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假设我们想对对象列表应用一系列变换 , int f1(int), int f2(int), int f3(int)。一种天真的方法是

SourceContainer source;

TempContainer1 temp1;
transform(source.begin(), source.end(), back_inserter(temp1), f1);
TempContainer2 temp2;
transform(temp1.begin(), temp1.end(), back_inserter(temp2), f2);

TargetContainer target;
transform(temp2.begin(), temp2.end(), back_inserter(target), f3);

第一个解决方案不是最优的，因为 和 需要额外的temp1空间temp2。所以，让我们变得更聪明：

int f123(int n) { return f3(f2(f1(n))); }
...
SourceContainer source;
TargetContainer target;
transform(source.begin(), source.end(), back_inserter(target), f123);

第二种解决方案要好得多，因为不仅代码更简单，而且更重要的是，无需中间计算即可减少空间需求。

但是，组合f123必须在编译时确定，因此在运行时固定。

如果要在运行时确定组成，我将如何有效地做到这一点？例如，如果此代码在 RPC 服务中，并且实际组合（可以是 、 和 的任何子集的任何排列）f1基于f2RPCf3调用的参数。

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5 回答 5

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template<class T>
class compose {
    typedef T (*f)(T);

    f first_func;
    f second_func;

public:

    compose(f one,f two) :
        first_func(one),
        second_func(two)        
    {}

    T operator()(T const &input) {
        T temp = first_func(input);
        return second_func(temp);
    }
};

#ifdef TEST

int f(int x) { return 8 + x; }
int g(int x) { return 2 * x; }
int h(int x) { return x * x; }

#include <iostream>

int main(int argc, char **argv) {
    compose<int> x(f, g);
    compose<int> y(g, f);

    std::cout << x(6) << std::endl;
    std::cout << y(6) << std::endl;

    typedef int (*func)(int);

    func funcs[] = {f, g, h};

    compose<int> z(funcs[atoi(argv[1])], funcs[atoi(argv[2])]);
    std::cout << z(6);

    return 0;
}

#endif

使用 C++0x，我们应该能够auto避免指定参数/返回类型。目前我假设它们是相同的，但从理论上讲，您可能希望能够在混合中包含转换。

于 2011-02-25T23:24:15.077 回答
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编辑：http: //ideone.com/5GxnW上的工作版本。下面的版本有想法但不能编译。它支持运行时类型检查和运行时函数组合。

这个想法是定义一个通用（一元）函数类，以及一种通过运行时类型检查组合它们的方法。这是通过boost::any,boost::function和类型擦除习语的组合来完成的。

#include <boost/any.hpp>
#include <boost/function.hpp>
#include <boost/shared_ptr.hpp>


template <typename T>
struct identity
{
    T operator()(const T& x) { return x; }
};

struct any_function
{
    template <typename Res, typename Arg>
    any_function(boost::function<Res, Arg> f)
    {
        impl = make_impl(f);
    }

    boost::any operator()(const boost::any& x)
    {
        return impl->invoke(x);
    }

    static any_function compose(const any_function& f,
                                const any_function& g)
    {
        any_function ans;
        ans.impl = compose_impl(f.impl, g.impl);
        return ans;
    }

    template <typename T>
    static any_function id()
    {
        using boost::function
        return any_function(function<T(T)>(identity<T>()));
    }

    template <typename Res, typename Arg>
    boost::function<Res(Arg)> to_function()
    {
        using boost::function;
        return function<Res(Arg)>(to_function_helper(impl));
    }

private:
    any_function() {}

    struct impl_type
    {
        virtual ~impl_type() {}
        virtual boost::any invoke(const boost::any&) = 0;
    };

    boost::shared_ptr<impl_type> impl;

    template <typename Res, typename Arg>
    static impl_type* make_impl(boost::function<Res(Arg)> f)
    {
        using boost::function;
        using boost::any;
        using boost::any_cast;

        class impl : public impl_type
        {
            function<Res(Arg)> f;

            any invoke(const any& x)
            {
                const Arg& a = any_cast<Arg>(x);
                return any(f(a));
            }

        public:
            impl(function<Res(Arg)> f) : f(f) {}
        };

        return new impl(f);
    }

    impl_type* compose_impl(boost::shared_ptr<impl_type> f,
                            boost::shared_ptr<impl_type> g)
    {
        using boost::any;
        using boost::shared_ptr;

        class impl : public impl_type
        {
            shared_ptr<impl> f, g;

            any invoke(const any& x)
            {
                return g->invoke(f->invoke(x));
            }

        public:
            impl(const shared_ptr<impl>& f,
                 const shared_ptr<impl>& g)
                : f(f), g(g)
            {}
        };

        return new impl(f, g);
    }

    struct to_function_helper
    {
        template <typename Res, typename Arg>
        Res operator()(const Arg& x)
        {
            using boost::any;
            using boost::any_cast;

            return any_cast<Res>(p->invoke(any(x)));
        }

        to_function_helper(const boost::shared_ptr<impl>& p) : p(p) {}

    private:
        boost::shared_ptr<impl> p;
    };
};

