Reader C++ 运算符

Question

我正在尝试用 C++ 实现 reader 仿函数。对应的Haskell定义是fmap :: (a -> b) -> (r -> a) -> (r -> b)

我的 C++ 版本是：

template<class A, class B, class R>
B fmap(const std::function<B(A)> &funcA, const std::function<A(R)> &funcR) {
    return funcA(funcR());
}

std::string function_1(int n);
double function_2(std::string s);

fmap(function_2, function_1);

错误是：

note: candidate template ignored: could not match 'function<type-parameter-0-1 (type-parameter-0-0)>' against 'double (std::__1::basic_string<char>)'

B fmap(const std::function<B(A)> &funcA, const std::function<A(R)> &funcR) {

fmap函数的正确实现方式是什么？

Answer 1

问题是模板推导与类型完全匹配，无需转换。

您传入的函数指针与std::function不是同一类型，因此模板参数的推导将失败。

正确的方法是将可调用对象作为模板参数。这确保了演绎会起作用。很多时候你不需要检查可调用函数的签名，因为如果它在函数中使用，如果以错误的方式使用它，你会得到一个编译时错误。

如果您仍想检查签名，使用类型特征并不难。

#include <string>

template<class A, class B>
B fmap(A a, B b) {
    return a(b(std::string{}));
}

std::string function_1(int n);
double function_2(std::string s);

fmap(function_2, function_1);

Answer 2

您可以使用来自

的简洁模板转换技巧来完成此操作

#include <functional>
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

template<class T>
struct AsFunction
    : public AsFunction<decltype(&T::operator())>
{};

template<class ReturnType, class... Args>
struct AsFunction<ReturnType(Args...)> {
    using type = std::function<ReturnType(Args...)>;
};

template<class ReturnType, class... Args>
struct AsFunction<ReturnType(*)(Args...)> {
    using type = std::function<ReturnType(Args...)>;
};


template<class Class, class ReturnType, class... Args>
struct AsFunction<ReturnType(Class::*)(Args...) const> {
    using type = std::function<ReturnType(Args...)>;
};

template<class F>
auto toFunction(F f) -> typename AsFunction<F>::type {
    return { f };
}

template<class A, class B, class R>
B fmap(const std::function<B(A)>& funcA, const std::function<A(R)>& funcR, R value) {
    return funcA(funcR(value));
}

template <class T>
auto ToFunction(T t) {
    return t;
}

std::string function_1(int n) {
    return ""s;
}

double function_2(std::string s) {
    return 0.0;
}

int main() {
    fmap(toFunction(function_2), toFunction(function_1), 5);
    return 0;
}

Answer 3

Bartosz Milewski 的著作《程序员的范畴论》（2014 年 19 月） https://bartoszmilewski.com/2014/10/28/category-theory-for-programmers-the-preface/ 给出了 C++ 中 Writer 仿函数的示例...从那里生成 Reader 仿函数是一个更简单的步骤：

#include <string>
#include <functional>
using namespace std;

template<class R, class A, class B>   
function<B(R)>    Reader(function<A(R)> m1, function<B(A)> m2)   
{
       return [m1,m2] (R r) { return m2(m1(r)); };
}

// example
string repeat(string x) {return x+x;}
string i_to_s(   int x) {return to_string(x);}

string process(int x) {
             return Reader<int, string, string>(i_to_s, repeat)(x);}

Reader C++ 运算符

Reader functor in C++

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