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元函数类和占位符以及高阶函数有什么区别？

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Boost 为元函数和高阶函数提供了特性，但这些概念并不特定于 Boost。

术语“元函数”描述了一种模板元编程技术，用于使用模板专业化来允许编译器在编译时根据其模板参数做出决定。

通常，元函数可能看起来像这样

template<bool B>
struct my_metafunction
{
    enum { value = 1 };
};

template<>
struct my_metafunction<false>
{
    enum { value = 0 };
};

使用时my_metafunction， 的确切值my_metafunction<B>::value将取决于B的值（即my_metafunction<true>::value与 不同my_metafunction<false>::value）。如果您不熟悉模板元编程，那么您可能想知道为什么这很有用 - 而现实情况是，它通常只对编写大量使用模板和编译时决策的库的人有用。（模板元编程是一个完全不同的范式！）

另一方面，“高阶函数”描述了一种函数式编程技术，它允许您将函数作为函数参数传递。这在标准 C++ 中更容易表达，标准<algorithm>库与标准容器一起工作。

例如，C++ 包含一个名为的高阶函数transform- 其目的是遍历容器中的每个元素（例如向量、字符串、列表、映射、数组等）并为每个元素执行转换。 

std::string str = "Hello, World";
std::transform(str.begin(),
               str.end(),
               str.begin(),
               std::toupper); // Note - toupper is a function!

std::cout << str << std::endl;

执行的转换取决于其最终参数，std::toupper。std::toupper 的目的是接受一个（字符）值并返回该值的大写版本。str.begin()std::transform 为and之间的每个元素获取 toupper 的结果str.end() （在此示例中，结果被放回 str 中）

标准库中还有很多其他高阶函数的例子—— std::find_if, std::sort,std::count_if等等。C++ 中的高阶函数通常可以接受任何类型的可调用对象，包括函数、lambda 或函数对象。
传递的可调用对象通常称为[i]谓词[/i]（尽管我不完全确定这是否是术语“谓词”的正确用法）

Boost 占位符是函数式编程的另一个方面的一部分，称为柯里化——它允许您在调用该函数之前将参数“绑定”到函数。（在 Boost 的世界中，currying 的结果是一个函数对象，它通常被传递给一个高阶函数）。

Currying 旨在通过重用现有的可调用对象/谓词并在使用它们之前具体设置它们的一些参数来替代编写自己的自定义专用可调用对象。

例如，您可以使用高阶函数find_if在字符串中搜索“大于 q”的第一个字符。C++ 标准库包含一个名为 的可调用对象greater_equals，但它需要 find_if 使用的第二个参数（“大于和等于 **to what??”）

如果不使用柯里化，您可能会编写一个函数（暂时忽略所有区分大小写），例如

bool greater_than_or_equals_to_q(char c)
{
    return c >= 'Q';
}

使用currying，您可以将字符'Q'“绑定”到greater_equals函数，以创建一个只接受单个参数的谓词，并表示一个谓词在其参数“大于或等于Q”时产生真值。

std::bind( std::greater_equal<char>(), 
           std::placeholders::_1, 
           'Q' );

因此，使用大写字符串：

std::string str = "HELLO WORLD";
auto gt_eq_Q = std::bind( std::greater_equal<char>(), 
                          std::placeholders::_1, 
                          'Q' );

auto iter = std::find_if( str.begin(), str.end(), gt_eq_Q );
std::cout << *iter << std::endl;

正如预期的那样，输出 - “HELLO WORLD”中大于或等于“Q”的第一个字符恰好是“W”

W
于 2012-04-21T13:51:11.523 回答
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有关详细说明，请查看

  1. http://www.artima.com/cppsource/metafunctions.html
  2. http://www.mywikinet.com/mpl/paper/mpl_paper.pdf

原则上，元函数是：

  • 一个类模板，其中所有参数都是类型
  • 具有可公开访问类型的类type

例如：

template <bool, class L, class R>
struct IF
{
  typedef R type; 
};

template <class L, class R>
struct IF<true, L, R>
{
  typedef L type; 
};

对另一个函数进行操作的函数称为高阶函数。因此，高阶元函数是接受其他元函数作为参数并在计算过程中使用它们的元函数。这在概念上类似于函数在运行时接受指向另一个函数或函数对象的指针作为参数。唯一的区别是元函数仅在编译时存在。boost::mpl::transform是这种高阶元函数的一个例子。

于 2012-04-21T15:29:13.533 回答