一. 什么是Lambda P1`YbLER5
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 g+C~}M_7
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, XhOg>
aZta%3`)
!~-@sq
) LBbA
class filler ~UsE"5
{ QCfR2Nn}
public : ?.nD!S@
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} :1#$p
} ; Jb8%A@Z+
>R\!Qk
op_
1J;RF
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: C{V,=Fo^
1_G+sDw$
U(<~("ocN
h>/L4j*Z
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); k{^iv:
krXU*64
t0T#Xb
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 (T.g""N~`
qp/nWGj
36 ]?4, .
_wZr`E)
二. 战前分析 LO)QEUG
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。 {ka={7
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 `Z
(`
h-*h;Uyc
F[0w*i&u5
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); (abtCuZ8z
/* --------------------------------------------- */ 08nA}+k
vector < int *> vp( 10 ); Z%VgAV>>
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); 7t6TB*H
/* --------------------------------------------- */ rX|{nb
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); VS5D)5w#
/* --------------------------------------------- */ 1_)Y{3L
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); N9O}6
/* --------------------------------------------- */ |b|bL 7nx
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); m$$sNPnT
/* --------------------------------------------- */ +3-f$/po
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); gyv @_}Y3
W)u9VbPk[
}\EHZ
#2qv"ntW
看了之后,我们可以思考一些问题: va;fT+k=
1._1, _2是什么? hDTM\>.c;s
显然_1和_2都满足C++对于标识符的要求,可见_1和_2都是对象。 N<aMUV m
2._1 = 1是在做什么? ]Q{MF- EKj
既然_1是一个对象,那么_1的类必然重载了operator=(int)。那么operator=返回什么呢?该函数所返回的对象被传入for_each的第3个参数,可见其返回了一个函数对象。现在整个流程就很清楚了。_1 = 1调用了operator=,其返回了一个函数对象,该函数对象能够将参数1赋值为1。 zUJPINDb
Ok,回答了这两个问题之后,我们的思路就很清晰了。如果要实现operator=,那么至少要实现2个类,一个用于产生_1的对象,另一个用于代表operator=返回的函数对象。 5Ja[p~^L
j.29nJ
PE2O$:b\
三. 动工 xGK"`\V
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: w?M` gl8r
lJU]sZ9~b
bO+L#Kf
bbFzmS1
template < typename T > 2?c%<_jPA
class assignment |`@7G`x
{ B..> *Xb
T value; v`~egE17
public : uSNlI78D
assignment( const T & v) : value(v) {} /m+.5Qz9)@
template < typename T2 > tL
S$D-
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } {o8K&XU#&t
} ; A{\!nq_~N
e `IL7$
ZG_iF#
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 e1 P(-V
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment ~> 5
jxDA+7
M[Mx
g
6G?7>M
class holder QZ_8r#2x
{ z6bIv}
public : #e$vv!&}
template < typename T > $R/@%U)-o
assignment < T > operator = ( const T & t) const !+ ??3-q
{ MK, $#
return assignment < T > (t); rJc=&'{&)N
} X6EnC57
} ; (^LR9 CW
p|'Rm]&jb
G'6f6i|<I@
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: k\lU
Q\/O5
5t[7taLX\
static holder _1; o\:vxj+%*
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 H@ .1cO
~DUOL~E
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); Z}$1~uyw
而不用手动写一个函数对象。 l =^ ^l`
MHAWnH8
{#}?-X
+We=- e7
四. 问题分析 -5Ln3\ O@
虽然基本上一个Lambda已经初步实现出来了,但是仔细想想,问题也是很多的。 Xa/]}
B
1, 我们现在是把_1和functor看成两个不同的存在,会导致代码的重复。 &8QkGUbS<
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 #l-/!j
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 1_G5uHO
下面我们可以对这几个问题进行分析。 aDjYT/`l
A<[X@o}92
五. 问题1:一致性 3Vb/Mn!k
首先来看看1,合并_1和functor的最佳方法就是把_1本身也变成functor。那么_1的operator()会做什么事情呢?| Ky6 d{|H
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 5:X^Q.f;
TvwkeOS#}7
struct holder
Yjp*T:6
{ U&SgB[QHO
// @!2vS@f
template < typename T > td\'BV
T & operator ()( const T & r) const F]`_ak E
{ x_.}C%
return (T & )r; Qe1WT T]:I
} \-R\xL
} ; ?/^x)Nm
CGJ>j}C
这样的话assignment也必须相应改动: 1|xo4fmV
JD{AwE@Ro
template < typename Left, typename Right > !vH={40 ]
class assignment (pkq{: Fs
{ h&m4"HBL_
Left l; C?lZu\L
Right r; gWHjI3;
public : Ue2k^a*Ww
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} O(YvE
template < typename T2 > 1ppU
?#
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } vON1\$bu`
} ; [rtMx8T
"BD$-]
同时,holder的operator=也需要改动: Bu,VLIba
5!}fd/}Uk
template < typename T > W)fh}|.5
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const \:`-"Ou(*
{ )SsO,E+t=U
return assignment < holder, T > ( * this , t); EGJrnz8
} b?%Pa\,!
