用C ++拉姆达部分应用程序?(Partial application with a C++ lam

2019-07-30 14:39发布

编辑:我使用下面咖喱,但被告知这是代替部分应用程序。

我一直在试图找出一个如何编写C ++咖喱功能,实际上我理解了它!

#include <stdio.h>
#include <functional>

template< class Ret, class Arg1, class ...Args >
auto curry(  Ret f(Arg1,Args...), Arg1 arg )
    -> std::function< Ret(Args...) >
{
    return [=]( Args ...args ) { return f( arg, args... ); };
}

我写的lambda表达式的一个版本了。

template< class Ret, class Arg1, class ...Args >
auto curry(  const std::function<Ret(Arg1,Args...)>& f, Arg1 arg )
    -> std::function< Ret(Args...) >
{
    return [=]( Args ...args ) { return f( arg, args... ); };
}

测试:

int f( int x, int y )
{
    return x + y;
}

int main()
{
    auto f5 = curry( f, 5 );
    auto g2 = curry( std::function<int(int,int)>([](int x, int y){ return x*y; }), 2 );
    printf("%d\n",f5(3));
    printf("%d\n",g2(3));
}

呸! 行初始化G2是如此之大,我还不如手动咖喱它。

auto g2 = [](int y){ return 2*y; };

矮得多。 但由于目的是有一个非常通用的和方便的咖喱功能,可我是(1)写出更好的功能或(2)不知我的拉姆达隐式构造的std ::功能? 我担心目前的版本至少违反惊喜的规则时,f是不是免费的功能。 尤其可气的是没有make_function或相似类型的功能,我知道怎么的,似乎存在。 说真的,我的理想的解决办法只是到std ::绑定的电话,但我不知道如何使用可变参数模板使用。

PS:不提升,请,但我会解决,如果没有别的。

编辑:我已经知道的std ::绑定。 如果标准::绑定做了什么我想最好的语法我不会写这个功能。 这应该是更多的在那里只是结合的第一个元素的一个特例。

正如我所说的,我的理想的解决方案应该使用绑定,但如果我想清楚了,我会利用这一点。

Answer 1:

您的curry功能只是一个按比例缩小的低效子情况std::bindstd::bind1stbind2nd不应该再现在我们使用std::result_of

你的两行读事实上

auto f5 = std::bind(f, 5, _1);
auto g2 = std::bind(std::multiplies<int>(), 2, _1);

其使用后的namespace std::placeholders 。 这避免了仔细的拳击进入std::function和允许编译器在调用点更容易的结果内联。

对于两个参数的功能,黑客像

auto bind1st(F&& f, T&& t) 
    -> decltype(std::bind(std::forward<F>(f), std::forward<T>(t), _1))
{
    return std::bind(std::forward<F>(f), std::forward<T>(t), _1)
}

可以工作,但它是很难一概而论的可变参数情况下(这你最终改写了很多的逻辑std::bind )。

也讨好不是局部应用。 柯里有“签名”

((a, b) -> c) -> (a -> b -> c)

即。 它是把一个函数接受两个参数到返回功能的功能作用。 它的逆uncurry执行反向操作(数学家: curryuncurry是同构,并定义一个红利)。 这个逆是非常麻烦的在C ++写(提示:使用std::result_of )。



Answer 2:

这是一种能够在C ++讨好,可能是也可能不是最近编辑在OP后相关。

由于超载是非常有问题的检查一个仿函数,并检测其元数。 什么是可能的不过是给出一个仿函数f和一个参数a ,我们可以检查,如果f(a)是有效的表达式。 如果不是,我们可以存储a ,并给予下列参数b ,我们可以检查,如果f(a, b)是一个有效的表达,等等。 以机智:

#include <utility>
#include <tuple>

/* Two SFINAE utilities */

template<typename>
struct void_ { using type = void; };

template<typename T>
using Void = typename void_<T>::type;

