一. 什么是Lambda u=(H#o<#
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 {]+ jL1
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, ^it4z gx@
=fY lzZh
BfX%|CWh
0Wa#lkn$I
class filler K3La9O)>
{ +nU' ,E
public : Xfj)gPt}
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} CKJAZ 2
} ; g<M0|eX@~
A$/KP\0Y2
]a8eDy
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: g* %bzfk=|
*hV4[=
1oB$MQoc
|p;4dL
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); bAUHUPe
oz Vpfs
ZQ@3P7T
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 7TP$
#g,H("Qy({
[`q.A`Fd
Gj6<s./
二. 战前分析 Lt>?y&CcQ
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。 "K8nxnq
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 3 Q@9S
yxqTm%?y
wyp{KIV
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); MY&<)|v\
/* --------------------------------------------- */ TV<Aj"xw
vector < int *> vp( 10 ); pH^ z
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); b7Yq_%+
/* --------------------------------------------- */ cS4xe(n8
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2);
1U
/* --------------------------------------------- */ nZe\5`
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); AmZuo_
/* --------------------------------------------- */ bG52s
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); [S%J*sz~
/* --------------------------------------------- */ HP#ki !'
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); 9 _eS`,'
5qGGu.$Ihi
gEE9/\>%-
,dOMW+{
看了之后,我们可以思考一些问题: u]R$]&<
1._1, _2是什么? )ukF3;Gt
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。 AYt*'Zeg!s
2._1 = 1是在做什么? ;jF%bE3
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。 iL+y(]
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。 r9<V%PHv
fa"\=V2S
ZH% we
三. 动工 v< Ty|(gd
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: K@HLIuz4t
W.IH#`-9E
Vw7WK
O
/vWd"
template < typename T > @#A!w;bz
class assignment _n7%df
{ aJa.U^1{
T value; {QMN=O&n
public : O
3G:0xF
assignment( const T & v) : value(v) {} WBa /IM
template < typename T2 > ;>5,
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } ,|A{!j`
} ; $<:'!#%
vpi l$Uq
(VEp~BW@-R
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 ;e2Ij
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment (,shiK[5f
_;#9!"&
2av*o~|J*:
Zct!/u9 Q
class holder I-TlrW=t
{ <vL}l: r
public : f*v1J<1#
template < typename T > {|Bd?U;
assignment < T > operator = ( const T & t) const 2HSb.&7-G
{ l`* ( f9Q
return assignment < T > (t); 4Q$!c{Y
r
} 2!BsEvB(
} ; 6oYIQ'hc
pG~'shD~Dn
7pz\ScSe
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: @\!ww/QT
K0LbZMn,/
static holder _1; :4U0I:J#
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 2?*||c==*
X'jr|s^s
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); {-J:4*`
而不用手动写一个函数对象。 3h LqAj
72u db^
v:?o3
S
9Eu #lV
四. 问题分析 sLZ>v
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 6A.P6DW
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 -nOq \RYV
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 v"/TmiZ
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 ZOC#i i`:
下面我们可以对这几个问题进行分析。 >GmN~"iJ
QTfu: m{
五. 问题1:一致性
RvR:e|
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| >2u y
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 lf6|.
XO%~6Us^
struct holder loBtd%wY
{ TH YVT%v
// vkuc8 li
template < typename T > m!0N"AjA
T & operator ()( const T & r) const ex!XB$X
{ Qne0kB5m
return (T & )r; IyOpju)?
} @ R UP$
} ; UDMyyVd
4j{oaey
这样的话assignment也必须相应改动: ?|lI Xz
6Etss!_
template < typename Left, typename Right > %6Rn4J^^
class assignment `/0u{[
{ VjY<\WqbS
Left l; `On3/gU|
Right r; P,U$ %C!
public : HgaZbb>'
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} }I]W'<jY
template < typename T2 > l0:5q?g
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } j3{HkcjJG
} ; mTJ"l(,3
jFG5)t<D
同时,holder的operator=也需要改动: 3(C :X1
_F^$aZt?e
template < typename T > @UV{:]f~e
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const 2uEhOi0I
{ bQ"N
;d)e
return assignment < holder, T > ( * this , t); 6< >SHw
} Ch7Egzl7?
