6Ox
{ SzUH6|=.R=
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; _0Y?(}
} ; 1h{7dLA
Y{X%C\
template < typename T1, typename T2 > RgzzbW
struct result_2 UGoB7TEfn
{ J@ 8OU
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; %e+*&Z',
} ; 5hDPX\
} ; }CrWmJu0
:y_]JL;w
k<rJm
P{
最后一个单参数binder就很容易写出来了 uaha)W;'9
,lb}&uZo
template < typename Func, typename aPicker > Bc<