是否可以 return 来自函数模板的可变 lambda？

Question

我有以下代码 (c++11):

template <typename F,
          typename FirstT,
          typename... FIn>
auto min_on(F f, FirstT first, FIn... v) -> typename std::common_type<FirstT, FIn...>::type
{
  using rettype = typename std::common_type<FirstT, FIn...>::type;
  using f_rettype = decltype(f(first));

  rettype result = first;
  f_rettype result_trans = f(first);
  f_rettype v_trans;
  (void)std::initializer_list<int>{
      ((v_trans = f(v), v_trans < result_trans)
           ? (result = static_cast<rettype>(v), result_trans = v_trans, 0)
           : 0)...};
  return result;
}

基本上 returns 参数 result 产生了表达式 f(result) 的最小值。可以这样调用：

auto mod7 = [](int x)
{
    return x % 7;
};

auto minimum = min_on(mod7, 2, 8, 17, 5);
assert( minimum == 8); // since 8%7 = 1 -> minimum value for all arguments passed

现在我想以 'curried' 的方式使用它，这样我就可以从 min_on 得到一个可变的 lambda，然后用参数调用它（我可能稍后会收到），就像这样:

auto mod7 = [](int x)
{
    return x % 7;
};

auto f_min = min_on(mod7);
auto minimum = f_min(2, 8, 17, 5);
// or 
auto minimum = min_on(mod7)(2, 8, 17, 5);

这可能吗？

Answer 1

在 C++11 中，如果您愿意手动创建函数对象，则可以执行以下操作：

template <typename F>
struct min_on_t {
    min_on_t(F f) : f(f) {}

    template <typename T, typename... Ts>
    auto operator ()(T x, Ts... xs) -> typename std::common_type<T, Ts...>::type
    {
        // Magic happens here.
        return f(x);
    }

    private: F f;
};

template <typename F>
auto min_on(F f) -> min_on_t<F>
{
    return min_on_t<F>{f};
}

然后调用它：

auto minimum = min_on(mod7)(2, 8, 17, 5);

要在 C++14 中使用 lambda，您需要省略尾随的 return 类型，因为如果不先将其分配给变量，则无法指定 lambda 的类型，因为 a lambda expression cannot occur in an unevaluated context。

template <typename F>
auto min_on(F f)
{
    return [f](auto x, auto... xs) {
        using rettype = std::common_type_t<decltype(x), decltype(xs)...>;
        using f_rettype = decltype(f(x));

        rettype result = x;
        f_rettype result_trans = f(x);
        (void)std::initializer_list<int>{
          (f(xs) < result_trans
               ? (result = static_cast<rettype>(xs), result_trans = f(xs), 0)
               : 0)...};
        return result;
    };
}

Answer 2

在 C++11 上不确定，但在 C++14 中，您可以创建一个 lambda 来包装您的函数：

auto min_on_t = [](auto f) {
    return [=](auto ... params) {
        return min_on(f, params...);
    };
};

auto min_t = min_on_t(mod7);
auto minimum = min_t(2, 8, 17, 5);

Live on Coliru

Answer 3

在 C++14 中这很容易。

template<class F>
auto min_on( F&& f ) {
  return [f=std::forward<F>(f)](auto&& arg0, auto&&...args) {
    // call your function here, using decltype(args)(args) to perfect forward
  };
}

许多编译器在完全支持 C++14 之前得到了 auto return lambda 中的类型推导和参数。所以名义上的 C++11 编译器可能能够编译这个：

auto min_on = [](auto&& f) {
  return [f=decltype(f)(f)](auto&& arg0, auto&&...args) {
    // call your function here, using decltype(args)(args) to perfect forward
  };
}

在 C++11 中：

struct min_on_helper {
  template<class...Args>
  auto operator()(Args&&...args)
  -> decltype( min_on_impl(std::declval<Args>()...) )
  {
    return min_on_impl(std::forward<Args>(args)...);
  }
};

是样板文件。这让我们可以将 min_on_impl 的整个重载集作为一个对象传递。

template<class F, class T>
struct bind_1st_t {
  F f;
  T t;
  template<class...Args>
  typename std::result_of<F&(T&, Args...)>::type operator()(Args&&...args)&{
    return f( t, std::forward<Args>(args)... );
  }
  template<class...Args>
  typename std::result_of<F const&(T const&, Args...)>::type operator()(Args&&...args)const&{
    return f( t, std::forward<Args>(args)... );
  }
  template<class...Args>
  typename std::result_of<F(T, Args...)>::type operator()(Args&&...args)&&{
    return std::move(f)( std::move(t), std::forward<Args>(args)... );
  }
};
template<class F, class T>
bind_1st_t< typename std::decay<F>::type, typename std::decay<T>::type >
bind_1st( F&& f, T&& t ) {
  return {std::forward<F>(f), std::forward<T>(t)};
}

给我们 bind_1st.

template<class T>
auto min_on( T&& t )
-> decltype( bind_1st( min_on_helper{}, std::declval<T>() ) )
{
  return bind_1st(min_on_helper{}, std::forward<T>(t));
}

是模块化的，可以解决您的问题：min_on_helper 和 bind_1st 都可以独立测试。

您也可以将 bind_1st 替换为对 std::bind 的调用，但根据我的经验，std::bind 的怪癖让我在向任何人推荐它时非常谨慎。

是否可以 return 来自函数模板的可变 lambda？

Is it possible to return a variadic lambda from a function template?

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