一. 什么是Lambda ]XYD2fR2qA
所谓Lambda,简单的说就是快速的小函数生成。 UyDq`@h
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, 7--E$!9O,
)31xl6@
=:H EF;!
=%b1EYk
class filler U1|{7.R
{ ~cfvL*~5
public : W4nhPH(
void operator ()( bool & i) const {i = true ;} A3.pz6iT>
} ; X%`:waR
81)i>]
e
:@PI(P!
这样实现不但麻烦,而且不直观。而如果使用lambda,则允许用户使用一种直观和见解的方式来处理这个问题。以boost.lambda为例,刚才的问题可以这么解决: Z)}2bJwA
R~RE21kAc
iN5[x{^t
}CrWmJu0
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = true ); q$}gQ9'z'
lKS 2OOYC`
mdcsL~R
那么下面,就让我们来实现一个lambda库。 Zk31|dL
~/2OK!M
5wv7]F<
Rq|]KAN
二. 战前分析 GP`sOPr
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。 Ghar
hJ>v
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 [4;G^{
bX
<."
@H<-`*
zbvV:9N
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); KfQR(e9n
/* --------------------------------------------- */ g)IW9q2
vector < int *> vp( 10 ); C)%qs]
transform(v.begin(), v.end(), vp.begin(), & _1); JX#0<U|L
/* --------------------------------------------- */ q&LCMnv"P
sort(vp.begin(), vp.end(), * _1 > * _2); Xv 7noq|
/* --------------------------------------------- */ S{,|Fa^PPO
int b = * find_if(v.begin, v.end(), _1 >= 3 && _1 < 5 ); lZ)
qV!<
/* --------------------------------------------- */ vr_Z0]4`C9
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << * _1 << ' \n ' ); w`gT]Rn
/* --------------------------------------------- */ ZM[Z9/S8
for_each(vp.begin(), vp.end(), cout << constant( ' \n ' ) << * _1); 4Ujy_E?^
"h8fTB\7S\
!mUO/6Q hq
y8}
/e@&
看了之后,我们可以思考一些问题: a`LkP%
1._1, _2是什么? as[! 9tB]
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。 q*cEosi'F?
2._1 = 1是在做什么? Jw{duM;]
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。 Mu6DTp~k
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。 4`")aM
[c v!YE
6-+wfrN2
三. 动工 K@a#^lmd
首先实现一个能够范型的进行赋值的函数对象类: d;{k,rP6
eL{$=Um
A,3qjd,$ c
eDvh3Y<D
template < typename T > 1pjx8*!B
class assignment ]kF1~kXBe
{ '"'RC O
T value; lR]FQnZ
public : @ 'U`a4
assignment( const T & v) : value(v) {} Sf@xP.d
template < typename T2 > ;WhRDmT
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return rhs = value; } SIc~cZ!Yu
} ; VCvf'$4(X
6{yn;D4
d]N_<@tx9
其中operator()被声明为模版函数以支持不同类型之间的赋值。 +[4y)y`
然后我们就可以书写_1的类来返回assignment 5hTScnL%
!T
9CpIM%
D|^N9lDaQ
%,zHS?)l
class holder m;L3c(r.
{ k;)mc+ ~+
public : O- LwX
>
template < typename T >
eC L_c>3!
assignment < T > operator = ( const T & t) const )<qL8#["U
{ w\{#nrhYU
return assignment < T > (t); UT[{NltH
} J6"GHbsO
} ; -= izu]Fb,
W=OryEV?
$`lm]} {&
由于该类是一个空类,因此我们可以在其后放心大胆的写上: 2A9crL$
emB<{kOkw
static holder _1; Ge7B%p8
Ok,现在一个最简单的lambda就完工了。你可以写 AWssDbh/[
gQJLqs"F
for_each(v.begin(), v.end(), _1 = 1 ); 5)5yH bS
而不用手动写一个函数对象。 XODp[+xEEt
5?([jAOf
o[i*i<jv-
xEeHQ7J
四. 问题分析 F^S]7{
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 ?nk>
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。 62y:i
2, 目前这个Lambda还无法实现如_1 = 2 = 3这样的链式操作。 {J,4g:4G
3, 我们没有设计好如何处理多个参数的functor。 ]cVDXLj$
下面我们可以对这几个问题进行分析。 S?J(VJqE
O'{kNr{u
五. 问题1:一致性 `l/nAKg?W
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?|
]qu6/Z
很明显,_1的operator()仅仅应该返回传进来的参数本身。 y`
'#gH
*ZFF$0}
struct holder $R+gA{49%
{ o4Cq /K
// u0G
tzk
template < typename T > 5h0Hk<N
T & operator ()( const T & r) const a|.IAxJ
{ c h((u(G
return (T & )r; ;[[6[i
} >]C/ Q6
} ; !