i%MA"I\9
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。 SOs,)
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 ,z[(k"
t$5jx
return l(rhs) = r; ZtR&wk
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 Za0gs @$
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: St2Q7K5s{
0E1=W6UZ
template < typename Tp > ~{P:sjsU
class constant_t vtZ?X';wh
{ >D~w}z/fk
const Tp t; 1AT'S;`
public : pqH4w(;
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} "$DldHC
template < typename T > c|Y!c!9F
const Tp & operator ()( const T & r) const R^6Zafp
{ Mi?}S6bp
return t; fnWsm4
} S/fW/W*/}
} ; CL1
oAk
MJ\r 4n
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 +sRP<as
下面就可以修改holder的operator=了 `s%QeAde
/ gu3@@h
template < typename T > 'in@9XO
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const kW+G1|
{ ).Gd1pE
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); :3 y_mf>
} $kl$D"*0
nj
同时也要修改assignment的operator() E(;i>
x2m]Us@LIU
template < typename T2 > LipxAE?O
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } 9~~UM<66W
现在代码看起来就很一致了。 `.8UKSH+
V^2-_V]8
六. 问题2:链式操作 \K}aQKB/j
现在让我们来看看如何处理链式操作。 8U=A{{0p
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。 o:9$UV[
事实上,首先要解决的是,如何知道一个functor的operator()的返回值的类型。遗憾的是,我并没有找到非常自动的办法,因此我们得让functor自己来告诉我们返回值的类型。 B2(,~^39
比较麻烦的是,operator()的返回值一般和其参数的类型相关,而operator()通常是一个模版函数,因此其返回值类型并不能用一个简单的typedef来指定,而必须实现一个trait。 b2s~%}T
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct s7"i.A
Z/7dg-$?'0
template < typename T > ^j=bObaX
struct result_1 ${>DhfF
{ ?:/|d\,7@
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; <m]wi7
} ; n_9x"m$
F@EJtwLd5y
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: >A=\8`T^
(bvoF5%
template < typename T > nB&j
struct ref R04J3D|
{ SK-W%t
typedef T & reference; @[v8}D
} ; H(&Z:{L
template < typename T > 8(Fu
struct ref < T &> f'_M0x
{ L=g_@b
typedef T & reference; ^/a*.cu
} ; 8^vArS;
P#*n3&Uu
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: *Ru2:}?MpS
%E.S[cf%8&
template < typename T > 4|f}F
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const `)tA
YH
{ HTR1)b
return l(t) = r(t); H#Q;"r 3
} M BVOfEMj
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。 |7c`(.
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 )5G QJiY
mgcN( n1
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 Vhph`[dC{
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: z6cYC,
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 IN_gF_@%
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 C{&)(#*L
最后的布局是: K'Spbn!nC
Add 0H+c4IW
/ \ #8UseK
Divide 5 u]bz42]
/ \ LS6ry,D"7
_1 3 8t[t{"
似乎一切都解决了?不。 d.cCbr:
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。 C0<YH "
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。 U&Ab#m;
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: _-TOeP8#94
HsH<m j
template < typename Right > 6#|qg*OS
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const >qpqQ;
bm
Right & rt) const 8Zw]f-5x\
{ ls @5^g
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); Ay%:@j(E
} wv^b_DR
下面对该代码的一些细节方面作一些解释
Q;20T
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。 +'%\Pr(
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。 afUTAP@
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。 (Fqa][0
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。 @ef$b?wg
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? RH~sbnZ)F
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: b{pg!/N4
Hg whe=P
template < class Action > &^+3errO
class picker : public Action u`6/I#q`
{
i6 L
public : >BJ}U_ck
picker( const Action & act) : Action(act) {} |D<+X^0'
// all the operator overloaded *l-`<.
} ; m^A]+G#/
"K
?#,_
Picker<T>继承自T,唯一的作用就是给T添加上了各种操作符的重载函数。 n$W"=Z;`
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: jsdBd2Gdc
2d~LNy
template < typename Right > ?4sJw:
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const 1ktHN: ta
{ Tq#<Po $
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); =G>.-Qfs
} q^]tyU!w
Q!]IG;3Sx|
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > _+n;A46
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。 w[sR7T9*
[Xh\mDU.
template < typename T > struct picker_maker [>p6
{ b0YNac.l
typedef picker < constant_t < T > > result; \u8,!) 4i
} ; ~p^7X2% !