<+)B8I^
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。 %~^:[@xa*
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 $JZ}=\n7
73>Hzpv0
return l(rhs) = r; &1,{.:@e
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 LXx`Vk>ky
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: (ixlFGvEq
vC ISd
template < typename Tp > Jqgo\r%`
class constant_t OIdoe0JR:O
{ jv'q:uA ^
const Tp t; '"fZGz?
public : OysO55 i
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} cux<7#6af
template < typename T > p-,(P+Np
const Tp & operator ()( const T & r) const ^9A,j}>o-
{ 7=[/J*-m
return t; |FH|l#bu>
} mUjM5ceAXO
} ; w>uo-88
,1|0]:
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 >\5I B5'j
下面就可以修改holder的operator=了 6`U]%qx_I
8u4Fag Q,
template < typename T > n>i}O!agg
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const mVdg0
{ TwLQ;Q
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); ZIikDih1
} XD$;K$_7
UJhUb)}^
同时也要修改assignment的operator() <A@qN95m
?-D'xqc
template < typename T2 > m
vLqccL
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } *ci%c^}V
现在代码看起来就很一致了。 fs6% M]u
(|U|>@
六. 问题2:链式操作 &24$*Oe
现在让我们来看看如何处理链式操作。 (H-}z`sy/@
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。 .l}oxWWoS
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。 66%4p%#b4
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。 C}8 3t~Q
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct *zTEK:+_
-
j_
template < typename T > $3je+=ER
struct result_1 +je{%,*
{ ]iE)8X
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; @'fWS^ ;&
} ;
:to1%6
g]Fm%iy
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: L|N[.V9
{&d )O
template < typename T > v JPX`T|
struct ref 6h3TU,$r
{ Ze- MB0w
typedef T & reference; %% A==_b
} ; jz"-E
template < typename T > 6;{E-y
struct ref < T &> [|{m/`8C
{ _5&LV2
typedef T & reference; [2Ot=t6]
} ; >nOzz0,
j^qI~|#
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: !(>yB;u
cLyed3uU
template < typename T > 32Jl|@8,g
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const 7zEpuw
{ U9]&~jR
return l(t) = r(t); p4M7BK:nf
} v7@O ,%
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。 zPt0IB_j'
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 T,SCK^
"pW@[2Dkx/
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 ?Y|*EH
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: !p$k<?WX c
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 kRH;c,E@
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 }Asp=<kCc
最后的布局是: fw+ VR.#2H
Add 5x1_rjP$|
/ \ #23m_w^L
Divide 5 19#A7
/ \ 9_I#{?
