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编辑:我在下面使用咖喱,但被告知这是部分应用。

我一直在试图弄清楚如何用 C++ 编写一个 curry 函数,而我真的想通了!

#include <stdio.h>
#include <functional>

template< class Ret, class Arg1, class ...Args >
auto curry(  Ret f(Arg1,Args...), Arg1 arg )
    -> std::function< Ret(Args...) >
{
    return [=]( Args ...args ) { return f( arg, args... ); };
}

我也为 lambdas 编写了一个版本。

template< class Ret, class Arg1, class ...Args >
auto curry(  const std::function<Ret(Arg1,Args...)>& f, Arg1 arg )
    -> std::function< Ret(Args...) >
{
    return [=]( Args ...args ) { return f( arg, args... ); };
}

测试:

int f( int x, int y )
{
    return x + y;
}

int main()
{
    auto f5 = curry( f, 5 );
    auto g2 = curry( std::function<int(int,int)>([](int x, int y){ return x*y; }), 2 );
    printf("%d\n",f5(3));
    printf("%d\n",g2(3));
}

呸!初始化 g2 的行太大了,我不妨手动对其进行咖喱。

auto g2 = [](int y){ return 2*y; };

矮得多。但是由于意图是拥有一个真正通用且方便的 curry 函数,我可以(1)编写一个更好的函数或(2)我的 lambda 以某种方式隐式构造一个 std::function 吗?当 f 不是自由函数时,我担心当前版本违反了最小意外规则。特别令人讨厌的是我所知道的 make_function 或类似类型的函数似乎不存在。真的,我理想的解决方案只是调用 std::bind,但我不确定如何将它与可变参数模板一起使用。

PS:请不要提升,但如果没有别的,我会解决的。

编辑:我已经知道 std::bind 了。如果 std::bind 用最好的语法完全符合我的要求,我就不会编写这个函数。这应该更像是一种特殊情况,它只绑定第一个元素。

正如我所说,我理想的解决方案应该使用绑定,但如果我想使用它,我会使用它。

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4 回答 4

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你的curry函数只是一个缩小的低效子案例std::bind(std::bind1st并且bind2nd现在我们有 不应该再使用std::result_of)

您的两行实际上是

auto f5 = std::bind(f, 5, _1);
auto g2 = std::bind(std::multiplies<int>(), 2, _1);

用过之后namespace std::placeholders。这小心地避免了装箱std::function,并允许编译器更容易地在调用站点内联结果。

对于两个参数的函数,破解类似的东西

auto bind1st(F&& f, T&& t) 
    -> decltype(std::bind(std::forward<F>(f), std::forward<T>(t), _1))
{
    return std::bind(std::forward<F>(f), std::forward<T>(t), _1)
}

可能有效,但很难推广到可变参数情况(为此您最终会在 中重写很多逻辑std::bind)。

柯里化也不是部分应用。咖喱有“签名”

((a, b) -> c) -> (a -> b -> c)

IE。它是将带有两个参数的函数转换为返回函数的函数的操作。它有一个uncurry执行逆运算的逆函数(对于数学家来说:curryuncurry是同构的,并且定义了一个附加词)。这个逆用 C++ 编写非常麻烦(提示:使用std::result_of)。

于 2012-07-24T12:43:17.840 回答
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这是在 C++ 中进行柯里化的一种方式,并且在最近对 OP 进行编辑之后可能相关也可能不相关。

由于重载,检查函子并检测其数量是非常有问题的。然而,可能的是,给定一个仿函数f和一个参数a,我们可以检查是否f(a)是一个有效的表达式。如果不是,我们可以存储a并给出以下参数b,我们可以检查是否f(a, b)是一个有效的表达式,依此类推。以机智:

#include <utility>
#include <tuple>

/* Two SFINAE utilities */

template<typename>
struct void_ { using type = void; };

template<typename T>
using Void = typename void_<T>::type;