Vlx
*'aouS/?<6
这样的话assignment也必须相应改动: 1~3dX[&
PHY!yc-LjV
template < typename Left, typename Right > ~I%164B+/
class assignment 9F?-zn;2s
{ cAot+N+9|]
Left l; Cc,V ]
Right r; ZbjUOlE02
public : D
.LR-Z
assignment( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} ,4 _H{+M
template < typename T2 > V2M4g
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r; } w/rJj*
} ; ;134$7!Y
$`ptSR
同时,holder的operator=也需要改动: \_6
+`>E_+Mp
template < typename T > #62ThH~
assignment < holder, T > operator = ( const T & t) const )b>misb/
{
OVU)t]
return assignment < holder, T > ( * this , t); NA'45}fQ
} _z{9V7n4
DI2e%`$
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。 6NhGTLI
你可能也注意到,常数和functor地位也不平等。 g1"ZpD
c$L1aZo
return l(rhs) = r; ID!S}D
在这一句中,r没有调用operator()而l调用了。这样以后就要不时的区分常数和functor,是不良的设计。 v1X[/\;U
那么我们仿造holder的做法实现一个常数类: wy${EY^h
|9IOZ>H9
template < typename Tp > $@71 w~y
class constant_t As,e.V5!
{ 4;CI<&S
const Tp t; JJSE@$",\
public : B@i%B+qCLv
constant_t( const Tp & t) : t(t) {} K<`Z@f3'w
template < typename T > r<!nU&FPD:
const Tp & operator ()( const T & r) const 0H^*VUyW/
{ ss-6b^
return t; 1E&S{.
} {"{]S12N
} ; 4OgH+<G
]YFjz/f
该functor的operator()无视参数,直接返回内部所存储的常数。 4W*o:Y!
下面就可以修改holder的operator=了 Fb%?qaLmCv
&,jUaC5I
template < typename T > j<0;JAL
assignment < holder, constant_t < T > > operator = ( const T & t) const ux(~+<k
{ rM
A%By^L-
return assignment < holder, constant_t < T > > ( * this , constant_t < T > (t)); GU2TQx{V
} |/n7(!7$[v
\X%FM"r
同时也要修改assignment的operator() *9kg\#
ov,s]g83
template < typename T2 > s_fe4K
T2 & operator ()(T2 & rhs) const { return l(rhs) = r(rhs); } ZlMT) ~fM&
现在代码看起来就很一致了。 ki@C}T5
ui#nN
六. 问题2:链式操作 }kvix{
现在让我们来看看如何处理链式操作。 l$9k:#\FD
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。 g*YA~J@
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。 59l9_yFJ
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。 $u~ui@kB
现在我们在assignment内部声明一个nested-struct {._'Q[
"%^_.Db>|
template < typename T > L@AFt)U
struct result_1 wW\@^5
{ {zm8`
typedef typename ref < typename Left::result_1 < T > ::result > ::reference result; H2:
Zda#
} ; 1#_pj
eG
sa o &
那么如果参数为T,其返回值类型就为result_1<T>::result。上面代码的ref<T>为一个类型转换类,作用是返回T的引用。不直接加上&符号的原因是如果T本身就是Q的引用Q&,那么Q&&是非法的。因此ref的实现即为: :AztHf?X
^t
gjs$M|
template < typename T > _h}(jEd!
struct ref #9]2Uixq[
{ E#(e2Z=
typedef T & reference; O5p$
A@
} ; n)q8y0if
template < typename T > 0/f|ZH ~!