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > Qc3?}os2
{ )E~_rDTl
typedef picker < T > result; QkE,T0,/?h
} ; : I)G v
!.X_/$c
下面总的结构就有了: {82rne`[
functor专心模拟操作符的行为,并实现一个result_1来告诉别人自己的返回类型。 UE;Bb*<
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 w+Vk3c5uI)
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 EzpwGNfz }
至此链式操作完美实现。 x~Agm_Tu+'
6RP+4c
Mr.JLW
七. 问题3 L$}g3{
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。 PGY9*0n
}$:#+
(17
template < typename T1, typename T2 > u<kD}
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 9v$qrM`8
{ >2Ca5C
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); s|gp
} gIBpOPr^d
A6i
et~h[
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: [Auc*@
m>YWxa
template < typename T1, typename T2 > CO'ar,
struct result_2 f?0D%pxc}&
{ 17i$8
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; /x/4NeD
} ; ((cb4IX
6Hn)pD#U
显然,各个functor似乎根本不理会各个参数那个是_1, 那个是_2, 那么最后是怎么选择的呢? m#MlH=-
这个差事就留给了holder自己。 P}l#VJWp
_uJVuCc
>HIt}Zh
template < int Order > ZOn_dYjC
class holder; J|q^+K
template <> @?d?e+B
class holder < 1 > 5&*zY)UL
{ !EM#m@kZ{
public : `*d{PJTv
template < typename T > 8T7f[?
struct result_1 Gh=<0WaF=
{ ?} X}#
typedef T & result; JT#7yetk'
} ; B0"0_n7-
template < typename T1, typename T2 > HT&p{7kFm
struct result_2 'z-D%sCA
{ h"8QeX:((
typedef T1 & result; 0[i}rC9&
} ; V Y_f =
template < typename T > 1vsu[n
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const 6}STp_x
{ JaFUcpZk$
return (T & )r; eQ\jZ0s;p
} 6y9C@5p}B
template < typename T1, typename T2 > u?Z
<n:
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const `I{ tZ$iD
{ ?U JSxL
return (T1 & )r1; ?~ ?Hdv
} {wv&t R;
} ; }1F6?do3&
&M=3{[
template <> EIPnm%{1
class holder < 2 > c"qPTjY
{ w49{-Pp[
public : /4-}k
template < typename T > k{{hZ/om
struct result_1 p_9g|B0D
{ lZvS0JS
typedef T & result; C/y(E|zC$
} ; zU
b8NOi
template < typename T1, typename T2 > 44j,,k
struct result_2 ]<q'U> N
{ 7dHIW!OA
typedef T2 & result; ,m:6qdN
} ; .v\PilF
template < typename T > jOv~!7T
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const H@4/#V|Uy
{ [n!x&f8Xh
return (T & )r; m\ ?\6Wk
} E9L!)D]Y
template < typename T1, typename T2 > 4]IKh,jT
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const k{1b20
{ |e+aZ%g
return (T2 & )r2; Y!it!9
} Pr2;Kp
} ; I5Q~T5Ar
5v+L';wx[T
?eVj8 $BQo
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 %!yxC
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: D$mf5G &
首先 assignment::operator(int, int)被调用: @C07k^j=U
", QPb3
return l(i, j) = r(i, j); Zsgi{
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) #?Wo <]i
1EuK,:x
return ( int & )i; "5h_8k~sQ
return ( int & )j; @ce3%`c_
最后执行i = j; CZ2iJy
可见,参数被正确的选择了。
2n(ItA
H<XlUCr_~+
E)Srj~$d
Z>&K&ttJ
-aT=f9u
八. 中期总结 3r`<(%\
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: {>A
8g({i
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 k5C>_(
A
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 TGtyJ3x\
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor ^7<[}u;qF
-? Ejbko
,uO?;!t
"&}mAWT%If
g&XhQ.aa
[*tU}9
九. 简化 ,.h$&QFj;
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。 1MpX] j8C#
