一. 什么是Lambda !bcbzg2d&
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 F=om^6G%X5
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, 3.0c/v5Go
p<zXuocQ
cGc|n3(
LJ/qF0L!H
class filler _tReZ(Vw
{ !TOi]`vqc
public : `I>K?
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} xI:
'Hk1
} ; +.lWck
huoKr
&o/4hnHYt
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: Qkib;\2
oyt//SE
yUW&Wgc=:
.lBY"W&{
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); ,/:a77
AMd)d^;
cQ.;dtT0
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 = b!J)]
)h0E$*
^B5cNEO
dn\F!
二. 战前分析 f4I#a&DO
首先要说明的是,我并没有读过boost.lambda或其他任何lambda库的代码,因此如代码有雷同,纯属巧合。 Hm
VTfH'
开始实现以前,首先要分析出大致的实现手法。先让我们来看几段使用Lambda的代码 iL_F*iK5
"x;k'{S
m_$I?F0
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); 5;
PXF
/* --------------------------------------------- */ 1 j12Qn@]
vector < int *> vp( 10 ); @pGlWw9*
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); _`_IUuj$E
/* --------------------------------------------- */ K` ,d$
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); }=hoATs
/* --------------------------------------------- */ 7+a%ehwU
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); [u9JL3
/* --------------------------------------------- */ [-t> G!)
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); 6#)Jl
/* --------------------------------------------- */ 9J7J/]7f
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); 'n[+r}3
vzcBo%
|R;l5ZKvV
aGe(vQPi9
看了之后,我们可以思考一些问题: U>_IYT
1._1, _2是什么? E ;!<Z4
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。 5Y Q
2._1 = 1是在做什么? zNny\Z
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。 )4~sQ^}
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。 ,xYsH+ybA
tP`G]BCbt
A!{.|x[S44
三. 动工 |[Ie.&)
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: lU$4NUwM
< m enABN4
xIQ/$[&v
V5O=iMP
template < typename T > )[^y
t0%
class assignment yQZ/,KX
{ u`Z0{d
T value; OK-sT7But
public : WQ[}&kY~
assignment( const T & v) : value(v) {} 3qiJwo>
template < typename T2 > +YkW[a\4
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } FgWkcV6B
} ; d1V^2Hb?
xHJ8?bD p
]$~Fzs
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 8QVE_ Eu
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment ]<kupaRQ
2W3NL|P
U!&_mD#
c
f]tv`<Q7
class holder DS:>/m>)
{ 7fju
public : <NG/i i=
template < typename T > s\'y-UITi1
assignment < T > operator = ( const T & t) const EBoGJ_l
{ R_1)mPQ^P
return assignment < T > (t); O^9CV*]!n
} 4\LZD{
} ; Ap5}5 ewM
&?.n2+T+
=
lPM3}52Xu
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: gi6g"~%@q1
D \N
\BD
static holder _1; 5D,.^a1 A
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 /g_9m
>~I#JQ%
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); NO-k-
而不用手动写一个函数对象。 bIgh@= 2
o:2Q2+d
KH7VR^;mk
!FTNmyM~F
四. 问题分析 Qg(Z{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。 ;{vwBDV!'
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。 n( g)UNx
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 <W>++< -
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 hAm/mu
下面我们可以对这几个问题进行分析。 UMV)wy|j
eGm:)
五. 问题1:一致性 X1+wX`f
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?| *LANGQ"2(i
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 >F1G!#$0
HBH$
struct holder *?/tO,
R?
{ vT|`%~Be
// 0ZMJ(C
template < typename T > tz26=8
T & operator ()( const T & r) const K]c4"JJ
{ lVz9k
return (T & )r; {C3U6kKs;R
} 'JieIKu
} ; 7BR8/4gcPu
bLzs?eos
这样的话assignment也必须相应改动: &-%>qB|*
6i.gyD
template < typename Left, typename Right > NYwR2oX
class assignment a5@z:i
{ ~vHk&r]|
Left l; J'b<z.OW
Right r; xl(@C*.sC1
public : O.,3|
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} *wuqa)q2
template < typename T2 > `:eU.
