应如何将二元谓词传递给用户定义的 Boost.MPL 算法?

发布于 2025-01-06 13:07:55 字数 3548 浏览 0 评论 0原文

考虑以下对 std::any_of 的 Boost.MPL 风格元编程版本的尝试,

    #include <iostream>                     // cout
    #include <type_traits>                  // is_base_of, is_pod
    #include <boost/mpl/apply.hpp>          // apply
    #include <boost/mpl/fold.hpp>           // fold
    #include <boost/mpl/lambda.hpp>         // lambda, _1, _2
    #include <boost/mpl/logical.hpp>        // and_, true_   
    #include <boost/mpl/vector.hpp>         // vector

    template
    <
            typename Sequence,
            typename Pred
    >
    struct all_of
    :
            boost::mpl::fold<
                    Sequence,
                    boost::mpl::true_,
                    boost::mpl::lambda<
                            boost::mpl::and_<
                                    boost::mpl::_1,
                                    boost::mpl::apply< Pred, boost::mpl::_2 >
                            >
                    >
            >
    {};

    typedef int P1; typedef char P2; typedef float P3;

    typedef boost::mpl::vector<
            P1, P2, P3
    > pod_types;

    struct B {}; struct D1: B {}; struct D2: B {}; struct D3: B {};

    typedef boost::mpl::vector<
            D1, D2, D3
    > derived_types;

    int main() 
    {
            std::cout << (std::is_pod<P1>::value) << '\n';  // true
            std::cout << (std::is_pod<P2>::value) << '\n';  // true
            std::cout << (std::is_pod<P3>::value) << '\n';  // true       

            std::cout << (
                    all_of<
                            pod_types, 
                            std::is_pod< boost::mpl::_1 >                        
                    >::type::value  // true
            ) << '\n';

            std::cout << (std::is_base_of<B, D1>::value) << '\n';   // true
            std::cout << (std::is_base_of<B, D2>::value) << '\n';   // true
            std::cout << (std::is_base_of<B, D3>::value) << '\n';   // true

            std::cout << (
                    all_of<
                            derived_types, 
                            std::is_base_of< B, boost::mpl::_1 >    
                    >::type::value  // false (but should be true)
            ) << '\n';

            return 0;
    }

它打印出:1 1 1 1 1 1 1 0。即,对 all_of 的最终调用> 作为谓词传递的 std::is_base_of 会生成 false。为什么这不起作用?显然,基类 B 没有正确绑定到谓词。我应该如何传递二元谓词? mpl::lambda 或 mpl::bind 的某种组合?

更新

基于 Luc Touraille 的出色回答,这是我的问题的无 lambda 解决方案,还有一个额外的好处是 none_ofany_of 的编译时版本

    template<typename Sequence, typename Pred>
    struct all_of
    :
            std::is_same< typename 
                    boost::mpl::find_if<
                            Sequence,
                            boost::mpl::not_<Pred>
                    >::type, typename 
                    boost::mpl::end<Sequence>::type
            >
    {};

    template<typename Sequence, typename Pred>
    struct none_of
    :
            all_of< Sequence, boost::mpl::not_< Pred > >
    {};

    template<typename Sequence, typename Pred>
    struct any_of
    :
            boost::mpl::not_< none_of< Sequence, Pred > >
    {};

Consider the following attempt at a Boost.MPL style metaprogramming version of std::any_of

    #include <iostream>                     // cout
    #include <type_traits>                  // is_base_of, is_pod
    #include <boost/mpl/apply.hpp>          // apply
    #include <boost/mpl/fold.hpp>           // fold
    #include <boost/mpl/lambda.hpp>         // lambda, _1, _2
    #include <boost/mpl/logical.hpp>        // and_, true_   
    #include <boost/mpl/vector.hpp>         // vector

    template
    <
            typename Sequence,
            typename Pred
    >
    struct all_of
    :
            boost::mpl::fold<
                    Sequence,
                    boost::mpl::true_,
                    boost::mpl::lambda<
                            boost::mpl::and_<
                                    boost::mpl::_1,
                                    boost::mpl::apply< Pred, boost::mpl::_2 >
                            >
                    >
            >
    {};

    typedef int P1; typedef char P2; typedef float P3;

    typedef boost::mpl::vector<
            P1, P2, P3
    > pod_types;

    struct B {}; struct D1: B {}; struct D2: B {}; struct D3: B {};

    typedef boost::mpl::vector<
            D1, D2, D3
    > derived_types;

    int main() 
    {
            std::cout << (std::is_pod<P1>::value) << '\n';  // true
            std::cout << (std::is_pod<P2>::value) << '\n';  // true
            std::cout << (std::is_pod<P3>::value) << '\n';  // true       