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 RRNH0-D1l
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: [m
%W:Ez
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 @| P3
+-*/&|^等 P.!;Uf}32
2. 返回引用。 [{?;c+[
=,各种复合赋值等 *n,UOHlO
3. 返回固定类型。 m qpd
各种逻辑/比较操作符(返回bool) 69rwX"^
4. 原样返回。 F46O!xb%
operator, l=,.iv=W
5. 返回解引用的类型。 D?%e"*>
operator*(单目) M{G$Pk8[
6. 返回地址。 uFWvtL?;_
operator&(单目) lR,G;
7. 下表访问返回类型。 YyG~#6aCh
operator[] ~ J %m
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 b~F!.^7Q
operator<<和operator>> 1BTgGF
"AV1..mu
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 a~6ztEhGm
例如针对第一条,我们实现一个policy类: <e[!3,%L
3JTU^ -S<
template < typename Left > 9W$mDw6f
struct value_return E
$ <;@
{ w9'H.Lq
template < typename T > {Qm6?H
struct result_1 ?F9hDLX
{ A<a2TXcIE3
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; C CLfvex
} ; eK\|SQb
Pb*q;9
template < typename T1, typename T2 > s8{-c^G:R
struct result_2 UP5%C;
{ ^GrNfB[Qu
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; m)(SG
} ; LciL/?
} ; C5BzWgK
G#^m<G^M
^Kb9@lz/
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait _T_PX$B
fp,1qzU[k
下面我们来剥离functor中的operator() [f/vLLK
首先operator里面的代码全是下面的形式: .QNjeMu.
6vMDm0sv
return l(t) op r(t) Z3Bo@`&?
return l(t1, t2) op r(t1, t2) S.qk%NTTD
return op l(t) t*eleNYeS~
return op l(t1, t2) U.d'a~pH
return l(t) op ^
yY{o/6
return l(t1, t2) op S83]O!w0
return l(t)[r(t)] *;>V2!N=U
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] yY-FL`-
[]^PJ
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: fmatc#G
单目: return f(l(t), r(t)); WT;.>F
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); XCKY
xv&
双目: return f(l(t)); cw*(L5bu
return f(l(t1, t2)); *pDXcURw
下面就是f的实现,以operator/为例 |TC3*Y
)i},@T8[
struct meta_divide f_^ix
{ ;bUJ+6f:
template < typename T1, typename T2 > 2O}s*C$Xav
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) de*,MkZN
{ (YaOh^T:|
return t1 / t2; L3-<Kop
} 1v>
} ; WHZe)|n
Y8x(#qp,
这个工作可以让宏来做: hWl""66+5
K7)j
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ ,Zf
:R
template < typename T1, typename T2 > \ !"Z."fm*
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; MoC*tImWR
以后可以直接用 >u'/$k
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) >#Grf)@"6
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 azz#@f1
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) 5<'n
4SX3c:>
DQL06`pX/
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 KIXwx98
o06A=4I
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > 'vqj5YTj
class unary_op : public Rettype Qi(e`(,'
{ /1[}G!
Left l; @5<]W+jk4
public : e'}ePvN
unary_op( const Left & l) : l(l) {} D2hAlV)i(
~(w=U *
template < typename T > Hsd|ka$x>
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const *l-Dh:
{ > Z.TM=qj
return FuncType::execute(l(t)); ,f-T1v"
} jQH5$
=B3!jir
template < typename T1, typename T2 > ;]l{D}
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const jSUAU}u!M
{ '91u q
return FuncType::execute(l(t1, t2)); FJ3:}r6 "
} )<H
91:.
} ; 's56L,^:
1I:"0("}
ZmYa.4'L
同样还可以申明一个binary_op 4iL.4Uj{N
~T;ajvJ
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > ^`hI00u(
class binary_op : public Rettype Ba\wq:
{ h4$OXKme?