struct ref < T &> 2ak]&ll+h
{ zMP6hn
typedef T & reference; v {HF}L
} ; [}HPV+j=U
i:jXh9+
有了result_1之后,就可以把operator()改写一下: V9"R8*@-
_%2ukuJ `
template < typename T > R)Mkt8v
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & t) const A)n_ST0
{ ,S`n?.&& 7
return l(t) = r(t); w@,p`
} #!O)-dyF
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。 !|4]V}JQ
同理我们可以给constant_t和holder加上这个result_1。 &&C70+_po
d9TTAaf
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 i3|xdYe$
_1 / 3 + 5会出现的构造方式是: Q<V1`e
_1 / 3调用holder的operator/ 返回一个divide的对象 RA<ky*^dr
+5 调用divide的对象返回一个add对象。 (n B[aM
最后的布局是: iKPgiL~
Add |-S!)iG1V
/ \ sv%E5@
Divide 5 qtAt=` s
/ \ ^rq\kf*]
_1 3 ?C fQwY#N
似乎一切都解决了?不。 \)uA:v
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。 Qm3F=*)d
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。 nm<VcCc
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: gkxHfm
BrSvkce
template < typename Right > $<)]~**K
assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > operator = ( const #|je m
Right & rt) const kI(3Pf].
{ +zch e
return assignment < XXX, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); /Lr`Aka5
} fTR6]i;
下面对该代码的一些细节方面作一些解释 tc`3-goX
XXX指的是原来的functor的类型,picker_maker<T>是一个类型变换的trait,如果T是一个常量,那么他会返回constant_t<T>,否则返回T本身。 ] \|2=
因此如果该函数声明在assignment的内部,那么就实现了连等,如果声明在的dereference(解引用)的内部,就允许(*A = B)的行为发生。 \`~YW<D
最后,如何把这些函数塞到各个functor的声明里边呢?当然可以用宏,但是。。。大家都知道这样不好。 {~9HJDcM
除了宏之外还可以用的方式就是继承。我们可以写一个类叫做picker,该类实现了所有的如上的产生函数。然后让所有的functor继承自它。 [8Y7Q5Had
且慢,也许立刻就有人跳出来说:这样的话那个XXX怎么写呢?这样不是会导致循环依赖么?这样不是会有downcast么? lFtEQ '}
正解,让picker做基类确实不是一个好主意。反过来,让picker继承functor却是一个不错的方法。下面是picker的声明: '/UT0{2;rS
7NT}
Zwf
template < class Action > 9jf9u0
class picker : public Action 5L2j,]
{ ^cPVnl
public : TEo
picker( const Action & act) : Action(act) {} 9[VYd '
// all the operator overloaded iP9]b&
} ; iT{4-j7|P4
}a!|n4|`
Picker<T>继承自T,唯一的作用就是给T添加上了各种操作符的重载函数。 dpS@:
现在所有参与行动的functor都要套上一层picker, _1被声明为 picker<holder>, 并且holder中所重载的操作符除了operator()之外全部被移到了picker内。而picker中的操作符重载的返回的functor也必须套上一个picker: M x,5
bf.+Ewb(
template < typename Right > QChWy`x
picker < assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > > operator = ( const Right & rt) const (@*|[wN
{ S[9b
I&C
return assignment < Action, typename picker_maker < Right > ::result > ( * this , rt); b*S,8vE]
} eSObOG/
~28{BY
Piker_maker返回的也是picker<T>,或者picker<constant_t<T> > ]aMDx>OE
使用picker还带来一个额外的好处。之前提到picker_maker要区分functor和常量,有了picker,区分的方法就非常简单了:凡是属于picker<T>的都是functor,否则就是常量。 feB ?
5s^vC2$)
template < typename T > struct picker_maker r]xN&Ne5Q
{ [-l>fP0
typedef picker < constant_t < T > > result; C[znUI>
} ; WLU_t65
template < typename T > struct picker_maker < picker < T > > ~2hzyEh
{ y'2w*?
typedef picker < T > result; 1r.2bL*~jw
} ; GNmP_N
1S(oi
下面总的结构就有了: :n~Mg{j3
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。 tq}sedYhee
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$6"~t
picker<functor>构成了实际参与操作的对象。 !X"nN9k
至此链式操作完美实现。 [?<v|k
g8Y)90 G
9fbo
七. 问题3 h){ #dU+&
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。 V3*@n*"N;
?6vGE~MuR
template < typename T1, typename T2 > VrT-6r'Y
??? operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const $ta"Ug.z
{ wH=7pS"s
return lt(t1, t2) = rt(t1, t2); h
Ks
}
`_neYT
.u7grC C
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: E<B/5g!