            std::cout << (
                    all_of<
                            pod_types, 
                            std::is_pod< boost::mpl::_1 >                        
                    >::type::value  // true
            ) << '\n';

            std::cout << (std::is_base_of<B, D1>::value) << '\n';   // true
            std::cout << (std::is_base_of<B, D2>::value) << '\n';   // true
            std::cout << (std::is_base_of<B, D3>::value) << '\n';   // true

            std::cout << (
                    all_of<
                            derived_types, 
                            std::is_base_of< B, boost::mpl::_1 >    
                    >::type::value  // false (but should be true)
            ) << '\n';

            return 0;
    }

This prints out: 1 1 1 1 1 1 1 0. I.e., the final call to all_of with std::is_base_of passed as a predicate generates false. Why does this not work? Apperently, the base class B does not get properly bound to the predicate. How should I pass a binary predicate? Some combination of mpl::lambda or mpl::bind?

UPDATE

Based on Luc Touraille's excellent answer, here is the lambda-free solution to my question, with as an added bonus the compile-time versions of none_of and any_of

    template<typename Sequence, typename Pred>
    struct all_of
    :
            std::is_same< typename 
                    boost::mpl::find_if<
                            Sequence,
                            boost::mpl::not_<Pred>
                    >::type, typename 
                    boost::mpl::end<Sequence>::type
            >
    {};

    template<typename Sequence, typename Pred>
    struct none_of
    :
            all_of< Sequence, boost::mpl::not_< Pred > >
    {};

    template<typename Sequence, typename Pred>
    struct any_of
    :
            boost::mpl::not_< none_of< Sequence, Pred > >
    {};

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评论(2

烟燃烟灭 2025-01-13 13:07:55

这是使用 find_if 的解决方案 而不是 fold

#include <type_traits>
#include <boost/mpl/end.hpp>
#include <boost/mpl/find_if.hpp>
#include <boost/mpl/logical.hpp>

template
<
    typename Sequence,
    typename Pred
>
struct all_of
:
    std::is_same< typename
        boost::mpl::end< Sequence >::type, typename
        boost::mpl::find_if<
            Sequence,
            boost::mpl::not_< Pred >
        >::type
    >
{};

如果你想坚持fold,您需要使用 lambda 之前调用它来保护参数:

boost::mpl::apply< typename
    boost::mpl::lambda< Pred >::type,
    boost::mpl::_2
>

但是,您会注意到,这也行不通。我不确定到底为什么,我认为这与 此讨论有关Boost 邮件列表。显然,apply 的数量存在问题,它大于 lambda 支持的数量。无论如何,一个简单的解决方法是使用 apply1 而不是 apply。这是完整的解决方案:

template
<
        typename Sequence,
        typename Pred
>
struct all_of
  : boost::mpl::fold<
        Sequence,
        boost::mpl::true_,
        boost::mpl::and_<
            boost::mpl::_1,
            boost::mpl::apply1< typename
                boost::mpl::lambda< Pred >::type,
                boost::mpl::_2
            >
        >
    >
{};

Here is a solution using find_if instead of fold:

#include <type_traits>
#include <boost/mpl/end.hpp>
#include <boost/mpl/find_if.hpp>
#include <boost/mpl/logical.hpp>

template
<
    typename Sequence,
    typename Pred
>
struct all_of
:
    std::is_same< typename
        boost::mpl::end< Sequence >::type, typename
        boost::mpl::find_if<
            Sequence,
            boost::mpl::not_< Pred >
        >::type
    >
{};

If you want to stick to fold, you'll need to turn the predicate into a metafunction using lambda before invoking it, to protect the arguments:

boost::mpl::apply< typename
    boost::mpl::lambda< Pred >::type,
    boost::mpl::_2
>

However, you'll note that this won't work either. I'm not sure why exactly, I think it is related to this discussion on the Boost mailing list. Apparently, there is an issue with the arity of apply which is greater than the one supported by lambda. Anyway, a simple workaround is to use apply1 instead of apply. Here is the full solution:

template
<
        typename Sequence,
        typename Pred
>
struct all_of
  : boost::mpl::fold<
        Sequence,
        boost::mpl::true_,
        boost::mpl::and_<
            boost::mpl::_1,
            boost::mpl::apply1< typename
                boost::mpl::lambda< Pred >::type,
                boost::mpl::_2
            >
        >
    >
{};
笙痞 2025-01-13 13:07:55

您需要将谓词转换为 lambda,否则 _1 将被解释为折叠的第一级调用,而不是传递给 Pred 的第一个参数。 mpl::lambda 就是你需要的

You need to turn the predicate into a lambda or _1 will be interpreted as the first level of calls of the fold instead of the first parameter to be passed to Pred. mpl::lambda is what you need

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