_1 3 >S=,ype~G
似乎一切都解决了?不。 \(a!U,]LM
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。 j3yz"-53e
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。 JB xizJBP
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: JwMFu5 @
T^XU5qgN
template < typename Right > BLQD=?Q
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const ^":Dk5gl
Right & rt) const 2i_X{!0}
{ 95X!{\
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); =as\Tp#d
} .,7ZDO9{
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 #RWH k
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。 kFsq23Ne
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。 Zk#?.z}
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。 Th(F^W9
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。 o YNp0Hc
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? <;.->73E
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: lM'yj}:~
_z(ydL*
template < class Action > 1ps_zn(
class picker : public Action EU@XLm6
{ \NI0rL
public : vspub^;5\
picker( const Action & act) : Action(act) {} %V&I${z
// all the operator overloaded '-k~qQk)6
} ; KIfR4,=Q|
}2-p=Y:6
Picker<T>继承自T,唯一的作用就是给T添加上了各种操作符的重载函数。 }R]^%q @&
现在所有参与行动的functor都要套上一层picker, _1被声明为 picker<holder>, 并且holder中所重载的操作符除了operator()之外全部被移到了picker内。而picker中的操作符重载的返回的functor也必须套上一个picker: Up|>)WFw"
Y%iimbBY|
template < typename Right > }4M4D/=
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const (!9ybH;T
{ v'zj<|2
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); "-;l{tL
} KB^i=+xr
sBfPhBT|
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > uRu)iBd D
使用picker还带来一个额外的好处。之前提到picker_maker要区分functor和常量,有了picker,区分的方法就非常简单了:凡是属于picker<T>的都是functor,否则就是常量。 CWk65tcF
Md4JaFA(
template < typename T > struct picker_maker _Z|3qQ
{ :$ "L;"
typedef picker < constant_t < T > > result; .0zNt
} ; :n?K[f?LfY
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > zxr|:KC ?&
{ Cw_XLMY%V1
typedef picker < T > result; zz+p6`
} ; ]2Q:&T
A/4HR]
下面总的结构就有了: 3h|:ew[
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。 0u'qu2mV
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。 \%! ~pfM I
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 p#Vh[UTl^
至此链式操作完美实现。 AqzPwO^
Uc3-n`C
"""gV)Y
七. 问题3 =(~UK9`
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。 1L=6Z2*fB4
=tv,B3Mo
template < typename T1, typename T2 > lbtVQW0V;o
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 6SIk,Isy8
{ l`vb
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); <+QX Gz1
} E\(dyq/
]OZk+DU:
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: M=hH:[6 &
d,G:+
template < typename T1, typename T2 > wf<=rW'
struct result_2 O,kzU,zOs
{ cv b:FK
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; hK,e<?N^
} ; w<hw>e^.
gqje]Zc<
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? ]S6`",+)<f
这个差事就留给了holder自己。 {1Z`'.FU
LH4!QDK-
.
_5g<aw;
template < int Order > <J`",h
class holder; GIt~"X
template <> hy"O_Le
class holder < 1 > hZE" 8%\q
{ :3s5{s
public : :K ^T@F5n
template < typename T > TU-4+o%;
struct result_1 }hralef #N
{ QQso<.d&
typedef T & result; Awo H d7M
} ; @?$x
template < typename T1, typename T2 > |&+0Tg~ZE
struct result_2 cY|?iEVs)
{ hE41$9?TJ
typedef T1 & result; bqHR~4 #IR
} ; !1tHg Z2\
template < typename T > ,Jy@n]x
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const s4@dEK8W
{ 8,Jjv*
return (T & )r; /Q4TQ\:
} =/Ob
kVYf
template < typename T1, typename T2 > |F
}y6 gH
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const j {w'#x,
{ e6C;A]T2E
return (T1 & )r1; la7VeFT
} T5; zgr
} ; #V[j Q Vl
R36BvW0X
template <> B?
$9M9
class holder < 2 > qB57w:J
{ 2lVJ"jg
public : }Ut*Y*
template < typename T > 3;@/`Z_\lt
struct result_1 #-xsAKi
{ >wz&{9ni
typedef T & result; :Ve>tZeW
} ; :+%"kgJNL
template < typename T1, typename T2 > H ?Vo#/
struct result_2 :DI``]Si\
{ e6E{l
typedef T2 & result; `nAR/Ye
} ; &cDLSnR
template < typename T > B?BB
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const \qx$h!<
{ ftS^|%p
return (T & )r; ~*OQRl6F
} pCXceNFo
template < typename T1, typename T2 > xq`mo
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const 0E*q-$P
{ )Gf"#TM[
return (T2 & )r2; [D!-~]5
} 0(!j]w"r3
} ; h^yLmRL
!t.
%49P<vo`?
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 LA!2!60R
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: ;DQ{6(
首先 assignment::operator(int, int)被调用: ( v<l9}!
8+HXGqcv
return l(i, j) = r(i, j); nitKX.t8
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) &J>XKO nl
*P\$<4l
return ( int & )i; xF:}a:c@H
return ( int & )j; m=g\@&N
最后执行i = j; K90wX1&
可见,参数被正确的选择了。 ]i$<<u
(u/-ud1p
<OX_6d *@
c[p>*FnP
9T`$gAI
八. 中期总结 Gi=sJV
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: Y^ Of
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 Pu|PIdu!08
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 +<l6!r2Z
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor }>q%##<n
UweXz.x7
Lek!5Ug
r;>2L'
ivgV5)".
