C++ ограничение на ГОО типов в качестве матрицы параметров

Question

Я пытаюсь порт следующий Scala код C++:

trait Functor[F[_]] { 
    def map[A, B](fa: F[A])(f: A => B): F[B] 
} 

Я пытался что-то вроде:

template<template <typename> class F> 
struct Functor { 
    template <typename A, typename B> 
    static F<B> map(const F<A> &fa, ??? f); // What's the type of `f`? 
}; 

Но я не знаете, как выразить тип f (который в Scala равен A => B, или Function1[A, B]). Использование std::function делает компилятор не может сделать полезный вывод типов, а также позволяет использовать лямбды неудобных (мне нужно явно указать параметр шаблона, как

Functor<List>::map<Foo, Bar>(foos, [](const Foo &foo) -> Bar { return foo.toBar(); }); 

, иначе компилятор просто не может сделать вывод, что B является). Обходной кажется:

template<template <typename> class F> 
struct Functor { 
    template <typename A, typename A2B> 
    static auto map(const F<A> &fa, A2B f) -> F<decltype(f(fa[0]))>; 
}; 

Но это выглядит некрасиво, и F<A> не всегда может поддержать оператора скобки (или ::value_type, по этому вопросу). Есть ли лучший способ реализовать это?

Answer 1

С std::result_of_t и родовыми лямбдах вы будете иметь достаточно хороший вызывающий код:

template<template <typename> class F> 
struct Functor {  
    template <typename A, typename A2B> 
    static auto map(const F<A> &fa, A2B f) -> F<std::result_of_t<A2B(A)>>; 
}; 

auto bars = Functor<std::vector>::map(foos, [](const auto& foo) { return foo.toBar(); }); 

Заметим, однако, что большинство стандартных контейнеров C++ имеют более одного параметра шаблона. Самый простой способ сделать так, чтобы этот код работать с ними, вам придется изменить определение Functor к

template<template <typename...> class F> 
struct Functor { 

И вы не сможете не задать другие параметры шаблона, например Allocator для результирующего типа контейнера, если вы предоставляете специальную специализацию для конкретного контейнера.

Answer 2

C++ способ сделать это - определить функцию. Назовите это fmap.

Тогда клиенты, которые хотят его поддерживать, переопределяют fmap как свободную функцию, где аргумент 1 принимает объект-клиент, а аргумент 2 принимает функцию, которая отображает из внутреннего типа в другой тип.

Вы можете написать признак, который выражает «поддерживает fmap» и выполняет «правильное» преобразование типа, но это раздражает и не стоит. «Поддержка fmap» проще и полезнее.

Аналогичным образом для fbind и т. Д.