我想我的BLOG是不是要改名字了，还是C++相关。

想研究boost::lambda源码，找到这篇文章：http://www.cppblog.com/shifan3/archive/2006/06/09/8334.html 还算写得不错，通俗啊，我写不出这样的文章，本来是带着一个问题去的，就是关于函数对象的返回类型如何确定。嗯，先从我对lambda库实现的想法说起吧。

简单描述，lambda库是用函数对象重新对程序进行编码。什么是程序的编码，程序是什么，C++程序？包括三个方面：面向类类型的表达式（泛型的），函数（包括成员函数）和控制语句（if,then,while等）。lambda的结果是，让‘程序’重新以‘函数’的方式存在。靠，C++语言并不是函数式语言，整个库出来实现函数式，太牛了。

1种幻想，如果lambda获得了成功，成了新的C++标准，那可否从C++语言的层面直接支持函数，比如定义一个函数本身就在定义一个函数对象！。。。不太可能，这需要支持和改变的东西太多了，是彻底的改变，那还要那些函数式语言干嘛~~

转到lambda的实现，那三个方面又是以表达式为核心的，绑定后的函数还是可以构造表达式，控制语句完了还是可以构造表达式。它的最基础的技术就是表达式模板技术。

表达式模板技术又不好一言两语说清楚，我写过一个Vector的表达式模板，有一些感悟。首先，确定构造后的表达式用来干什么，比如数组的表达式，用来数值计算，所以要定义哪些接口，这个接口是自上而下调用的，不管表达式有多复杂，都会自上而下的调用。lambda的表达式目的很明确，用来函数调用，所以要有operator()接口，那么它又多了一条本质，lambda表达式是一个函数对象。那你要问它有多少个参数？返回参数如何确定？多参数应该是不确定的，没有很好的方法，只能是定义足够用那么多，用宏控制，比如我定义最多十个参数的operator()，那就要从operator()(A1)一直定义到operator()(A1,A2,...A10)这么多。返回类型迟一点再说。

然后是设计托管的泛型的运算符类，比如：

template<typename Arg1,typename Arg2>
class Mult
{
  Arg1 arg1;
  Arg2 arg2;
};

表示运算符*的托管类，它有两个泛型的参数成员，这里有一个问题，构造问题，我们的目标是要让它‘轻量级’构造，用引用，引用构造，引用的本质是取地址，那对于一些常量，比如程序中的123，就不能取地址。我们用一个trait，它到底是一个引用还是原来类型，从trait里获得。此外，常量值我们最好还用一个类来专门托管。

所有的运算符托管类和常量托管类，都要是一个接口一致的函数对象。然后再构造表达式编码。

如果只有一种运算符托管类，我们要重载多少个它的运算符操作？如果是二元运算符，以Mult为例，包括Mult*Mult，Mult*常数，常数*Mult，三种。如果增加一种，比如Add，那要重载多少？增加的有：Add*Add,Add*常数，常数*Add，Add*Mult,Mult*Add，还有Add+Add,Add+常数，等，非常之多。如果再多重载一些，恐怕就算用宏生成代码也要一大堆代码，所以再在这之上包装一下，我的Vector里用的是Exp：

template<typename Rep>
class Exp : public Rep
{
public:
    Exp(Rep const& r): Rep(r) {}
    Rep& rep() { return *(Rep*)this; }
};

让它继承至Rep是很好的选择，即继承了Rep的所有接口，如果做成员，那还要在这里添加接口的实现了。Exp<T>本质即是T，有T的接口，也只有T在其内部，于表于里都是T。有了它就可以简化运算符的重载了，让所有的运算符都针对它重载即可。成员rep()是还原函数，解除封装，将*this指针简单转型即可，也没有其它浪费的内存。

关于占位符_1,_2等，它们是特殊的函数对象，对它们调用operator()的时候返回第X个参数的引用即可。

好了，到了关键的返回值类型了，这很头疼，比如Mult的operator()如下：

template<typename A1,typename A2>
XXX operator()(A1 const& a1, A2 const& a2);

两个什么玩艺相乘，结果是什么类型和这是两个什么玩艺有关，比如：1<<10和cout<<10，同样是operator<<，前者的返回类型是整型，而后者是ostream&。很无奈只能用trait，所以我才想能不能用typeof这样的好东西：

幻想中的typeof:

typeof(表达式)

在编译期计算表达式的返回类型，当然也可以模板化，最终具现的时候一一计算。这很容易实现，比如A1=Vector<int>,A2=int，然后又查找到Vector<int> operator*(Vector<int> const&,int);的申明，所以typeof(A1*A2)就是Vector<int>，所以就可以这样简单的写：

template<typename A1,typename A2>
typeof(A1*A2) operator()(A1 const& a1, A2 const& a2);

返回类型应该和运算符类型相关，如果用trait来实现的话，但是为了设置自己的类型的返回类型又要专门放在外面好一些。

最后一个问题是const和非const的问题，也很苦恼，简单的解决方法是统一一下。

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