一. 什么是Lambda ZxoAf;U~
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 I4Rd2G_
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, ;y]BXW&l&
S]g`Ds<
c.{t +OR
$*qQ/hi
class filler e\95X{_'
{ ,/Al'
public : As+^6
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} e3=-7FU
} ; <d~IdK'\x
.`~=1
H\R"
k`=&m"
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: "}^}3"/.
CT[CM+
Cm%xI&Y
6QX2&[qWS
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); fK10{>E1
EncJB
.9$
7
+
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 i'MpS
eeCrHt4;
c^8csQ fG
:$^cY>o
二. 战前分析 CH] +S>$
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。 @WTzFjv@?4
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 ^
Q
NU(YllPB
i _YJq;(
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); w'&QNm>
/* --------------------------------------------- */ Fm`c
vector < int *> vp( 10 ); (3QG
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); Lem:zXj
/* --------------------------------------------- */ \!df)qdu
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); ]^v*2!_(
/* --------------------------------------------- */ <4RP:2#
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); 9PWqoz2c
/* --------------------------------------------- */ +OfHa\Nz
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); Q)93+1]
/* --------------------------------------------- */ L%31>)8
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); O =\`q6l
9k3RC}dEr
Xo
,U$zE
FSHC\8siS
看了之后,我们可以思考一些问题: xF7q9'/F
1._1, _2是什么? C~8;2/F7
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 e3}o3c_
2._1 = 1是在做什么? 6w*q~{"(
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 );1UbqVPD
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 M:cW/&ZJ
<a)L5<#
ghDOz
3
三. 动工 w/Y6m.i1
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: F.@U
X{J
Y<[jUe`O;
%C~LKs5oH
/=~o|-n8@
template < typename T > #6F/:j;
class assignment a:}&v^v
{ 0/,Dy2h
T value; [hXnw'Im/
public : g<jgR*TE`
assignment( const T & v) : value(v) {} q+cx.Rc#
template < typename T2 > Z{rD4S@^
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } !y-,r4\@`
} ; wfrSI:+>
JQk][3Rv
>SaT?k1E
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 ;}QM#5Xdt
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment 2; ~jKR[~
2pV@CT
`;v>fTcy
q.Vcb!*$
class holder lt{yo\
{ ;/)u/[KAv
public : vz}_^8O
template < typename T > N!YjM x)P
assignment < T > operator = ( const T & t) const
a@niig
{ P#N@W_""YD
return assignment < T > (t); x5"F`T>Y
} 0)nY- f0
} ; o.x<h";
6[SE*/E@L
@zAav>
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: j6r.HYX!
0\}%~e
static holder _1; {aVL3QU
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 L__J(6,V2
*8#]3M]
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); X2S:"0?7
而不用手动写一个函数对象。 ZG bY
EViQB.3w\
m8C
scCZ}
aW@J]slg
四. 问题分析 " UxKG+
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!RyxB1.|
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。 aOK,Mm:iO
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 X9/]<Y<!
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 XR.Sm<A[
下面我们可以对这几个问题进行分析。 ,G%?}TfC)
+?R!