// std::result_of doesn't play well with SFINAE so we deliberately avoid it
// and roll our own
// For the sake of simplicity this result_of does not compute the same type
// as std::result_of (e.g. pointer to members)
template<typename Sig, typename Sfinae = void>
struct result_of {};

template<typename Functor, typename... Args>
struct result_of<
    Functor(Args...)
    , Void<decltype( std::declval<Functor>()(std::declval<Args>()...) )>
> {
    using type = decltype( std::declval<Functor>()(std::declval<Args>()...) );
};

template<typename Functor, typename... Args>
using ResultOf = typename result_of<Sig>::type;

template<typename Functor, typename... Args>
class curry_type {
    using tuple_type = std::tuple<Args...>;
public:
    curry_type(Functor functor, tuple_type args)
        : functor(std::forward<Functor>(functor))
        , args(std::move(args))
    {}

    // Same policy as the wrappers from std::bind & others:
    // the functor inherits the cv-qualifiers from the wrapper
    // you might want to improve on that and inherit ref-qualifiers, too
    template<typename Arg>
    ResultOf<Functor&(Args..., Arg)>
    operator()(Arg&& arg)
    {
        return invoke(functor, std::tuple_cat(std::move(args), std::forward_as_tuple(std::forward<Arg>(arg))));
    }

    // Implementation omitted for brevity -- same as above in any case
    template<typename Arg>
    ResultOf<Functor const&(Args..., Arg)>
    operator()(Arg&& arg) const;

    // Additional cv-qualified overloads omitted for brevity

    // Fallback: keep calm and curry on
    // the last ellipsis (...) means that this is a C-style vararg function
    // this is a trick to make this overload (and others like it) least
    // preferred when it comes to overload resolution
    // the Rest pack is here to make for better diagnostics if a user erroenously
    // attempts e.g. curry(f)(2, 3) instead of perhaps curry(f)(2)(3)
    // note that it is possible to provide the same functionality without this hack
    // (which I have no idea is actually permitted, all things considered)
    // but requires further facilities (e.g. an is_callable trait)
    template<typename Arg, typename... Rest>
    curry_type<Functor, Args..., Arg>
    operator()(Arg&& arg, Rest const&..., ...)
    {
        static_assert( sizeof...(Rest) == 0
                       , "Wrong usage: only pass up to one argument to a curried functor" );
        return { std::forward<Functor>(functor), std::tuple_cat(std::move(args), std::forward_as_tuple(std::forward<Arg>(arg))) };
    }

    // Again, additional overloads omitted

    // This is actually not part of the currying functionality
    // but is here so that curry(f)() is equivalent of f() iff
    // f has a nullary overload
    template<typename F = Functor>
    ResultOf<F&(Args...)>
    operator()()
    {
        // This check if for sanity -- if I got it right no user can trigger it
        // It *is* possible to emit a nice warning if a user attempts
        // e.g. curry(f)(4)() but requires further overloads and SFINAE --
        // left as an exercise to the reader
        static_assert( sizeof...(Args) == 0, "How did you do that?" );
        return invoke(functor, std::move(args));
    }

    // Additional cv-qualified overloads for the nullary case omitted for brevity

private:
    Functor functor;
    mutable tuple_type args;

    template<typename F, typename Tuple, int... Indices>
    ResultOf<F(typename std::tuple_element<Indices, Tuple>::type...)>
    static invoke(F&& f, Tuple&& tuple, indices<Indices...>)
    {
        using std::get;
        return std::forward<F>(f)(get<Indices>(std::forward<Tuple>(tuple))...);
    }

    template<typename F, typename Tuple>
    static auto invoke(F&& f, Tuple&& tuple)
    -> decltype( invoke(std::declval<F>(), std::declval<Tuple>(), indices_for<Tuple>()) )
    {
        return invoke(std::forward<F>(f), std::forward<Tuple>(tuple), indices_for<Tuple>());
    }
};

template<typename Functor>
curry_type<Functor> curry(Functor&& functor)
{ return { std::forward<Functor>(functor), {} }; }