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } j%L&jH6@
} ; |Os6V<u"
K*q[(,9
同时,holder的operator=也需要改动: <F;v`h|+S
6sJw@OaJ
template < typename T > UH?
p]4Nz
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const RBwO+J53y
{ a2w T6jY
return assignment < holder, T > ( * this , t); %ft &Q
} jCioE
,HB2hHD
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。 =PkO!Mm8
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 fpWg R4__
v>Lm;q(
return l(rhs) = r; Z(u5$<up
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 DC+b=IOz
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: uR;gVO+QC
fB1TFtAh
template < typename Tp > 1PH:\0}
class constant_t `F t]MR
{ D&G"BZx|
const Tp t; 6at1bQ$
public :
YZc>dE
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} ^qGb%! l
template < typename T > ,Lpixnm]
const Tp & operator ()( const T & r) const t5B7I59
{ 2P#=a?~[
return t; F&RgT1*
} N_eX/ux
} ; V7d)S&*V
7 c|bc6?
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 NLS"eDm
下面就可以修改holder的operator=了 a"N4~?US
VKp*9%9
template < typename T > IW=cym7
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const K6/@]y%Wr
{ fyTAou6hI
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); E 99hlY~1:
} 5 @U<I
) J]9 lW&y
同时也要修改assignment的operator() [^CV>RuO
[.se|]t7X
template < typename T2 > Od+6 -J
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } ,.iRnR
现在代码看起来就很一致了。 z>sbr<doa
@NhvnfZ
六. 问题2:链式操作 K<?nq0-
现在让我们来看看如何处理链式操作。 o#) {1<0vg
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。 }En
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。 !+>v[(OzM
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。 Zl 9aDg
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct :B3[:MpL}
glD cUCF3
template < typename T > Z;9>S=w!
struct result_1 b@RHc!,>jV
{ vEf4HZ&w
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; L,y6^J!
} ; x{D yTtX<
?
WJ> p
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:
'iLpE7
DPi_O{W>
template < typename T > zvABU+{jD
struct ref DZzN>9<)^
{ m/#a0~dB
typedef T & reference; o FjIA!
} ; c/c$D;T
template < typename T > pv|Pm
struct ref < T &> r0p w_j
{ YK|bXSA[
typedef T & reference; [MuEoWrq(}
} ; t78k4?
I*9e]m"
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: x.Q&$#
vJAZ%aW
template < typename T > !9 fz(9
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const Gt9&)/#
{ IV\J3N^
return l(t) = r(t); 2WUT/{:X
} Uj&W<'I
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。 xsWur(> ]
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 5 ae2<Y=
F~A 'X
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 [O:
!(Gje
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: SG6sw]x
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 j*~T1i
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 lu Q~YjH
最后的布局是: mPq$?gdp
Add wAnb
Di{W
/ \ !w&kyW?e
Divide 5 zYl#4O`=c
/ \ C8F 7bG8c
_1 3 sz9L8f2
似乎一切都解决了?不。 CI3XzH\IX*
你可以想象一下一个完整的Lambda库,它必然能够重载C++几乎所有的操作符。假设其重载了10个操作符,那么至少会有10个代表这些操作符的functor类。大体上来讲,每一种操作符所对应的functor都应当能够由链式操作产生别的任意一种操作符所对应的functor。(例如:*_1 = 2既是由operator*的functor产生operator=的functor)。可想而知这样一共能产生10*10=100种产生方式。这是对编码的一个大挑战。 Z7 E
如何简化这个问题呢?我们不妨假定,任意一种操作符的functor,都能够产生任意一种操作符的functor,这样,每一种操作符的functor都拥有一样的产生方案。如果某种转换确实是不合法的(例如:A/B=C无论如何也不可能合法),那么在试图产生新functor的时候会出现编译错误。幸好C++的模版是如果不使用就不编译的,因此这种编译错误不会干扰到正常的使用,这正是我们所要的。
yf&7P;A
OK,我们的方法呼之欲出了。既然所有的functor都具有一样的产生方案,那么不如大家都不要实现,等到最后统一的在所有的functor里面加上这么一系列的产生代码吧。例如,如果要添加从某functor XXX到operator=的functor的产生代码: <&)v~-&O
@&[T _l
template < typename Right > Y@PI {;!
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const /x3/Ubmz~x
Right & rt) const l<M'=-Y
{ bH"hX
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); {BKl` 1z
} j0@[Br %7
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 ca+[0w@S
XXX指的是原来的functor的类型,picker_maker<T>是一个类型变换的trait,如果T是一个常量,那么他会返回constant_t<T>,否则返回T本身。 uZ;D!2Q a
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 z=$jGL
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。 7FRmx4(!
