如何使用 Boost Hana 删除元编程递归

Question

我正在尝试根据发送到函数的类型创建位集。但是让我们稍微减少测试用例。

警告：我在这个例子中使用了自动 gcc 扩展，我不需要使用模板参数。

namespace hana = boost::hana;

constexpr decltype(auto) rec(auto i, auto max, auto f, auto returnValue) {

  return returnValue |= f(i);
  if constexpr (i < max) //"infinite" loop if no constexpr
    return rec(i + hana::size_c<1>, max, f, returnValue);
  else
    return returnValue;
}

constexpr decltype(auto) foo(auto ct, auto ... type) {

  constexpr auto tuple = hana::make_tuple(type...);
  constexpr unsigned long returnValue = 0L;

  constexpr auto f = [tuple, ct] (auto i) {
    if (hana::contains(tuple, ct[i]))
      return 0 << decltype(i)::value;
    else
      return 0;
  };

  return rec(hana::size_c<0>, hana::size_c<3>, f, returnValue);
}

struct T1 {};
struct T2 {};
struct T3 {};

int main () {

  constexpr auto t1 = hana::type_c<T1>;
  constexpr auto t2 = hana::type_c<T2>;
  constexpr auto t3 = hana::type_c<T3>;
  constexpr auto ct = hana::make_tuple(t1, t2, t3);
  constexpr auto test = foo(ct, t1, t2);
}

似乎我的元组不被认为是可搜索的，但如果我在 lambda 之外尝试相同的 hana::contains 我没有问题。

整个错误很大，所以在那里检查一下：live demo

顺便说一下，我尝试用 for 循环来做这个但是失败了。你知道在 C++17/20 中做这种事情的好方法吗？

Answer 1

该错误是由于使用手动递归导致的越界访问引起的。函数式编程的部分目的是提供结构来消除此类错误的可能性。

这里有几个例子，但建议看一下概念手册 hana::Foldable，因为它是使用 Boost.Hana 的真正基础。

hana::fold_left 为您隐藏递归，可以通过快速跟踪减少递归调用的数量：

constexpr decltype(auto) foo = [](auto ct, auto ... type) {
  constexpr auto tuple = hana::make_tuple(type...);

  return hana::fold_left(hana::make_range(hana::size_c<0>, hana::size_c<3>), 0L,
    [tuple, ct](auto returnValue, auto i)
    {
      // returnValue param is not constexpr
      if (hana::contains(tuple, ct[i])) {
        return returnValue | (1 << decltype(i)::value);
      }
      else
      {
        return returnValue;
      }
    }
  );
};

hana::fold_left example

hana::unpack 使用可变包扩展完全消除了递归：

constexpr decltype(auto) foo = [](auto ct, auto ... type) {
  constexpr auto tuple = hana::make_tuple(type...);
  auto f = [tuple, ct](auto i)
  {
    return hana::contains(tuple, ct[i]) ? (1 << decltype(i)::value) : 0;
  };

  return hana::unpack(hana::make_range(hana::size_c<0>, hana::size_c<3>),
    [f](auto ...i) { return (f(i) | ...); }
  );
};

hana::unpack example

如何使用 Boost Hana 删除元编程递归

How to remove metaprogramming recursion with Boost Hana

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