*}HDq(/>w
template < typename T1, typename T2 > w"M!**bP
struct result_2 ${. :(z
{ [}Rs
typedef typename ref < typename Left::result_2 < T1, T2 > ::result > ::reference result; HWou&<EK
} ; (Y&gse1}!
_8`S&[E?
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? tQxAZ0B^
这个差事就留给了holder自己。 Q-s5-&h(
t]3:vp5N]
`7`` 1TL
template < int Order > %ID48_>*
class holder; Bq4@I_b
template <> ed/
"OgA
class holder < 1 > T9}dgf
{ :=quCzG
public : 8*VQw?{Uee
template < typename T > )h(=X&(d
struct result_1 |a0@4
:
{ n%vmo
f
typedef T & result; 0'5N[Bvp
} ; vvG*DGL)qL
template < typename T1, typename T2 > SrMfd7H8f
struct result_2 : 9>U+)%
{ HR'F
typedef T1 & result; bI;u};v
} ; j->5%y
template < typename T > -ebyW#
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const T!&VT;
{ ` apCu
return (T & )r; BQgK<_
} HErG%v]nw
template < typename T1, typename T2 > [;C*9Nl
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const ){tTB
{ 5cr\ JR
return (T1 & )r1; ;
jJ%<
} c5eimA%`
} ; Og2w]B[
~MK%^5y?
template <> I^``x+a
class holder < 2 > U]E~7C
{ T' )l
public : s<LYSr d
template < typename T > N/B-u)?\:
struct result_1 baR*4{]
{ W_]onq6
typedef T & result; U,\t2z
} ; bqZ5GKUo
template < typename T1, typename T2 > $r(9'm}W
struct result_2 ~2 J!I^J
{ u5P2*
typedef T2 & result; j@jUuYuDgl
} ; \2 `|eo
template < typename T > h}GzQry1
typename result_1 < T > ::result operator ()( const T & r) const JHsxaX;c
{ 2Ni {fC?
return (T & )r; oMb@)7
} ff2`4_,|
template < typename T1, typename T2 > Z2I2 [pA
typename result_2 < T1, T2 > ::result operator ()( const T1 & r1, const T2 & r2) const ?Lquf&`vP
{ 4Mv] z^
return (T2 & )r2; rIAbr5CG
} 1xb1?/n1#
} ; N?mQ50o~C
sK|+&BC
/qPhptV
新的holder变成了holder<int>, holder<n>的n个参数的operator()会返回第n个参数的值。而_1,_2也相应变为picker<holder<1> >, picker<holder<2> >。 *skmTioj&
现在让我们来看看(_1 = _2)(i. j)是怎么调用的: %2`.*]L
首先 assignment::operator(int, int)被调用: WKONK;U+7
-h,?_d>
return l(i, j) = r(i, j); !TPKD
先后调用holder<1>::operator()(int, int)和holder<2>::operator()(int, int) !,cfA';S
L-Pq/x2r
return ( int & )i; C\gKJW^]y@
return ( int & )j; /zIUYY
最后执行i = j; Hie
可见,参数被正确的选择了。 sH+ 90|?
9 wP,Z"
cPPTGpqw
}<=_&n
a3SBEkC
八. 中期总结 o%[swoM@
目前的结果是这样的,为了支持一个操作符,我们需要作如下几件事: }o@Dsx5
1。 实现一个functor,该functor的operator()要能执行该操作符的语义 `-w;/A"MJ
2。 在该functor中实现result_1至result_n,其中n是支持参数的最大值。 H[U"eS."
