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我来自 Haskell，目前正在修改 C++11，看看它能做什么。我的一个玩具是一个小模板，它试图模仿 Haskellmap函数，即它接受一个值的容器X和一个将 an 映射X到 a的函数，Y并产生一个值的容器Y。我知道我可以使用 轻松做到这一点std::transform，但这会破坏乐趣。

现在，我的模板如下所示：

template <typename T, typename U>
void myMap( const T &input,
            U &output,
            std::function<typename U::value_type (typename T::value_type)> f );

现在，我的问题是：是否可以调整签名，而不是通过引用（第二个参数）获取输出容器，而是通过返回值生成一个新容器，但编译器可以推断返回类型？就像是

template <typename T, typename U>
U myMap( const T &input,
       std::function<typename U::value_type (typename T::value_type)> f );

不幸的是不能被称为

std::vector<int> x = { 1, 2, 3, 4 };
std::list<bool> y = myMap( x, []( int x ) { return x % 2 == 0; } );

...至少 Clang 无法在这里推断出返回类型。

我的一个想法是，鉴于输入容器类型和函数类型是已知的，您可以从中构造输出类型。即类似的东西

template <typename C, typename T, typename U>
C<U> myMap( const C<T> &input,
            std::function<U (T)> f );

...但唉C<U>，甚至似乎都不是有效的语法。我想知道我是否只需要正确的decltype仙尘，就像这个问题一样。

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4 回答 4

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正如我之前所说，我之前已经完成了所有操作，但它无法与std::basic_string<T,U>（以及std::set由于使用 的朋友std::back_inserter）一起工作，因为它只会将其重新绑定到std::basic_string<stuff,U>而不是底层容器。但是请注意，将其扩展为适用于std::basic_string<T, U>.

我做的第一件事是定义一个function_traits和一个Rebind元函数，它将类型重新绑定Container<T>到Container<U>whereU是传递函数的结果类型并且T是原始类型。结果类型是通过function_traits元函数找到的。您可以在下面看到完整的工作代码：

#include <type_traits>
#include <algorithm>

/* Helpers */
template<typename T>
using Type = typename T::type;

template<typename T>
using Unqualified = Type<std::remove_reference<Type<std::remove_cv<T>>>>;

template<typename Specialization, typename Target>
struct rebind {};

/* Sensible default: assume first parameter is for the target */
template<template<typename...> class Cont, typename T, typename... Ts, typename Target>
struct rebind<Cont<T, Ts...>, Target> {
    using type = Cont<Target, Ts...>;
};

/* Special-case */
template<typename Old, std::size_t N, typename Target>
struct rebind<std::array<Old, N>, Target> {
    using type = std::array<Target, N>;
};

template<typename Specialization, typename Target>
using Rebind = Type<rebind<Specialization, Target>>;

#include <tuple>

template<typename T>
struct function_traits : public function_traits<decltype(&T::operator())> {};

template<typename T, typename R, typename... Args>
struct function_traits<R(T::*)(Args...) const> {

    static constexpr size_t args = sizeof...(Args);

    using result_type = R;
    template<size_t i>
    struct arg {
        using type = typename std::tuple_element<i,std::tuple<Args...>>::type;
    };
};

template<typename T>
using Resultant = typename function_traits<T>::result_type;

template<class Cont, typename Map>
auto map(const Cont& cont, Map&& mapped) -> Rebind<Cont, Resultant<Unqualified<Map>>> {
    Rebind<Cont, Resultant<Unqualified<Map>>> result;
    auto result_iterator = std::back_inserter(result);
    for(const auto& elem : cont) {
        *result_iterator = mapped(elem);
    }
    return result;
}

#include <iostream>

int main() {
    auto i = map(std::vector<int>{1,2,3,4,5,6}, [](int x) { return x % 2 == 0; });
    for(auto&& j : i) {
        std::cout << j << ' ';
    }
}

输出：

0 1 0 1 0 1

Coliru 上的实时版本

于 2013-07-19T20:37:24.573 回答
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您可能正在寻找这种语法

#include <algorithm>
#include <functional>
#include <type_traits>
#include <list>

template 
    <
       template<typename, typename...> class Container, 
       typename InType, 
       typename FuncType, 
       typename... Rest
    >
auto myMap (const Container<InType, Rest...>& container,
            FuncType func) -> 
              Container<decltype(func(std::declval<InType>())), Rest...>
{
    Container<decltype(func(std::declval<InType>())), Rest...> result;
    std::transform(std::begin(container), 
                   std::end(container),
                   std::back_inserter(result), 
                   func);
    return result;
}

虽然我不建议在任何实际项目中使用这种风格的代码。

于 2013-07-19T21:00:32.503 回答
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使用 C++11 中的新函数声明语法。

template <typename T>
auto myMap(const T &input,
           std::function<typename U::value_type (typename T::value_type)> f ) -> decltype(...);

其中“...”被编译器随后可以评估类型的单个语句替换。困难的部分是在单个语句中定义返回类型，尽管来自 Haskell，您可能会弄明白。

对于普通的函数声明，编译器无法从参数中推断出返回类型，因为参数还没有被解析。使用这种新语法，您可以使用参数来声明返回类型。

以下是您可以让编译器推断出在 C++98 中不可能的普通函数的返回类型的情况。

template <typename T1, typename T2>
auto add(T1 t1, T2 t2) -> decltype(t1+t2)
{ return t1 + t2; }

在 C++14 中，他们添加了一些规则以允许编译器自动推断返回类型，而不必具有 decltype 构造。

于 2013-07-19T20:54:06.703 回答
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nm 的答案是我认为正确的答案，但我不认为嵌套模板对可用性的影响值得正确。

这是我的尝试：

template <typename T, typename F, typename C = 
        std::vector<typename std::result_of<F(typename T::value_type)>::type>>
C myMap(const T &input, F f) {
    C ret;
    for (const auto& x : input) {
        ret.push_back(f(x));
    }
    return ret;
}

这说明了与您的原始代码的两个区别 - 一，我没有指定 std::function，因为该类引入了很少需要的开销 - 模板将在您的示例中推断出无法表达的 lambda 类型就好了。二，我指定 std::vector 而不是 std::list 作为默认返回类型（您的示例使用列表）。vector 是首选的 C++ 容器 - 除非您有非常充分的理由使用由基准测试支持的不同容器，否则请使用它。

我上述方法的一个缺点是很难或不可能列出作为模板先前参数的推导类型。在我看来，解决这个问题的最简单方法是提示参数：

template <class T> struct hint {};

template <typename T, typename F, typename C>
C myMap(const T& input, F f, hint<C> h) {
    return myMap<T, F, C>(input, f);
}

当然，此时你不妨将输出容器作为输入。

于 2013-07-19T21:37:21.410 回答