五. 问题1:一致性 NkL>ru!b9
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?| rIo)'L$uU
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 3*;S%1C^
iIO_d4Z
struct holder ra>jVE0`
{ !K5D:x
// gaa;PX
template < typename T > ^7$V>|
T & operator ()( const T & r) const a?5R;I B
{ 5"o)^8!>
return (T & )r; 2nA/{W\ hC
} [r;hF
} ; ?VP07
dQTe
F` "bMS
这样的话assignment也必须相应改动: V1!;Hvm]+
Q]"u?Q]
template < typename Left, typename Right > G@I/Dy
class assignment ,~^BoH}
{ M@?,nzs
K
Left l; 04wO9L;
Right r; HDV$y=oHh
public : vivU4:uH3
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} y`Km96Ui
template < typename T2 > ~n)<L7
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } q>H f2R
} ; TOvpv@?-
$TR#-q
同时,holder的operator=也需要改动: -/z #?J\
d-BUdIz
template < typename T > HMrl!;:
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const %jRqrICd
{ t!JD]j>q
return assignment < holder, T > ( * this , t); Y[WL}:"93
} zy!mP
[H&Z /.{F
好,这样holder也成为了一个functor,这为我们以后添加功能节省了很多代码。 <oP"kh<D4
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 cJ#|mzup
}6#u}^gy
return l(rhs) = r; PShluhY
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 Al 1BnFB
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: wS%aN@ay3
whdoG{/
template < typename Tp > 'X@>U6s
class constant_t "FfIq;
{ }8,[B50
const Tp t; ~w9.}
public : i$bHet
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} i<uWLhgh1$
template < typename T > 5^ +QTQ
const Tp & operator ()( const T & r) const N@>o:(08
{ w +~,Mv \
return t; sn6:\X<[
} ^KO=8m( )J
} ; $b=4_UroS
~!A*@aC
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 O!=ae|
下面就可以修改holder的operator=了 ;4]
s P^+
~|t7
template < typename T > `PVr;&
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const 2^.qKY@g@
{ X
\GB:#:X
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); yQ{xRtNO
} rs?"pGz;
1y)|m63&
同时也要修改assignment的operator() 2&Hn%q)
?
pkg1F7
template < typename T2 > ;[}<xw3):
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } a$K.Or}
现在代码看起来就很一致了。 G*x"drP
:6}y gL*i
六. 问题2:链式操作 asQXl#4r
现在让我们来看看如何处理链式操作。 9=wt9` ?
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。 %:~LU]KX
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。 fZ)M
Dq
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。 Z F&aV?
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct pf'-(W+
+>,4d
template < typename T > Mc#w:UH[
struct result_1 eJv_`#R&Of
{ 5C^oqUZ
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; paG^W&`;
} ; w?LDaSz\t
G6?+Qzr
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: $%ts#56*
Vs0T*4C=n
template < typename T > j>KJgSs]&\
struct ref ?k7z5ow
{ Hi{1C"%
typedef T & reference; J4Tc q
} ; (g8<"<
N?
template < typename T > Cb5Rr+K=
struct ref < T &> |9X$@R
{ 3TDjWW;#~
typedef T & reference; i{9_C/
} ; |_7AN!7j
H]XY
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: :"pA0oB
kkz{;OW
template < typename T > +U:U/c5Z^
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const 3~mi
{ {d%% nK~
return l(t) = r(t); S3G9/
} gq^j-!Q)Q<
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。 `~hB-Z5dI
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 N`JkEd7TT
yi*2^??`
1
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 dV( "g],
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: ky^p\dMh
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 7t@r}rC,K
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 d\_$Nb*
最后的布局是: Pr%Y!|
Add TBGN',,
/ \ ey~5DY7
Divide 5 yyj?hR@rZ
/ \ ][jW2;A
_1 3 )5479Eb_
似乎一切都解决了?不。 zv^km5by
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。 W@vt6v
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。 IYo{eX~=
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: / mM# nS
j!It1B
template < typename Right > /5l"rni
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const J*n Q(*e
Right & rt) const $hn=MOMc
{ xE2sb*
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); /s'7[bSv
} 'K L"i
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 * 7<{Xbsj^
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。 907N;r
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。 &7i o/d\/
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。 q,8TOn
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。 :oYz=c
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? Q(3Na 6
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: _5nS!CN
P0B`H7D
template < class Action > LR:v$3 G(
class picker : public Action Qcy
/)4Hfg
{ ;yvx -
public : -&Cb^$.-x
picker( const Action & act) : Action(act) {} Z4^O`yS9+
// all the operator overloaded fbG+.'