3。 在picker中实现一个操作符重载,返回该functor L_R(K89w
DN;3VT.-
"g&hsp+i"A
..UA*#%1
m,PiuR>
Mk!bmFZOZ
九. 简化 U*7x81v?j
很明显,要支持一个操作符所要做的工作太多了,而且在每个functor中申明result_1至result_n,可见如果n发生变化,维护的开销极大。 "WzD+<oL
我们现在需要找到一个自动生成这种functor的方法。 b>L?0p$ej
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: V3q[$~9
1. 返回值。如果本身为引用,就去掉引用。 1}3tpO;
+-*/&|^等 |Jny0a/0
2. 返回引用。 eR:C?v
=,各种复合赋值等 y1 a1UiHGP
3. 返回固定类型。 ##a.=gl
各种逻辑/比较操作符(返回bool) W}M3z
4. 原样返回。 V{n7KhN~Y!
operator, v:]z-zU
5. 返回解引用的类型。 W}@IUCRs
operator*(单目) sq;3qbz
6. 返回地址。 f-Zi!AGh>
operator&(单目) 1C(sBU"
7. 下表访问返回类型。 Ik-E_U2
operator[] D 3Tqk^5
8. 如果左操作数是一个stream,返回引用,否则返回值 )Bu#ln"
operator<<和operator>> 5:(/k\9+yv
6o4Y]C2W{1
OK,这样我们将返回值类型总结为以上8种,就可以将各种result_x从functor中剥离出来了。 `\J,%J
例如针对第一条,我们实现一个policy类: 8&3KVd`
i(>
WeC+
template < typename Left > "v/Yw'!
)
struct value_return jc HyRR1R
{ ;.=]Ar}
template < typename T > gFl@A}
struct result_1 Z{x)v5yh2V
{ b>Ea_3T/
typedef typename const_value < typename Left::template result_1 < T > ::result_type > ::value_type result_type; ~I;|ipK4m
} ; 7[I +1
zwk&3
template < typename T1, typename T2 > v2k@yxt(
struct result_2 }m&\I
{ wHh6y? g\
typedef typename const_value < typename Left::template result_2 < T1, T2 > ::result_type > ::value_type result_type; ,0{x-S0jX<
} ; (__$YQ-
} ; \>x1#Vr>#V
kPoz&e_@
*7b?.{
其中const_value是一个将一个类型转为其非引用形式的trait vo(:g6$
gegM&Xo
下面我们来剥离functor中的operator() '2
Y8
首先operator里面的代码全是下面的形式: -ijzo%&qA
ESUO I
return l(t) op r(t) =cO5Nt
return l(t1, t2) op r(t1, t2) [5tvdW6Z&
return op l(t) "!CVm{7[
return op l(t1, t2) HJBGxyw
return l(t) op xojt s;n
return l(t1, t2) op Kwi+}B!
return l(t)[r(t)] (V1;`sI8
return l(t1, t2)[r(t1, t2)] aRElk&M
%!eRR
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: -}PE(c1%?q
单目: return f(l(t), r(t)); vG7Mk8mIr
return f(l(t1, t2), r(t1, t2)); :!hO9ho
双目: return f(l(t)); w}#3 pU<<
return f(l(t1, t2)); Nu3gkIz5z-
下面就是f的实现,以operator/为例 D+BiclJ
;Yv{)@'Bc
struct meta_divide y5F"JjQAa
{ `e fiX^
template < typename T1, typename T2 > !#~KSO}zW2
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) k`&FyN^)
{ #Hz9@H
return t1 / t2; v*0J6<
} -#mN/
} ; b8Z_oN5!
8#g}ev@|u
这个工作可以让宏来做: wVFa51a)yy
`"PHhCG+z
#define DECLARE_META_BIN_FUNC(op, desc, ret) struct meta_##desc{\
~ @*q8lC
template < typename T1, typename T2 > \ q'a]DJ`
static ret execute( const T1 & t1, const T2 & t2) { return ((T1 & )t1) op ((T2 & )t2);} }; |vm-(HY!
以后可以直接用 OI*ltba?
