从迭代器中选择的函数类型成员变量 目标问题和解决方案草图问题尝试和想法

如何解决从迭代器中选择的函数类型成员变量 目标问题和解决方案草图问题尝试和想法

目标

• 具有函数类型成员变量的类，可用于从由两个迭代器表示的一系列值中选择一个值
• 应该可以在 C++14 中工作，但如果只有 17 或 20 年才有（更好）的解决方案，我仍然会感兴趣

问题和解决方案草图

以下是设想的解决方案的草图，其中 ??? 表示选择函数的类型，我无法计算。

template<typename E>
class Producer {
  ??? choose_from; // A function It × It → E
  ...
public:
  Producer(??? cf): choose_from{cf} {}

  E next() {
    // Get a bunch of values from internal state (omitted for brevity).
    // Could also be another container,e.g. std::set.
    std::vector<E> values = ...;

    return choose_from(values.begin(),values.end());
  }
}

接下来，是一些此类 Producer 的示例用法草图。仅支持其中一部分的解决方案仍然可以。

• 结合现有功能：

  auto p = Producer<int>(std::max_element)`;
  

• 与 lambda 函数结合使用：

  auto p = Producer<int>([](auto begin,auto end)) { ... });
  

• 结合自定义免费功能：

  template<typename E,typename It>
  E my_selector(It begin,It end) { ... }
  
  auto p = Producer<int>(my_selector);
  

问题

如何让代码工作，即成员变量 choose_from 的正确类型是什么？

尝试和想法

• 我尝试使用 std::function 来输入 choose_from，但由于没有抽象迭代器类型 (AFAIK)，我基本上被困在 std::function<E(IT?,IT?)>。

• 如果 std::vector 中 Producer::next() 的使用被泄露，我可以修复 choose_from 的类型来处理 std::vector<E>::iterator，但我更愿意隐藏内部细节。

解决方法

std::min_element 是一个函数模板，它本身并不能做太多事情。函数模板有问题 - 它们不能作为模板参数传递，nor 作为函数参数。

如果您可以将其包装在通用 lambda 中，那么可能有一个通用解决方案：

template<class E,class F>
class Producer {
    F choose_from; // A function It - It → It

public:
    Producer(F const& cf) : choose_from{ cf } {}

    E next() {
        std::vector<E> values{ 5,2,3 };

        return *choose_from(values.begin(),values.end());
    }
};

template<typename E,typename F>
auto make_producer(F const& cf) {
    return Producer<E,F>(cf);
}

template<typename It>
It my_selector(It begin,It end) { return begin; }

int main() {
    auto p1 = make_producer<int>([](auto from,auto to) { return from; });
    cout << p1.next() << endl;
    auto p2 = make_producer<int>([](auto from,auto to) { return std::min_element(from,to); });
    cout << p2.next() << endl;
    auto p3 = make_producer<int>([](auto from,auto to) { return my_selector(from,to); });
    cout << p3.next() << endl;
}

注意事项：

• 也没有部分 CTAD，因此即使在 C++17 中，您也需要一个辅助函数（上面的make_producer()）。

• std::function 带有运行时开销（1..2 个额外的间接访问）。只有在运行时多态不可避免时才应该使用它（例如动态回调）——这里不是这种情况。不要使用。