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。 IIq1\khh
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? ;sHN/eF
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: >>[G1
vTv]U5%:>%
template < class Action > )V!dBl"Gq
class picker : public Action bXS:x
{ c6Y\n%d&
public : ;NNe!}C
picker( const Action & act) : Action(act) {} kI%%i>Y}
// all the operator overloaded \>Efd
} ; /lafve~
y\&>ZyOY
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。 np~~mdmRK
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: MxBTX4ES
N/GQt\tV<
template < typename Right > 41fJ%f`
G
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const {[+2n]f_G
{ Q
X%&~
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); ,m,)I
} q 4V7
vf8\i-U=
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > 6m6zA/
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。 <8,cuX\
xU%w=0z<
template < typename T > struct picker_maker E= `6-H{
{ 1T:Y 0
typedef picker < constant_t < T > > result; je]}R>[r5
} ; @^uH`mc
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > 8uA,iYD
{ ]THPSw_y8
typedef picker < T > result; =|=.>?t6Z0
} ; t='# |');
r7Ya\0gU
下面总的结构就有了: ^Idle*+
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。 NH0qVQ@A
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。 , lJv
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 JsotOic%
至此链式操作完美实现。 g(#f:"
}MlwC;ot
`)QCn<
七. 问题3 z)uuxNv[R
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。 5Vi>%5A>l
B<-kzt
template < typename T1, typename T2 > lSH6>0#B
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const UQ4% Xp
{ t-LG }nv
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); u a\,->
} "]-Xmdk09
sdS^e`S
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: 5/O'R9A4
i<(Xr
template < typename T1, typename T2 > Dr6A,3B
struct result_2 bBY^+c<
{ `8FUX= Sh
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; ZNx$r]4nF
} ; ]%!u7z|\6
?MQ.% J
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? `l*;t`h
这个差事就留给了holder自己。 I<A6Z&*un
tlA"B{7
xz:J
template < int Order > y_.!!@,
class holder; QFIL)'K
template <> +Y+Y6Ac[}
class holder < 1 > ){Ob,LEU&
{ "kc/J*u-3
public : Y \:0Ev
template < typename T > HEGKX]
struct result_1 P bQk<"J1
{ WAn'kA
typedef T & result; 9+keX{/c
} ; v
36%Pj`
template < typename T1, typename T2 > (L`j0kPN
struct result_2 ;m2<eS`o'
{ CSCN['x
typedef T1 & result; n>'Kp T9|
} ; <G*nDFWf
template < typename T > RW P<B0)
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const X_v[MW
{ `g,8-
return (T & )r; $k$4%
7
} 6eokCc"o
template < typename T1, typename T2 > 5K?}}Frrt`
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const 5#QXR+
T
{ D0N9Ksq
return (T1 & )r1; \);4F=h}f
} vip~'
} ; nB] >!q
CNww`PX,zZ
template <> Ig5L$bAM~
class holder < 2 > P<K){V
{ HfLLlH<L`&
public : ^#0U ?9
template < typename T > %K]euEqs
struct result_1 pc?>cs8
{ sp*Vqd
typedef T & result; 03j]d&P%d
} ; ~l2aNVv;
template < typename T1, typename T2 > LF0sH)e]
struct result_2 vO;I(^Q
{ ]#.]/f
>-
typedef T2 & result; R
CkaJ3
} ; { m|pl
template < typename T > 7G)H.L)$m"
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const PoIl>c1MS
{ 1$*%" 5a
return (T & )r; b2@VxdFN
} NuU9~gSQ
template < typename T1, typename T2 > X(7qZ
P~
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const 98.>e
{ KeNL0_Pw
return (T2 & )r2; oc^Br~ Th
} Dk5Zh+^
} ; %e@HZ"V
|!F5.%PY
A?G^\I~v
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 !yhh8p3
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: aAy'\T$x.
首先 assignment::operator(int, int)被调用: |T{C,"9y
",)Qc!^P$
return l(i, j) = r(i, j); !cGDy/|
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) "HYQqNj?Z
2On_'^O
return ( int & )i; fQP {|+4
return ( int & )j; q{ /3V
最后执行i = j; [p=*u,-
可见,参数被正确的选择了。 )Af~B'OUd
S(mF%WJ
{hJXj,
M?/jkc.8H
M4WiT<|]R
八. 中期总结 0cT*z(
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: ,hVvve,j}
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 3<F </
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 )(7&X45,k
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor =tU{7i*+
9h0X &1u
wKH ::!
.Q)|vq^
/cZ-tSC)o
cT\I[9!)