DECLARE_META_BIN_FUNC(/, divide, T1) [s`B0V`04
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 bCr
W'}:de
(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。。。) ~k-'
@*~yVV!5
J[r_ag
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 GD)paTwO<
$]xH"Z%"
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > EC0B6!C&7
class unary_op : public Rettype qoH:_o8ClO
{ aMGh$\Pg
Left l; GM9[ 0+u;
public : \m}a%/
unary_op( const Left & l) : l(l) {} \)wVO*9*0
Jk`Jv;
template < typename T >
F):kF_ho
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const WRkuPj2
{ BeQ'\#q,
return FuncType::execute(l(t)); $*$4DG1gaR
} VyNF)$'T
Ye4
&4t
template < typename T1, typename T2 > HJJ)D E7;
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const x=a#|]ngG
{ K$D+TI)
return FuncType::execute(l(t1, t2)); ROfV Y:,M
} fKFD>u0%
} ; 5wh(Qdib
/O$~)2^h
)
?kbHm
同样还可以申明一个binary_op B*3_m
_a
".Q]FE@>
template < typename Left, typename Right, typename Rettype, typename FuncType > 0Bp0ScE|FA
class binary_op : public Rettype }id)~h_@
{ .Jg<H %%f
Left l; {wt9/IlG1
Right r; /Us+>vg!
public : K%BFR,)g
binary_op( const Left & l, const Right & r) : l(l), r(r) {} yB*aG
psx_gv,
template < typename T > P|?nx"c
typename Rettype::template result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const sA: /!9
{ pp*MHM)x|q
return FuncType::execute(l(t), r(t)); u 1}dHMoX~
} :4X,5X7tW=
veh=^K%G |
template < typename T1, typename T2 > uQW[2f
typename Rettype::template result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const rk,64(
{ }V.fY3J-
return FuncType::execute(l(t1, t2), r(t1, t2)); %Gu=Dkz
} Qd% (]L[N.
} ; P&5vVA6K7
GO][`zZJ]
i
^N}avO
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 JPT&!%~
比如要支持操作符operator+,则需要写一行 !{uV-c-5,
DECLARE_META_BIN_FUNC(+, add, T1) 1ATH$x
那么binary_op<Left, Right, value_return, meta_add>就自然是operator+(双目)的functor,不需要自己手动实现。 7|"G
3ck
停!不要陶醉在这美妙的幻觉中!
b^8"EBo
如果把这段代码拿到VC7或VC8下编译,你会得到很有趣的结果。。。 +&_n[;
好了,这不是我们的错,但是确实我们应该解决它。 CSm(yB{|pC
这实际上是vc的bug,解决方法是不要去使用typename Rettype::template result_2<T1, T2>::result_type这样的形式。(感谢vbvan) JL:B4f%}B
下面是修改过的unary_op ov!L8
9`[u
5=8_Le
template < typename Left, typename OpClass, typename RetType > T~}g{q,tR
class unary_op &w%%^ +n
|
{ iHo0:J~
Left l; T z+Y_
NH1|_2
public : dwzk+@]8
: NH'>'
unary_op( const Left & l) : l(l) {} _1$+S0G;
yAel4b/}
template < typename T > {`L,F
struct result_1 9B3}LVg\
{ E@="n<uS
typedef typename RetType::template result_1 < T > ::result_type result_type; (%M:=zm
} ; /dVcNo3"
n^epC>a" b
template < typename T1, typename T2 > [vCZD8"Y8
struct result_2 :Sk<0VVd7
{ +n 8,=}
typedef typename RetType::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; cC,gd\}M
} ; 9>5]y}.{
{y:+rh&
template < typename T1, typename T2 > rk?G[C)2c
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const n ZS*"O#L
{ y {Mh ?H
return OpClass::execute(lt(t1, t2)); KH1/B_.\V
} f^XfI H_#
F8Z6Ss|v3
template < typename T > S#7.y~e\
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const aw0xi,Jz
{ |<7nf7 5c}
return OpClass::execute(lt(t)); 4\8k~#
} nHL(v
*
@j#13.