// std::result_of doesn't play well with SFINAE so we deliberately avoid it
// and roll our own
// For the sake of simplicity this result_of does not compute the same type
// as std::result_of (e.g. pointer to members)
template<typename Sig, typename Sfinae = void>
struct result_of {};

template<typename Functor, typename... Args>
struct result_of<
    Functor(Args...)
    , Void<decltype( std::declval<Functor>()(std::declval<Args>()...) )>
> {
    using type = decltype( std::declval<Functor>()(std::declval<Args>()...) );
};

template<typename Functor, typename... Args>
using ResultOf = typename result_of<Sig>::type;

template<typename Functor, typename... Args>
class curry_type {
    using tuple_type = std::tuple<Args...>;
public:
    curry_type(Functor functor, tuple_type args)
        : functor(std::forward<Functor>(functor))
        , args(std::move(args))
    {}

    // Same policy as the wrappers from std::bind & others:
    // the functor inherits the cv-qualifiers from the wrapper
    // you might want to improve on that and inherit ref-qualifiers, too
    template<typename Arg>
    ResultOf<Functor&(Args..., Arg)>
    operator()(Arg&& arg)
    {
        return invoke(functor, std::tuple_cat(std::move(args), std::forward_as_tuple(std::forward<Arg>(arg))));
    }

    // Implementation omitted for brevity -- same as above in any case
    template<typename Arg>
    ResultOf<Functor const&(Args..., Arg)>
    operator()(Arg&& arg) const;

    // Additional cv-qualified overloads omitted for brevity

    // Fallback: keep calm and curry on
    // the last ellipsis (...) means that this is a C-style vararg function
    // this is a trick to make this overload (and others like it) least
    // preferred when it comes to overload resolution
    // the Rest pack is here to make for better diagnostics if a user erroenously
    // attempts e.g. curry(f)(2, 3) instead of perhaps curry(f)(2)(3)
    // note that it is possible to provide the same functionality without this hack
    // (which I have no idea is actually permitted, all things considered)
    // but requires further facilities (e.g. an is_callable trait)
    template<typename Arg, typename... Rest>
    curry_type<Functor, Args..., Arg>
    operator()(Arg&& arg, Rest const&..., ...)
    {
        static_assert( sizeof...(Rest) == 0
                       , "Wrong usage: only pass up to one argument to a curried functor" );
        return { std::forward<Functor>(functor), std::tuple_cat(std::move(args), std::forward_as_tuple(std::forward<Arg>(arg))) };
    }

    // Again, additional overloads omitted

    // This is actually not part of the currying functionality
    // but is here so that curry(f)() is equivalent of f() iff
    // f has a nullary overload
    template<typename F = Functor>
    ResultOf<F&(Args...)>
    operator()()
    {
        // This check if for sanity -- if I got it right no user can trigger it
        // It *is* possible to emit a nice warning if a user attempts
        // e.g. curry(f)(4)() but requires further overloads and SFINAE --
        // left as an exercise to the reader
        static_assert( sizeof...(Args) == 0, "How did you do that?" );
        return invoke(functor, std::move(args));
    }

    // Additional cv-qualified overloads for the nullary case omitted for brevity

private:
    Functor functor;
    mutable tuple_type args;

    template<typename F, typename Tuple, int... Indices>
    ResultOf<F(typename std::tuple_element<Indices, Tuple>::type...)>
    static invoke(F&& f, Tuple&& tuple, indices<Indices...>)
    {
        using std::get;
        return std::forward<F>(f)(get<Indices>(std::forward<Tuple>(tuple))...);
    }

    template<typename F, typename Tuple>
    static auto invoke(F&& f, Tuple&& tuple)
    -> decltype( invoke(std::declval<F>(), std::declval<Tuple>(), indices_for<Tuple>()) )
    {
        return invoke(std::forward<F>(f), std::forward<Tuple>(tuple), indices_for<Tuple>());
    }
};

template<typename Functor>
curry_type<Functor> curry(Functor&& functor)
{ return { std::forward<Functor>(functor), {} }; }