:6}Zo
九. 简化 Ijg//=
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。 kn$2_I9
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 jN3K=
MA
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: O4)'78ATp
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 }da}vR"iL
+-*/&|^等 %4bGI/\/
2. 返回引用。 pr;n~E 'kq
=,各种复合赋值等 6_G[&
3. 返回固定类型。 c0I;8z`b
各种逻辑/比较操作符(返回bool) =nVEdRU
4. 原样返回。 ILN Yh3
operator, $,b1`*
5. 返回解引用的类型。 3I"xuKxc
operator*(单目) `, lnBP3D"
6. 返回地址。 5L?_AUL
operator&(单目) ^ gy"$F3{`
7. 下表访问返回类型。 Jw+k=>
operator[] n]3Lqe;
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 !iNN6-v%
operator<<和operator>> ;h f{B7
/JqNiqvh
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。 *#n#J[
例如针对第一条,我们实现一个policy类: bjL8Wpk
%%-?~rjI
template < typename Left > 3rxB]-
struct value_return ' ?4\
{ 9Sb[5_Q
template < typename T > M~?2g.o'D
struct result_1 *GZ7S
m
{ T)Uhp
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; oCxh[U@*D
} ; cv=H6j]h|
kd=|Iip;(
template < typename T1, typename T2 > su}n3NsJ
struct result_2 y/.I<5+Bu
{ HV?Q{XK.b
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; E"'4=_
} ; \yE*nZ
} ; zObrp
af>^<q
(nDen5Q|
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait +Oafo|%
n:8<Ijrh
下面我们来剥离functor中的operator() .T\jEH8E
首先operator里面的代码全是下面的形式: K ; eR)
6k=*O|r
return l(t) op r(t) %.rVIc"
return l(t1, t2) op r(t1, t2) z+5%.^Re
return op l(t) N<N uBtkA
return op l(t1, t2) nB9(y4
return l(t) op ,]L sX"u
return l(t1, t2) op %E"dha JY
return l(t)[r(t)] 4/N{~
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] c}G\F$
F&_b[xso7
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: Q`zW[Y&]
单目: return f(l(t), r(t)); V |hr 9
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); ~(x"Y\PEu
双目: return f(l(t)); 0%
zy 6{
return f(l(t1, t2)); gWGh:.*T
下面就是f的实现,以operator/为例 |44 E:pA
[r0`D^*=
struct meta_divide L;i(@tp|v
{ 9>-]*7
template < typename T1, typename T2 > >$:_M*5
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) vo"?a~kY7
{ M\D25=(
return t1 / t2; c\.7Z=D
} SH5a&OVZhn
} ; #/
HQ?3h]
*%n(t+'q
这个工作可以让宏来做: 5_[we1$P
r!&}4lHYi
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\ 1a
t Q9
template < typename T1, typename T2 > \ I\~sE Jwj
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; W}P9I&3
以后可以直接用 zF@/8#
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) il[waUfmD
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 @ruWnwb
(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。。。) U.pGp]\Q)G
PlRcrT"#w
V)Ze>Pp
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 Jy
P$'v~
x0||'0I0
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > K)#6&\0tT
class unary_op : public Rettype .OZ\s%h;
{ Vs9]Gm
Left l; *:Uq
;)*
public : x-s\0l
unary_op( const Left & l) : l(l) {} Y-.aSc53
34I;DUdcE
template < typename T > YM&i
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const CE7{>pl
{ @;7Ht Z`
return FuncType::execute(l(t)); 5"&=BD~D
} nP+jkNn3
2.
f8uq
template < typename T1, typename T2 > Xu7lV
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 4l@aga
{ ,0aRHy_^
return FuncType::execute(l(t1, t2)); `B/74Wa3q
} 42=/$V
} ; vu~7Z;y(<j
_Jn@+NoO
i>
dLp
同样还可以申明一个binary_op :KI0j%>2y
P=m
l;xp
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > P\%aJ'f~
class binary_op : public Rettype scPvuHzl
{
@7J;}9E
Left l; d0YQLh
Right r; t[:G45].-k
public : ) ):w`^6
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} +&[X7r<
dMK\ y4#i
template < typename T > [6CWgQ%Ue
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const /0r6/ _5-.
{ <
49\B
return FuncType::execute(l(t), r(t)); I+rLKGZC
} ~H:.&'E
]Y3s5#n
template < typename T1, typename T2 > Je~`{n
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const 2XrYm"6w
{ &R3#? 1,
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); (^$SMuC
} ZOy^TR
} ; !=?Q>mz
`!C5"i8+i2
$s,(-C
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 BOme`0A
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 WfYC`e7q
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) yc0_7Im?