上面的代码编译使用GCC 4.8快照(禁止拷贝和粘贴错误),条件是在一个indices型和indices_for效用。 这个问题和它的答案表明,有必要和实施这样的事情,其中seq扮演的角色indicesgens可以用来实现一个(更方便) indices_for

非常仔细地在上面,当涉及到价值范畴和(可能)的临时寿命。 curry (和与之配套的类型,这是一个实现细节)被设计为尽可能轻巧,同时还使得它非常,非常安全的使用。 特别地,使用如:

foo a;
bar b;
auto f = [](foo a, bar b, baz c, int) { return quux(a, b, c); };
auto curried = curry(f);
auto pass = curried(a);
auto some = pass(b);
auto parameters = some(baz {});
auto result = parameters(0);

不复制fab ; 也不会导致悬挂引用临时对象。 这一切都仍然适用,即使auto取代有auto&& (假设quux是理智的,但是这是无法控制的curry )。 它仍然能够拿出在这方面不同的策略(如系统地衰减)。

需要注意的是参数(但不是仿函数)与在最后调用相同的价值范畴时,他们传递给咖喱包装为通过。 因此,在

auto functor = curry([](foo f, int) {});
auto curried = functor(foo {});
auto r0 = curried(0);
auto r1 = curried(1);

这意味着一个移动-从foo被计算时传递到底层函子r1



Answer 3:

随着一些C ++ 14点的特性,部分应用程序对拉姆达的可以在一个非常简洁的方式来实现的作品。

template<typename _function, typename _val>
auto partial( _function foo, _val v )
{
  return
    [foo, v](auto... rest)
    {
      return foo(v, rest...);
    };
}

template< typename _function, typename _val1, typename... _valrest >
auto partial( _function foo, _val1 val, _valrest... valr )
{
  return
    [foo,val,valr...](auto... frest)
    {
      return partial(partial(foo, val), valr...)(frest...);
    };
}

// partial application on lambda
int p1 = partial([](int i, int j){ return i-j; }, 6)(2);
int p2 = partial([](int i, int j){ return i-j; }, 6, 2)();


Answer 4:

很多例子的人提供,我看到其他地方使用的辅助类做任何他们做到了。 我意识到这一点变得微不足道当你这样做来写!

#include <utility> // for declval
#include <array>
#include <cstdio>

using namespace std;

template< class F, class Arg >
struct PartialApplication
{
    F f;
    Arg arg;

    constexpr PartialApplication( F&& f, Arg&& arg )
        : f(forward<F>(f)), arg(forward<Arg>(arg))
    {
    }

    /* 
     * The return type of F only gets deduced based on the number of arguments
     * supplied. PartialApplication otherwise has no idea whether f takes 1 or 10 args.
     */
    template< class ... Args >
    constexpr auto operator() ( Args&& ...args )
        -> decltype( f(arg,declval<Args>()...) )
    {
        return f( arg, forward<Args>(args)... );
    }
};

template< class F, class A >
constexpr PartialApplication<F,A> partial( F&& f, A&& a )
{
    return PartialApplication<F,A>( forward<F>(f), forward<A>(a) );
}

/* Recursively apply for multiple arguments. */
template< class F, class A, class B >
constexpr auto partial( F&& f, A&& a, B&& b )
    -> decltype( partial(partial(declval<F>(),declval<A>()),
                         declval<B>()) )
{
    return partial( partial(forward<F>(f),forward<A>(a)), forward<B>(b) );
}

/* Allow n-ary application. */
template< class F, class A, class B, class ...C >
constexpr auto partial( F&& f, A&& a, B&& b, C&& ...c )
    -> decltype( partial(partial(declval<F>(),declval<A>()),
                         declval<B>(),declval<C>()...) )
{
    return partial( partial(forward<F>(f),forward<A>(a)), 
                    forward<B>(b), forward<C>(c)... );
}

int times(int x,int y) { return x*y; }

int main()
{
    printf( "5 * 2 = %d\n", partial(times,5)(2) );
    printf( "5 * 2 = %d\n", partial(times,5,2)() );
}


文章来源: Partial application with a C++ lambda?