上面的代码使用 GCC 4.8 的快照编译(除非复制和粘贴错误),前提是有一个indices类型和一个indices_for实用程序。这个问题及其答案展示了这些东西的需要和实现,其中扮演seq的角色可以用来实现一个(更方便)。indicesgensindices_for

当涉及到(可能的)临时人员的价值类别和生命周期时,上述内容非常谨慎。curry(及其附带的类型,这是一个实现细节)被设计为尽可能轻量级,同时仍然使其使用起来非常非常安全。特别是,例如:

foo a;
bar b;
auto f = [](foo a, bar b, baz c, int) { return quux(a, b, c); };
auto curried = curry(f);
auto pass = curried(a);
auto some = pass(b);
auto parameters = some(baz {});
auto result = parameters(0);

不复制fab;也不会导致对临时对象的引用悬空。即使auto被替换为auto&&(假设quux是理智的,但这超出了 的控制curry),这一切仍然成立。在这方面仍然有可能提出不同的政策(例如系统性衰减)。

请注意,参数(但不是函子)在最终调用中传递的值类别与传递给柯里化包装器时的值类别相同。因此在

auto functor = curry([](foo f, int) {});
auto curried = functor(foo {});
auto r0 = curried(0);
auto r1 = curried(1);

这意味着foo在计算r1.

于 2012-07-24T14:15:45.543 回答
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借助一些 C++14 特性,可以以非常简洁的方式实现适用于 lambda 的部分应用程序。

template<typename _function, typename _val>
auto partial( _function foo, _val v )
{
  return
    [foo, v](auto... rest)
    {
      return foo(v, rest...);
    };
}

template< typename _function, typename _val1, typename... _valrest >
auto partial( _function foo, _val1 val, _valrest... valr )
{
  return
    [foo,val,valr...](auto... frest)
    {
      return partial(partial(foo, val), valr...)(frest...);
    };
}

// partial application on lambda
int p1 = partial([](int i, int j){ return i-j; }, 6)(2);
int p2 = partial([](int i, int j){ return i-j; }, 6, 2)();
于 2015-09-04T00:15:16.220 回答
0

人们提供的许多示例以及我在其他地方看到的许多示例都使用辅助类来完成他们所做的任何事情。我意识到当你这样做时,这变得微不足道!

#include <utility> // for declval
#include <array>
#include <cstdio>

using namespace std;

template< class F, class Arg >
struct PartialApplication
{
    F f;
    Arg arg;

    constexpr PartialApplication( F&& f, Arg&& arg )
        : f(forward<F>(f)), arg(forward<Arg>(arg))
    {
    }

    /* 
     * The return type of F only gets deduced based on the number of arguments
     * supplied. PartialApplication otherwise has no idea whether f takes 1 or 10 args.
     */
    template< class ... Args >
    constexpr auto operator() ( Args&& ...args )
        -> decltype( f(arg,declval<Args>()...) )
    {
        return f( arg, forward<Args>(args)... );
    }
};

template< class F, class A >
constexpr PartialApplication<F,A> partial( F&& f, A&& a )
{
    return PartialApplication<F,A>( forward<F>(f), forward<A>(a) );
}

/* Recursively apply for multiple arguments. */
template< class F, class A, class B >
constexpr auto partial( F&& f, A&& a, B&& b )
    -> decltype( partial(partial(declval<F>(),declval<A>()),
                         declval<B>()) )
{
    return partial( partial(forward<F>(f),forward<A>(a)), forward<B>(b) );
}

/* Allow n-ary application. */
template< class F, class A, class B, class ...C >
constexpr auto partial( F&& f, A&& a, B&& b, C&& ...c )
    -> decltype( partial(partial(declval<F>(),declval<A>()),
                         declval<B>(),declval<C>()...) )
{
    return partial( partial(forward<F>(f),forward<A>(a)), 
                    forward<B>(b), forward<C>(c)... );
}

int times(int x,int y) { return x*y; }

int main()
{
    printf( "5 * 2 = %d\n", partial(times,5)(2) );
    printf( "5 * 2 = %d\n", partial(times,5,2)() );
}
于 2012-07-28T02:37:33.050 回答