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。 _ .xicov
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中! .50ql[En
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。。。 5UvqE_
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 -o+; e3#
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) xzBUm
下面是修改过的unary_op (/C
8\}Ox
Asli<L(?`
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > q{pa _
class unary_op S5e"}.]|
{ eV\VR
!!i
Left l; h"dn:5G:=
$spk.j
public : tHFBLM
w~>tpkUB
unary_op( const Left & l) : l(l) {} SA{5A 1
y)b=7sU
template < typename T > :_pn|
struct result_1 |9]_<X[ic
{ >n jX=r.
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; {Z#=ppvs
} ; TH*}Ja^/
n4 o}}tI
template < typename T1, typename T2 > "ed
A
struct result_2 newURb,-!
{ Tb!jIe
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; _z53r+A
} ; `{xKU8j^
n W:Bo#
template < typename T1, typename T2 > [I=1
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const .DHQJ|J-1
{ [BFPIVD)h]
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); @j=rSS
} RAFdo
6!v$"u|[!'
template < typename T > I[bWd{i:
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const VTK +aI
{ D/puK
return OpClass::execute(lt(t)); #1Iev7w
} ]r>m{"~E
?fQ8Ff
} ; uVa`2]NV r
&[_D'jm+S0
tfVlIY<
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 oq2-)F2/
好啦,现在才真正完美了。 Dmr3r[
现在在picker里面就可以这么添加了: l{hO"fzy
=L*-2cE6#
template < typename Right > }B&+KO)
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const .yQ<
{ @Wa,
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); QUWx\hqE
} ,Gy2$mglB
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。 BB.120v&N
^>#@qMw
[I78<IJc
r;GAQH}j_
BF /4
十. bind lCGEd 3
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。 {}"a_L&[;
先来分析一下一段例子 afd.v$63
>)VWXv0
;OSEMgB1
int foo( int x, int y) { return x - y;} j9&x#U
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 15R:m:T
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 JdX!#\O
可见bind是一系列重载函数,返回某种functor,该functor的执行就是执行传进bind的函数指针并正确的确定参数。 (1)b> 6
我们来写个简单的。 YqYobL*q/
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: G!7A]s>C
对于函数对象类的版本: ]fJ9.Js
O&r9+r1`
template < typename Func > q>[}JtXK
struct functor_trait #2;8/"v
{ {0L)B{|
typedef typename Func::result_type result_type; "89L^I
} ; 3V3 q
vd
对于无参数函数的版本: cQ(,M
g:Fo7*i
template < typename Ret > xmHW,#%ui\
struct functor_trait < Ret ( * )() > =4K:l}}
{ )|KZGr
typedef Ret result_type; <=@6UPsn2
} ; %S<))G
对于单参数函数的版本: 'W/AYF^5
UH#S |o4
template < typename Ret, typename V1 > :.SwO<j
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > UD_8#DO{m1
{ U,Th-oU
typedef Ret result_type; '%*/iH6<U{
} ; D{^CJ :n
对于双参数函数的版本: tD6ukK1x
yLQwG.,
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > 0r]-Ltvl?}
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > U\dLq&=V
{ RM#.-gW
typedef Ret result_type; `2n%Lo?_
} ; (} Y|^uM,
等等。。。 #-kx$(''V
然后我们就可以仿照value_return写一个policy 4q\gFFV4
A{)p#K8
template < typename Func > NUX$)c
struct func_return Qk].^'\
{ _7,4C?
template < typename T > _cd=PZhI
struct result_1 4\m#:fj %
{ %[BOe4[
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; r_pZK(G%
} ; 2E@g#:3
F,@uYMQs
template < typename T1, typename T2 > ~>S? m;
struct result_2 oFp4*<\
{ q=;U(,Y
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; x,#?
} ; 'v%v*Ujf[
} ; =Iy khrS
;:8SN&).
%+L3Xk]m'
最后一个单参数binder就很容易写出来了 d#:7V%]dp
~Q+J1S]Fs
template < typename Func, typename aPicker > dQ_yb+<
class binder_1 OVEQ^\Q5D
{ 7$7#z\VWu
Func fn; aR}I l&
aPicker pk; Nj+gSa9
public : t ]P^6jw'
4Vv$bbu+
template < typename T > Vs,
&
struct result_1 /v7o!D1G
{ C@rIyBj1g
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; b.QL\$a
&
} ; [cw>; \J
'h `)6{
template < typename T1, typename T2 > uex([;y
struct result_2 U2*kuP+n
{ eI=:z/pd
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; *iXaQu T
} ; >5j&Q