} ; *t)Y@=k3>
]f3[I3;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。 R 2{ kS
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: va>u1S<lO
BrHw02G
template < typename Right > H'Oy._,]t
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const e={X{5z0
{ iOFp 9i=j
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); ,[}
XK9
} @%oHt*u
o#D;H[' A
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > _|'e Az
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(6(,WwP}
D<16m<b
template < typename T > struct picker_maker )g()b"Z
#>
{ Yq$KYB j
typedef picker < constant_t < T > > result; 2ncD,@ij
} ; ^Uj\s /
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > _5t~g_(1OK
{ uPmK:9]3R
typedef picker < T > result; yobcAV`
} ; bPlqS+ai_
RjcU0$Hi
下面总的结构就有了: u/I|<NAC,
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。 j$<sq
picker专心负责操作符之间的产生关系,由它来联系操作符合functor。 2`Ojw_$W7
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 k%|Sl>{Ir
至此链式操作完美实现。 D('
w<9.
>8*0"Q
6SJryf~w
七. 问题3 KBe\)Vs
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。 A(2\Gfe
__3s3YG
template < typename T1, typename T2 > ]52.nxs~
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 2`[iTBZ=^
{ M MQ^&!H
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); x A&RMu&
} e#5LBSP
j_\?ampF
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: zc`gm~@
o#^(mGj_.
template < typename T1, typename T2 > *%nV<}e^_=
struct result_2 =hP7Hea(N
{ 9i=HZ\s3
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; &(Yv&jX
} ; G[bWjw86O
x @a3STKT
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? zAZ+'9LB
这个差事就留给了holder自己。 ]U,c`?[7#
nB &[R
2m*g,J?ql
template < int Order > #hQ#_7
class holder; Rs +),
template <> *3Vic
class holder < 1 > C)a;zU;9
{ UG!528;7
public : 7eR%zNDa
template < typename T > eXYf"hU,
struct result_1 l!d |luqbA
{ !lnRl8oV
typedef T & result; vg"$&YX9"
} ; -r'/PbV0
template < typename T1, typename T2 > \{@n>Mh
struct result_2 BKV,V/*p
{ P&=H<^yd
typedef T1 & result; ,u<oAI`
} ; 2LTMt?
template < typename T > .,9e~6}
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const 0DsW1
{ =-m"y~{>3
return (T & )r; S=@bb$4-T
} yU{Q`6u T
template < typename T1, typename T2 > X1C
&;5
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const ,8`CsY^1
{ TSEv^u)3
return (T1 & )r1; F*['1eAmdY
} F*, e,s
} ; u(Kof'p7
N+9W2n
template <> O!U8"Yr$
class holder < 2 > ea3f`z
{ *I6W6y;E=
public : !LX)
template < typename T > @4]} J-3
struct result_1 }I3m8A
{ JP1XH k
typedef T & result; xo.k:F
} ; [a[.tR38e
template < typename T1, typename T2 > %jErLg
struct result_2 =A]*r9
{ Q{:=z6&
typedef T2 & result; Re<@.d
} ; c.eUlr_{
template < typename T > {y%cTuC=
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const &~K4I
{ B~h3naSe
return (T & )r; :?P>))vT%
} (Zz8 ldO
template < typename T1, typename T2 > kc7,F2=F
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const wsEOcaie
{ @j`gxM_-O
return (T2 & )r2; oB$c-!&
} F.cKg~E|e
} ; s|[CvjL#0
i1 >oRT{Z
o6/"IIso3
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 HPc~wX
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: [aF"5G
首先 assignment::operator(int, int)被调用: wec_=EqK0
''?iJFR
return l(i, j) = r(i, j); V)Sw\tS6g
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) {X EX0|TZ
fda)t1u\8
return ( int & )i; =1+/`w
return ( int & )j; <]f{X<ef
最后执行i = j; jY k5]2#A
可见,参数被正确的选择了。 <
UD90}
~$jRn(2
P}=U
#AV4
\#!B*:u
mfx-Ja_a
八. 中期总结 cb5T-'hY
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: .x'?&7#(
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 p|>m 2(|
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 O<P(UT"
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor ):]5WHYg
!<vy!pXg
G$[Hm\V
c+upoM
&>xz
Y~k,AJ{ ^
九. 简化 #H]c/
很明显,要支持一个操作符所要做的工作太多了,而且在每个functor中申明result_1至result_n,可见如果n发生变化,维护的开销极大。 Pm"nwm
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 m(w 9s;<
首先,我们注意到result_x的形式很统一。对于各种操作符,其返回值无非下列几种: &,tj.?NCn
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 ~5o2jTNy`p
+-*/&|^等 6F_:,b^
2. 返回引用。 ~wQ M
?h
=,各种复合赋值等 u&Yd+');
3. 返回固定类型。 W1JvLU5L*r
各种逻辑/比较操作符(返回bool) _`lPLBr6
4. 原样返回。 *RmD%[f
operator, +45.fo
5. 返回解引用的类型。 Py\/p Fvg
operator*(单目) E>N [
6. 返回地址。 XzBlT( `w
operator&(单目) iXLH[uhO;
7. 下表访问返回类型。 QIfP%,LT
operator[] aA]wFZ
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 Pa'N)s<
operator<<和operator>> jdkqJ4&i
a1shP};pK
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 pf&U$oR4
例如针对第一条,我们实现一个policy类: i_:#][nWX
3X#Cep20a
template < typename Left > QJSi|&Rx&?