} ; K fNR)
?Wp{tB9N0
j,JGs[A
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 C[(Exe
好啦,现在才真正完美了。 IqONDdep9
现在在picker里面就可以这么添加了: T k>N4yq
C0Ti9
template < typename Right > 0bk094
picker < binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > > operator += ( const Right & rt) const &+t,fwlM
{ *gzX=*;x+?
return binary_op < Action, typename picker_maker < Right > ::result_type, ref_return < Action > , meta_add_assign > ( * this , rt); Ib8xvzR6I&
} ;zvg] %
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。 Ow]c,F}^
G@QZmuj&KH
x:Kca3p v_
"ealYveu
j^Z3
十. bind %.D@{O
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。 N~ XzgI
先来分析一下一段例子 sL tsvH#
R:v`\
TNV#
int foo( int x, int y) { return x - y;} X"{s"Mc0G
bind(foo, _1, constant( 2 )( 1 ) // return -1 S\jN:o#b
bind(foo, _2, _1)( 3 , 6 ) // return foo(6, 3) == 3 =X2EF
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。 Y&5h_3K;<
我们来写个简单的。 S<LHNZu|^A
首先要知道一个函数的返回类型,我们使用一个trait来实现: `7|v
对于函数对象类的版本: CtA0W\9w5a
_D(F[p|
template < typename Func > )vk$]<$
struct functor_trait 8<uKzb(O:
{ #f@sq5pTO
typedef typename Func::result_type result_type; 4jrY3gyBX
} ; ]baO{pJi
对于无参数函数的版本: ^r$P&}Z\b
e p;_'
template < typename Ret > yHhBUpIo
struct functor_trait < Ret ( * )() > b07 MTDFH7
{ qGgT<Rd~1
typedef Ret result_type; )fR'1_
} ; %Ow,.+m
对于单参数函数的版本: x5 3aGi|
#G^?4Za
template < typename Ret, typename V1 > :NO'[iE
struct functor_trait < Ret ( * )(V1) > }}l04kN_
{ O6;7'
typedef Ret result_type; #IyxH$
} ; QE$sXP7&u
对于双参数函数的版本: zrG&p Z
m>? OjA!
template < typename Ret, typename V1, typename V2 > Rg,pC.7;
struct functor_trait < Ret ( * )(V1, V2) > "wT[LA9\
{ ep Eg6
typedef Ret result_type; =x9zy]
} ; n_hV;
等等。。。 ](@Tbm8
然后我们就可以仿照value_return写一个policy *<zfe.
}^^X-_XT
template < typename Func > AY{caM
struct func_return HkD6aJ:kA!
{ jX!,xS%(
template < typename T > iXMs*GcK
struct result_1 G0|j3y9$
{ m49GCo k+
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; <|~X,g;f
} ; U`D/~KJ{Y
$uF}GP_)
template < typename T1, typename T2 > t0d1??G
struct result_2 gN
Xg
{ Zx7Y ,0
typedef typename functor_trait < Func > ::result_type result_type; p@y?xZS
} ; oEd+
} ; VChNDHiH
U@!e&QPn
F?? })YX
最后一个单参数binder就很容易写出来了 <<W{nSm#
K>Dn#"{Y
template < typename Func, typename aPicker > $a>,sL&;
class binder_1 U6e 0{n
{ UR44
iA]
Func fn; {M96jjiInf
aPicker pk; N?TXPY
public : //n$#c_}u
s4/4o_[W
template < typename T > *]NG@^y
struct result_1 9&}$C]`
{ ^^UT(nj
typedef typename func_return < Func > ::template result_1 < T > ::result_type result_type; S<H2e{~
} ; jT>G8}h
n]^zIe^6
template < typename T1, typename T2 > <fg~+{PA&
struct result_2 ce@1#}*
{ >zFk}/
typedef typename func_return < Func > ::template result_2 < T1, T2 > ::result_type result_type; r#r L~Rsd}
} ; Ut.%=o;&[
]r|sU.Vl
binder_1(Func fn, const aPicker & pk) : fn(fn), pk(pk) {} D])&>
"159Q
template < typename T > n-zAkKM
typename result_1 < T > ::result_type operator ()( const T & t) const 3,`I\>No
{ N~H!6N W
return fn(pk(t)); s^f7w
} >T84NFdz+
template < typename T1, typename T2 > JBqL0H
typename result_2 < T1, T2 > ::result_type operator ()( const T1 & t1, const T2 & t2) const c12mT(+-
{ >TI/W~M
return fn(pk(t1, t2)); 'Ur1I"
} B&