九. 简化 _GKB6e%
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。 x2QIPUlf
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 phE
&7*!Q
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: FW"^99mrnb
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 "6a8s;
+-*/&|^等 W(hMft%
2. 返回引用。 vLxQ *50v$
=,各种复合赋值等 r",]Voibd
3. 返回固定类型。 ,|88r=}
各种逻辑/比较操作符(返回bool) Z`&4SH=j
4. 原样返回。 X w .p
operator, -8N|xQ378
5. 返回解引用的类型。 hd 0'u
operator*(单目) NvN~@TL28
6. 返回地址。 vzn{h)D
operator&(单目) X{kpSA~
7. 下表访问返回类型。 j|tC@0A
operator[] `nO71mo
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 z_
=Bt
operator<<和operator>> zS< jd~
2Dd|~{%
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。 r 6eb}z!i
例如针对第一条,我们实现一个policy类: v=95_l
MZ+e}|!4,
template < typename Left > N0>0z]4;q
struct value_return [Ei1~n)o
{ $F.kK%-*
template < typename T > GTv#nnC
struct result_1 bJ_cId8+
{ V]S1X^
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; OMk5{-8B
} ; 0[<~?`:)
>\w&6i~
template < typename T1, typename T2 > 8_K60eXz
struct result_2 +wW@'X
{ U}$DhA"r"
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; 4'p=p#o
} ; )fdE6
} ; *;|`E(
0hZ1rqq8C
g=T/_
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait C[WCg9Av
_j>;ipTb+
下面我们来剥离functor中的operator() +}Av-47`h
首先operator里面的代码全是下面的形式: a iCn"j
A>VX*xd
return l(t) op r(t) .qob_dRA
return l(t1, t2) op r(t1, t2) EVQ0l@K
return op l(t) tvd0R$5}
return op l(t1, t2) KS*oxZ
return l(t) op ]4 (?BJ
return l(t1, t2) op A$.fv5${
return l(t)[r(t)] //Ai.Q.J[
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] Gs2p5nL<
3/JyUh?
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: vs6,
单目: return f(l(t), r(t)); I^Z8PEc+
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); [_xyl e
双目: return f(l(t)); dGwszziuK
return f(l(t1, t2)); htP|3 B
下面就是f的实现,以operator/为例 1nPZ<^A&@
w{ `|N$
struct meta_divide #0;HOeIiH
{ j8 C8X$
template < typename T1, typename T2 > _#o'
+_Z
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) }1-I[q6
{ zdSh:
return t1 / t2; -RJE6~>'\
} irTv4ZE'+l
} ; 0uCT+-
vw<K}z
这个工作可以让宏来做: Q+i\8RJ
S'B6jJK2x
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ xv7"WFb
template < typename T1, typename T2 > \ ;3C:%!CdA]
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; ;7Oi! BC
以后可以直接用 X5g[ :QKP7
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) Kt#,]]
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 DG;y6#|p
(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。。。) VhEM k\
,)~E>[=+
[&Hkn5yq
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 %~*jae!f
g<\z= H
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > _x1EZ&dh
class unary_op : public Rettype q 6`G I6
{ 8O1K[sEjui
Left l; H^1gy=kdj
public : 7 gB{In0
unary_op( const Left & l) : l(l) {} /)uM[ dnai
NE|[o0On
template < typename T > GbU@BN+_
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const ^+?|Qfi
{ )y7_qxwbV
return FuncType::execute(l(t)); em2_pq9q
} M,:Bl}
5|$a =UIR
template < typename T1, typename T2 > > 8]j
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const LZ*R[
{ ZEbLL4n
return FuncType::execute(l(t1, t2)); =FW5Tkw0
} AW5iV3
} ; y,+[$u7h
DlE_W+F
e<gx~N9l'
同样还可以申明一个binary_op U=Bn>F}y\
>qT 'z$
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > klWYuStZ
class binary_op : public Rettype k5+]SG`]]
{ ;BH>3VK
Left l; J7-^F)lu-
Right r; n<V1|X
public : Uz8hANN0_
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} r{+aeLu
g?qKNY
template < typename T > %Ny) ?B
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const FuP/tTMU1a
{ =?0QqCjK)
return FuncType::execute(l(t), r(t)); e9u@`ZC07
} dYOF2si~%
3/M.0}e
template < typename T1, typename T2 > #-u [$TA
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const %6 =\5>
{ :,*eX' fH
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); 1(`M~vFDK
} hhRaJ
} ; &:?e &
9( VRq^Z1
BH :
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 r>qA $zD^
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 w! q&
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) I6OSC&A`
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 CdhSp$>
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! JE%A|R<Jl
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。。。 ?p8k{N(1
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 r!/0 j)
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) .?#uxd~>
下面是修改过的unary_op dU;upS_-
{^RG%
&S
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > w4MwD?i]R
class unary_op @eQld\h'
{ VTh$a_P>
Left l;
Go+[uY^
q/6UK =
public : &y:CW>T$/X
<Dw]yGK@
unary_op( const Left & l) : l(l) {} 6`puTL?