struct value_return [QIQpBL
{ 0jt@|3
template < typename T > 32Wa{LG;2
struct result_1 Myf2"\}
{ a-lF}P\
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; XUA%3Xr
} ; q|
UO]V
uR.`8s|
template < typename T1, typename T2 > 11%Zx3
struct result_2 81!gp7c
{ 6,!$S2(zT
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; Dis kGq@T
} ; _zkTx7H
} ; Z&n#*rQ7[
:o:Z
NU"L1dK
@
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait e?N3&ezp
Z`#XB2,
下面我们来剥离functor中的operator() }}l jVUpC%
首先operator里面的代码全是下面的形式: 0./Rdf=-1j
2J (nJT"
return l(t) op r(t) c9djBUAk&
return l(t1, t2) op r(t1, t2) y(O~=S+<
return op l(t) 3_>=Cv}
return op l(t1, t2) ikO9p|J
return l(t) op FD5OO;$
return l(t1, t2) op -;Te+E_
return l(t)[r(t)] g9Ty%|Q7(
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] Fzt7@VNxc
!$#5E1:\
很自然的,我们会想到用函数替代这种操作符行为以获得更加一致的形式: %r&36d'
单目: return f(l(t), r(t)); )$K\:w>
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); tBETNt7
双目: return f(l(t)); 4y!GFhMh
return f(l(t1, t2)); ?J-D6;
下面就是f的实现,以operator/为例 1~E;@eK'
:(4q\~
struct meta_divide .*Bd'\:F/q
{ _w2KUvG-8
template < typename T1, typename T2 > Oc-ia)v1G
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) oi8M6l
{ 79I"F'
return t1 / t2; mex@~VK
} `6BQ6)7
} ; ~S$ex,~
b;nqhO[f}
这个工作可以让宏来做: bP,Ka
,(]k)ym/
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ deJ/3\t
template < typename T1, typename T2 > \ h>p,r\X
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; ],vid1E
以后可以直接用 $M~`)UeV_
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) 5bd4]1gj
来申明meta_divide。同样还可以申明宏DECLARE_META_UNY_PRE_FUNC和DECLARE_META_UNY_POST_FUNC来产生单目前缀和后缀操作符的函数 .EvP%A
m
(ps.我本坚持该lambda实现不使用宏的,但是在这种小剂量的又很一致的代码面前,使用宏实在是很诱人。。。) q29d=
D[6wMep^n
f0YBy<a
下面就是要把operator()和result_x拼凑起来,形成一个我们要的functor,下面是一个单目的functor的实现体 N`qGwNT%G
PZ#aq~>w
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > U[:=7UABU?
class unary_op : public Rettype d[*NDMO
{ L">m2/ HG
Left l; zy.v[Y1!