现在，让我们使用标准算法并这样做（这甚至适用于空序列）：

// First function passed is evaluated first. Feel free to change.
template <typename Arg, typename Res, typename I>
boost::function<Res(Arg)> pipeline(I begin, I end)
{
    return std::accumulate(begin, end, 
        any_function::id<Arg>,
        std::ptr_fun(any_function::compose)
    ).to_function<Res, Arg>();
}

并使用以下内容应用它

std::vector<any_function> f;
std::vector<double> v;
std::vector<int> result;

std::transform(v.begin(), v.end(), 
    result.begin(), 
    pipeline<double, int>(f.begin(), f.end())
);

你甚至可以使用boost::transform_iterator

typedef boost::transform_iterator<
    boost::function<double, int>, 
    std::vector<double>::const_iterator
> iterator;

boost::function<double, int> f = pipeline<double, int>(f.begin(), f.end());
std::copy(iterator(v.begin(), f), iterator(v.end(), f), result.begin());
于 2011-02-26T11:23:35.343 回答
1

您应该使用仿函数而不是函数并将所需的转换函数传递给仿函数的构造函数

就像是 

typedef int (*FunctionType)(int);

class Functor
{
    FunctionType m_f1;
    FunctionType m_f2;
    FunctionType m_f3;
public:
    Functor(FunctionType f1, FunctionType f2, FunctionType f3):
      m_f1(f1), m_f2(f2), m_f3(f3)
    {}
    int operator()(int n)
    {
        return (*m_f1)((*m_f2)((*m_f3)(n)));
    }
};

// ...

transform(source.begin(), source.end(), back_inserter(temp1), Functor(f1,f2,f3));

如果您需要可变数量的函数，则更改Functor构造函数签名以使用函数向量并在调用转换之前填充该向量。

于 2011-02-25T23:15:13.523 回答
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typedef int (*f_t)(int);

int f1(int a) { return a + 1; }
int f2(int a) { return a * 2; }
int f3(int a) { return a * a; }

int main()
{
    std::vector<f_t> ff = {f1, f2, f3};
    std::vector<int> source = {1, 2, 3, 4}, target;

    std::transform(source.begin(), source.end(), std::back_inserter(target)
    , [&](int a) { for (f_t &f : ff) a = f(a); return a; });

    // print target
    std::copy(target.begin(), target.end(), std::ostream_iterator<int,char>(std::cout,"\n"));
    system("pause");
    return 0;
}
于 2011-02-26T00:53:29.110 回答
0

只需定义一个执行您想要的迭代器：

template<typename T>
struct source
{
    virtual source<T>& operator++(void) = 0;
    virtual T operator*(void) = 0;
    virtual bool atend() = 0;
};

struct source_exhausted
{
};

template<typename T>
bool operator==(const source<T>& comparand, const source_exhausted&)
{ return comparand.atend(); }

template<typename T>
bool operator!=(const source<T>& comparand, const source_exhausted&)
{ return !comparand.atend(); }

template<typename T>
bool operator==(const source_exhausted&, const source<T>& comparand)
{ return comparand.atend(); }

template<typename T>
bool operator!=(const source_exhausted&, const source<T>& comparand)
{ return !comparand.atend(); }

template<typename T, typename iterT, typename endT>
struct source_iterator : source<T>
{
    iterT m_iter;
    endT m_end;
    source_iterator(iterT iter, endT end) : m_iter(iter), m_end(end) {}

    virtual source<T>& operator++(void) { ++m_iter; return *this; }
    virtual T operator*(void) { return *m_iter; }
    virtual bool atend() { return m_iter == m_end; }
};
template<typename T, typename iterT, typename endT>
auto make_source_iterator(iterT iter, endT end) -> source_iterator<decltype(*iter), iterT, endT>
{
    return source_iterator<decltype(*iter), iterT, endT>(iter, end);
}
template<typename TContainer>
auto make_source_iterator(TContainer& c) -> source_iterator<typename TContainer::value_type, decltype(c.begin()), decltype(c.end())>
{
    return source_iterator<typename TContainer::value_type, decltype(c.begin()), decltype(c.end())>(c.begin(), c.end());
}

template<typename TIn, typename TOut, typename TXform>
struct source_transformer : source<TOut>
{
    source<TIn>& m_src;
    TXform const m_f;
    source_transformer( source<TIn>& src, TXform f ) : m_f(f), m_src(src) {}

    virtual source<TOut>& operator++(void) { ++m_src; return *this; }
    virtual TOut operator*(void) { return m_f(*m_src); }
    virtual bool atend() { return m_src.atend(); }
};
template<typename TIn, typename TOut, typename TXform>
auto make_source_transformer(source<TIn>& src, TXform f) -> source_transformer<TIn, decltype(f(*(TIn*)0)), TXform>
{
    return source_transformer<TIn, decltype(f(*(TIn*)0)), TXform>(src, f);
}
于 2011-02-26T01:59:56.547 回答