如何在C ++ 17中定義函數組成？

Question

我想計算函數組成-f（g（param））。 這是我嘗試過的：

auto fComposition(auto&& f, auto&& g, auto&&... params)
{
    /* some stuff */
    auto result = std::forward<decltype(f)>(f)(
                      std::forward<decltype(g)>(g)(
                          std::forward<decltype(params)>(param)
                      )
                  );
    /* other stuff */
    return result;
};

編譯

g++ -std=c++17 src.cpp

基本測試

#include <random>
#include <math.h>
int main()
{
    std::random_device rd;                                                                          
    std::mt19937 gen(rd());                                                                         
    std::uniform_real_distribution<double> distr(-1.0, 1.0);

    auto xx = fComposition(round, distr, gen);
    return 0;
}

我得到的消息是它不能識別第一個函數的類型。

Answer 1

順便說一句，這真的是您的代碼嗎？ 您沒有在擴展params因此它不應編譯。

I.定義構圖的方式與簡單的調用沒有區別：您的fComposition(f, g, arg)與f(g(arg))相同，除了鍵入額外的字符外。 真正的組合通常是一個接受兩個函數並返回一個閉包的組合器，當對實際參數調用該閉包時，它們會連續應用它們。 就像是：

template<class F, class G> auto comp(F f, G g) {
    return [f, g](auto &&... args) {
        return f(g(std::forward<decltype(args)>(args)...));
    };
}

（請注意按值綁定。在C ++ 17中，它們比二十年前還先進。:)您可以按口味添加std::move和std::forward 。）

這樣，您可以組成兩個功能：

auto fg = comp(f, g);

然后在參數上調用結果：

auto x = fg(arg1, arg2);

二。 但是實際上，為什么限制自己有兩個操作數？ 在Haskell中， (.)是單個二進制函數。 在C ++中，我們可以有一整個重載樹：

template<class Root, class... Branches> auto comp(Root &&root, Branches &&... branches) {
     return [root, branches...](auto &&...args) {
         return root(branches(std::forward<decltype(args)>(args)...)...);
     };
}

現在，您可以將任何AST封裝在一個可調用的容器中：

int f(int x, int y) { return x + y; }
int g(int x) { return x * 19; }
int h(int x) { return x + 2; }

#include <iostream>
int main() {
    auto fgh = comp(f, g, h);
    std::cout << fgh(2) << '\n';
}

我知道，類似的技術是在11標准之前的C ++中具有匿名閉包的唯一方法。

三， 但是，等等，有圖書館解決方案嗎？ 實際上，是的。 來自std::bind的描述

如果存儲的參數arg是std::is_bind_expression<T>::value == true類型（例如，另一個綁定表達式直接傳遞到綁定的初始調用中），則bind執行函數組合：傳遞bind子表達式將返回的函數對象，該子表達式將被急切地調用，並將其返回值傳遞給外部可調用對象。 如果bind子表達式具有任何占位符參數，則它們與外部綁定共享（從u1, u2, ...挑選）。 具體而言，上述std::invoke調用中的參數vn為arg(std::forward<Uj>(uj)...) ，而同一調用中的類型Vn為std::result_of_t<T cv &(Uj&&...)>&& （cv資格與g相同）。

抱歉，目前沒有示例。 > _ <

PS並且是的， std::round是一個重載函數，因此您應該進行類型轉換以指定需要組成的重載。

Answer 2

random包含的包含cmath ，它在libstdc++還定義了默認名稱空間以及std名稱空間中的幾個數學運算符（包括round ）。 （有關基本原理，請參見此答案 。）C ++的round具有多個重載。 結果，您有多個可用的round版本，並且您的函數不知道您要使用哪個round ，因此會出現有關歧義的錯誤消息。 正確的解決辦法是消除歧義這round你的意思。 您可以使用靜態強制轉換執行此操作：

static_cast<double(*)(double)>(round)

由於無論如何都必須解決問題，因此您也可以使用cmath標頭代替math.h並使用std::round 。 至少那時您知道它會在前面超負荷。