具有可變參數模板的功能組合物

Question

我的目標是使用這種確切的語法來組合函數：

int main() {
    Function<std::string, int> f([](const std::string& s) {return s.length();});
    Function<int, double> g([](int x) {return x + 0.5;});
    Function<double, int> h([](double d) {return int(d+1);});
    std::cout << compose(g, f, "hello") << '\n';  // g(f("hello")) = 5.5
    std::cout << compose(h, g, f, "hello") << '\n';  // h(g(f("hello"))) = 6
}

通過稍微改變語法以便首先使用"hello"參數，我可以使用以下代碼輕松地進行操作：

#include <iostream>
#include <functional>
#include <tuple>
#include <string>

template <typename D, typename R>
struct Function {
    using domain = const D&;
    using range = R;
    using function = std::function<range(domain)>;
    const function& f;
    Function (const function& f) : f(f) {}
    range operator()(domain x) const {return f(x);}
};

template <typename... Ts>
struct LastType {
    using Tuple = std::tuple<Ts...>;
    using type = typename std::tuple_element<std::tuple_size<Tuple>::value - 1, Tuple>::type;
};

template <typename F, typename G>
typename G::range compose (const typename F::domain& x, const G& g, const F& f) {
    return g(f(x));
}

template <typename F, typename... Rest>
auto compose (const typename LastType<Rest...>::type::domain& x, const F& f, const Rest&... rest) {
    return f(compose(x, rest...));
}

int main() {
    Function<std::string, int> f([](const std::string& s) {return s.length();});
    Function<int, double> g([](int x) {return x + 0.5;});
    Function<double, int> h([](double d) {return int(d+1);});
    std::cout << compose("hello", g, f) << '\n';  // g(f("hello")) = 5.5
    std::cout << compose("hello", h, g, f) << '\n';  // h(g(f("hello"))) = 6
}

完成后，我認為調整上面的代碼是一項微不足道的任務，以便我得到我想要的確切語法（即“hello”在列表的末尾），但它變得比我想象的更難。 我嘗試了以下，但不編譯：

#include <iostream>
#include <functional>
#include <tuple>
#include <string>

template <typename D, typename R>
struct Function {
    using domain = const D&;
    using range = R;
    using function = std::function<range(domain)>;
    const function& f;
    Function (const function& f) : f(f) {}
    range operator()(domain x) const {return f(x);}
};

template <typename F, typename G>
typename G::range compose (const G& g, const F& f, const typename F::domain& x) {
    return g(f(x));
}

template <typename F, typename... Rest>
auto compose (const F& f, const Rest&... rest) {
    return f(compose(rest...));
}

int main() {
    Function<std::string, int> f([](const std::string& s) {return s.length();});
    Function<int, double> g([](int x) {return x + 0.5;});
    Function<double, int> h([](double d) {return int(d+1);});
    std::cout << compose(g, f, "hello") << '\n';  // g(f("hello")) = 5.5
    std::cout << compose(h, g, f, "hello") << '\n';  // h(g(f("hello"))) = 6
}

我不知道如何解決它。 任何人都可以幫我解決這個問題嗎？

我想出的一個新想法是定義compose_ ，它將重新排序args... （通過一些std::tuple操作），以便第一個元素最后一個然后傳遞該參數包來compose 。 這看起來非常混亂，即使它有效，也必須有一個更直接（和更短）的解決方案。

Answer 1

看起來以下也適用：

template <typename T>
const T& compose (const T& t) {
    return t;
}

template <typename F, typename... Rest>
typename F::range compose(const F& f, Rest... rest) {
    return f(compose(rest...));
}

Answer 2

這樣怎么樣？

#include <iostream>    
#include <functional>
#include <tuple>
#include <string>

template <typename D, typename R>
struct Function {
    using domain = const D&;
    using range = R;
    using function = std::function<range(domain)>;
    const function& f;
    Function (const function& f) : f(f) {}
    range operator()(domain x) const {return f(x);}
};

template <typename F, typename X = typename F::domain>
typename F::range compose (const F& f, const X & x) {
    return f(x);
}

template <typename F, typename... Rest>
typename F::range  compose (const F& f, const Rest&... rest) {
    return f(compose(rest...));
}

int main() {
    Function<std::string, int> f([](const std::string& s) {return    s.length();});
    Function<int, double> g([](int x) {return x + 0.5;});
    Function<double, int> h([](double d) {return int(d+1);});
    std::cout << compose(g, f, "hello") << '\n';  // g(f("hello")) = 5.5
    std::cout << compose(h, g, f, "hello") << '\n';  // h(g(f("hello"))) = 6
}

你可以在c ++ 14中使用auto作為返回類型的compose() （如果我沒錯的話）。

您的版本無法編譯，因為當最終（不是varidic）使用2個類型和3個參數時， compose()可變版本使用N個可變參數類型和N個參數。 換句話說，可變版本失去了最后的論點。 您的版本無法編譯，因為從不使用最終版本（非可變版本）：編譯器選擇可變參數版本。 添加typename X = typename F::domain （並更改const typename F::domain& with const X& ）最終版本是首選，您的代碼應該編譯（至少使用c ++ 14）[由Piotr Skotnicki修正; 謝謝]

ps：抱歉我的英語不好。