+ Oobb-v
template < typename T > ~mILA->F
struct result_1 _C+DB A
{ MguL$W&l
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; -2NwF4VL
} ; h$h]%y
Ge}$rLu]0
template < typename T1, typename T2 > Ob&W_D^=N
struct result_2 r*cjOrvI
{ -ID!pT vW
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; P79R~m`
} ; M4<+%EV}
kr_oUXiX
template < typename T1, typename T2 > I($,9|9F
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const mCb 9*|
{ ~'BUrX\
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); [n:PNB
} cCng5Nq,c
6/y*2z;
template < typename T > ZC\mxBy
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const $Qq_qTJu?G
{ ~u/@rqF
return OpClass::execute(lt(t)); 41;)-(1
} ic~Z_?p
{,V$*
} ; @P70W<<
OJ[rj`wrW^
A
+!sD5d
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 Gc5VQ^]
好啦,现在才真正完美了。 IvSn>o
现在在picker里面就可以这么添加了: FX 1C
e
7s]Wq6
template < typename Right > ]%XK)[:5_=
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const '?}R4w|)
{ tP]q4i
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); ^-L{/'[8M
} rsSue_Q
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。 p+D=}O
b{HhS6<K?
Qu_EfmN|
i^S2%qz
y*KC*/'"
十. bind PdM*5g4
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。 '(9YB9 i
先来分析一下一段例子 ] piM/v\
.v7`$(T
T:#S86m
int foo( int x, int y) { return x - y;} k.>6nho`TV
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 ,|x\MHd?t_
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 >r:X~XnRUj
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 Kfd _uXL>
我们来写个简单的。
tJ1-DoU
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: 4.k`[q8
对于函数对象类的版本: y$h"ty{g
A5+5J_)*
template < typename Func > _@|fva&s,;
struct functor_trait AgI >
{ HwW6tQ
typedef typename Func::result_type result_type; U 1F-~{r
} ; 7%op zdS#
对于无参数函数的版本: #[,= 1Od(q
d
qpgf@
template < typename Ret > =jG?v'X
struct functor_trait < Ret ( * )() > G:hU{S7
{ a],h<wGEx
typedef Ret result_type; d"!yD/RD
} ; l qXc
对于单参数函数的版本: tWRf'n[+]
%ph"PR/t?
template < typename Ret, typename V1 > 7%tR&F -u
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > THr8o V5
{ c'~[!,[b<
typedef Ret result_type;
Ut':$l=
} ; ~%KM3Vap
对于双参数函数的版本: 9RB`$5F;
'2wCP
EC
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > kXCY))vnn
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > )DRkS,I
{ 4n4j=x]@
typedef Ret result_type; \AHY[WKx
} ; ,M{Q}:$+4
等等。。。 QD}1?)}
然后我们就可以仿照value_return写一个policy U%n,XOJ
p70,\&@3
template < typename Func > Y^X:vI
struct func_return Np)ho8zU
{ RCCv>o
template < typename T > F1\`l{B,\
struct result_1 7
{nl..`
{ fo;6huz
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; y,^";7U
} ; 1h{>[ 'L
\"J?@
template < typename T1, typename T2 > (`F|nG=X
struct result_2 jF4csO=E
{ (>mi!:
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; ?^Pq/VtZ
} ; ki`8(u6l
} ; 6#O#T;f)
/'mrDb_ip
=9fEv,Jk
最后一个单参数binder就很容易写出来了 SF"#\{cjj
CQ$::;
template < typename Func, typename aPicker > /M]eZ~QKD
class binder_1 sK `<kbj
{ >eRZ+|k?N
Func fn; "0b?+ 3_{G
aPicker pk; x'zihDOI
public : 0s)cVYppe
KjBOjD'I
template < typename T > jp%+n
struct result_1 NWb}
OXK/
{ TbMdQbj}
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; !5?
m
} ; =MCNCV/<
f.J9) lfb
template < typename T1, typename T2 > TZ:34\u
struct result_2 +8^5C,V
{ 5St`@
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; i,([YsRuou
} ; eQ$e*|}"m
{:,_A
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} & &