public : Q.\vN-(
unary_op( const Left & l) : l(l) {} ~M1T
@Mv
%d<UMbS^
template < typename T > cVYu(ssC4
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const B*P;*re
{ %IDl+_j
return FuncType::execute(l(t)); +UX}
"m~W
} 6j!a*u:}"
7[i&EPN
template < typename T1, typename T2 > "{3MXAFe
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const NRk^Z)
{ ]mjKF\
return FuncType::execute(l(t1, t2)); R/ x-$VJ
} P ?96;
} ; 2wgcVQ
Awa
,dFY]
aC<fzUD;
同样还可以申明一个binary_op 8ZJ6~~h
V343IT\
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > 1v<uA9A%[
class binary_op : public Rettype Ih;D-^RQ
{ /Ao.b|mm
Left l; 6UuM`eu
Right r; ~q}]/0-m
public : Ri}JM3\J
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} l1%*LyD
5d}bl{
template < typename T > PWyFys
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 2P{! n#"
{ :U]Pm:ivTU
return FuncType::execute(l(t), r(t)); T( k:\z/
} 6)FM83zk)K
vkW;qt}yO
template < typename T1, typename T2 > $N|Spp0
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const RER93:(
{ ?}jjBJ&
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); q~X}&}UT
} zOJzQZ~
} ; >R.!Qze\G
2%MS$Fto
3ZvQUH/{W
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 g%D.sc)69
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 APU~y5vG (
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) -cUw}
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。 "\M3||.!
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! =S\pI
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。。。 ~c\2'
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 SV^[)p)
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) 9Dyy&$s
下面是修改过的unary_op tcI Z
2H%
aDE}'d1qo
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > _$oE'lat
class unary_op AZ-JaE
{ |8{\j*3
Left l; C4|79UG>s
&@qB6!^
public : uFOYyrESc
CZ(fP86e
unary_op( const Left & l) : l(l) {} Tcq@Q$H
|;YDRI
template < typename T > WTZuf9:
struct result_1 i^rHZmT
{ 1\5po^Oioy
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; Nm3CeU
} ; w}x&wWM
YH-W{].
template < typename T1, typename T2 > XZ/cREz^s
struct result_2 6h\; U5
{ BqOMg$<\[
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; 2JHV*/Q
} ; #jw%0H;l]
i\{fM}~W$
template < typename T1, typename T2 > T lB+
tV>
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const Ul|htB<1:
{ u"kB`||(
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); NHzVA*f
} &lB>G[t
wgZ6|)!0
template < typename T > &"X1w $
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const p%e/>N.P
{ 4TaHS!9
return OpClass::execute(lt(t)); 6H|&HV(!R
} l D]?9K29
;oRgg'k<
} ; 4aG}ex-s|
='HLA-uT
Ewo6Q){X
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 DXfQy6k'
好啦,现在才真正完美了。 7:OF>**
现在在picker里面就可以这么添加了: [<#`@Kr
l/bZE.GJ
template < typename Right > ,uS}wJAX
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const kT&GsR/
{ .c _qMTm"
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); 4I;$a;R!
} Qr[".>+
有点长不是么?不过实际代码量减少了很多,而且此后如果支持的参数上限发生变化,我们就只需要修改binary_op和unary_op就行了。 \0^Je>-:U
s%)>O{{)
<GoZ>
nkz^^q`5l7
m?`$NJST
十. bind p 4l B#
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。 a8Z{-=)
先来分析一下一段例子 D;X/7 p|>
4-q8:5
$(pVE}J
int foo( int x, int y) { return x - y;} i7xBi:Si
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 qLm
g18
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 [L>AU;
:
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 DbK-3F_
我们来写个简单的。 2Xp?O+b#"O
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: qjLFgsd
对于函数对象类的版本: THnZbh4#)
(e[8`C
template < typename Func > ((]Sy,rdk
struct functor_trait f.Ms3))
{ p}-B>v
typedef typename Func::result_type result_type; FeuqqZ\=&
} ; n7'X.=o7
对于无参数函数的版本: Bfr$&?j#
etH]-S
template < typename Ret > "A&