Boost Metafunction类高阶函数

Question

元函数类和占位符以及高阶函数之间有什么区别？

Answer 1

Boost提供了元功能和高阶函数的功能，但是这些概念并非特定于Boost。

术语“元功能”描述了一种模板元编程技术，该技术用于使用模板特化来允许编译器根据其模板参数在编译时做出决策。

通常，元功能可能看起来像这样

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

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

使用my_metafunction ， my_metafunction<B>::value的确切值将取决于B的值（即， my_metafunction<true>::value将与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样做很有用-实际上，它通常仅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例！）

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另一方面，“高阶函数”描述了一种函数编程技术，使您可以将函数作为函数参数传递。 使用标准<algorithm>库与标准容器一起工作，在标准C ++中表达起来会更容易一些。

例如，C ++包含一个称为transform的高阶函数-其目的是逐步遍历容器中的每个元素（例如向量，字符串，列表，映射，数组等）并对每个元素执行转换。

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。 std :: transform str.begin()和str.end()之间每个元素的toupper结果（在此示例中，结果返回到str中）

标准库中还有许多其他高阶函数的示例std::find_if ， std::sort ， std::count_if ，仅举几例。 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] predicates [/ i]（尽管我不能完全确定这是否是术语“谓词”的正确用法）

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Boost占位符是函数编程另一方面（称为currying）的一部分 ，它允许您在调用函数之前将参数“绑定”到该函数。 （在Boost的世界中，currying的结果是通常传递给高阶函数的功能对象）。

通过使用现有的可调用对象/谓词并在使用它们之前将它们的某些参数设置为具体参数，Currying可以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 ++标准库包括一个称为greater_equals的可调用对象，除了它需要find_if使用第二个参数（“大于等于**等于什么？”）

您无需编写任何代码，就可以编写一个函数（暂时不区分大小写），例如

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

通过使用curring，您可以将字符“ Q”“绑定”到Greater_equals函数中，以创建仅接受单个参数的谓词，并且当其参数“大于或等于Q”时表示谓词产生true。

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;

预期的输出-“ HELLO WORLD”中的第一个字符大于或等于“ Q”的恰好是“ W”

W

Answer 2

有关详细说明，请参阅

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

原则上，元功能是：

• 所有参数均为类型的类模板
• 具有可公开访问的类型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; 
};

在另一个功能上运行的功能被称为高阶功能。 因此，高阶元函数是一个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。 从概念上讲，这类似于在运行时接受指向另一个函数的指针或函数对象作为参数的函数。 唯一的区别是元函数仅在编译时存在。 boost::mpl::transform是此类高阶元函数的一个示例。