Left l; C+Fh$
Right r; \'}/&PCkr
public : jL>I5f
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} N9>'/jgZX
Jq$6$A,f
template < typename T > softfjl&l
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const '.}6]l
{ yNb#Ia
return FuncType::execute(l(t), r(t)); utFcFdX
} {Q#Fen
;y|
iuH8g
template < typename T1, typename T2 > qxg7cj2
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 7 ~%
{ F$sF
'cw
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); I;kUG_c(4
} P?3YHa^up
} ; V5(tf'
OyG_thX
7E\K!v_
很完美不是么,unary_op/binary_op继承了Rettype, 也就拥有了该类所定一个全部result_x, 同时使用FuncType来执行运算符操作,很漂亮 jl 30\M7
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 sJjl)Qs)T
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) >? A `C!i
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 w#gU1yu
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! z9);e8ck
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 8h@)9Q]d\
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 l/y
Kc8^<
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) |GVGny<
下面是修改过的unary_op &EbD.>Ci
;s!ns N
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > TGt1d
class unary_op #:Sy`G6!?
{ -G^t-I
Left l; bdsHA2r`s
tc49Ty9$[
public : j4
&
c}I8!*\
unary_op( const Left & l) : l(l) {} @88z{
cQ8$,fo
template < typename T > _nIqy&<
struct result_1 4LB9w21
{ tl,x@['p`
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; &d|VH y+
} ; EU&3Pdnd
,nu7r1}
template < typename T1, typename T2 > /Mi-lh^j-
struct result_2 9B?t3:
{ sgb+@&}9n
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; IW] 841
} ; ~gLEh tW
w'zO(6 `
template < typename T1, typename T2 > )2^/?jK
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 8ZDqqz^C0
{ 0u&?Zy9&
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); uYFcq
} T0]%(F/8
D=I5[t0c4
template < typename T > ;]#4p8lh+
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ;o)`9<es!2
{ A86lyBDQ*
return OpClass::execute(lt(t)); ZjI/zqBm
} nm:let7GB
V~uA(3\U
} ; e2=,n6N]c
- R8!"~o
=ZJ?xA8
该方法避免直接使用RetType的result_x,而自己申明一个对应的result_x做一次中转,虽然其实毫无意义,却恰好避开了vc的bug wor'=byh\
好啦,现在才真正完美了。 >!v,`O1
现在在picker里面就可以这么添加了: g#KToOP
MIXrLh3
template < typename Right > I?B,rT3h
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const p TV@nP
{ &T{B~i3w8
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); R82Zr@_
} 3
Q%k(,
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 e5/DCz
[k&s!Qp
id[>!fQ=Y
V.a]IkK'K
4Z
T
十. bind '14l )1g.
既然都做到这份上了,我们顺便把bind也做了吧,其实事情已经变得很简单了。 j C1^>D
先来分析一下一段例子 4kY{X%9
e#eO`bT
^N}~U5
int foo( int x, int y) { return x - y;} 1r:fxZO\Vd
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 4uAb
LSh9
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 m$y$wo<K[7
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。 !L.z4n,n+
我们来写个简单的。 H1ui#5n2
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: ht
cO
~b
对于函数对象类的版本: F]&J%i
F[
b>AAx$2Y
template < typename Func > <~8f0+"
struct functor_trait PG~m-W+
{ #uw*8&%0
typedef typename Func::result_type result_type; fdEj#Ux<H
} ; g:e8i~
对于无参数函数的版本: K|J#/
Y(!)G!CMc
template < typename Ret > UmI@":|-
struct functor_trait < Ret ( * )() > 96V, [-arf
{ 3SB7)8Id1
typedef Ret result_type; }lvP|6Y: y
} ; @_(@s*4W
对于单参数函数的版本: J<$'^AR9"q
4 }YT@={g}
template < typename Ret, typename V1 > (pxz#B4
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > Ywb)h^{!
{ {ZYCnS&?CL
typedef Ret result_type; 6Q?6-,?_
} ; *Lk&@(
对于双参数函数的版本: D
'_#?%3^
Yiw^@T\H`
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > 7X3l&J2C4l
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > 7a.#F]`
{ 1Y0oo jD
typedef Ret result_type; ;8xn"G0}a
} ; `DY4d$!4
等等。。。 OZ]3OL,
然后我们就可以仿照value_return写一个policy F^v{ Jqc
eOmxA<h
template < typename Func > ; 8x^9Q
struct func_return /(L1!BPP9m
{ rW>'2m6HU
template < typename T > >0okb3+
struct result_1 e&7}N Za
{ v__Go kj-
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; RX|&