根据表达式的有效性选择要应用的函数

Question

问题如下，在C++14:

让我们有两个函数 FV&& valid_f、FI&& invalid_f 和参数 Args&&... args
如果表达式 std::forward<FV>(valid_f)(std::forward<Args>(args)...) 有效，函数 apply_on_validity 应该在 args 上应用 valid_f
否则，如果 std::forward<FV>(invalid_f)(std::forward<Args>(args)...) 是一个有效的表达式，apply_on_validity 应该在 args

invalid_f

否则apply_on_validity什么都不做

我想代码应该是这样的：

template <class FV, class FI, class... Args, /* Some template metaprog here */>
void apply_on_validity(FV&& valid_f, FI&& invalid_f, Args&&... args)
{
    // Apply valid_f by default
    std::forward<FV>(valid_f)(std::forward<Args>(args)...);
}

template <class FV, class FI, class... Args, /* Some template metaprog here */>
void apply_on_validity(FV&& valid_f, FI&& invalid_f, Args&&... args)
{
    // Apply invalid_f if valid_f does not work
    std::forward<FV>(invalid_f)(std::forward<Args>(args)...);
}

template <class FV, class FI, class... Args, /* Some template metaprog here */>
void apply_on_validity(FV&& valid_f, FI&& invalid_f, Args&&... args)
{
    // Do nothing when neither valid_f nor invalid_f work
}

但我真的不知道该怎么做。有什么想法吗？

Link 到泛化 .

Answer 1

取：

template <int N> struct rank : rank<N-1> {};
template <> struct rank<0> {};

然后：

template <class FV, class FI, class... Args>
auto apply_on_validity_impl(rank<2>, FV&& valid_f, FI&& invalid_f, Args&&... args)
    -> decltype(std::forward<FV>(valid_f)(std::forward<Args>(args)...), void())
{
    std::forward<FV>(valid_f)(std::forward<Args>(args)...);
}

template <class FV, class FI, class... Args>
auto apply_on_validity_impl(rank<1>, FV&& valid_f, FI&& invalid_f, Args&&... args)
    -> decltype(std::forward<FI>(invalid_f)(std::forward<Args>(args)...), void())
{
    std::forward<FI>(invalid_f)(std::forward<Args>(args)...);
}

template <class FV, class FI, class... Args>
void apply_on_validity_impl(rank<0>, FV&& valid_f, FI&& invalid_f, Args&&... args)
{

}

template <class FV, class FI, class... Args>
void apply_on_validity(FV&& valid_f, FI&& invalid_f, Args&&... args)
{
    return apply_on_validity_impl(rank<2>{}, std::forward<FV>(valid_f), std::forward<FI>(invalid_f), std::forward<Args>(args)...);
}

DEMO

Answer 2

is superb, but code like that makes me feel compelled to point out how much cleaner C++17 will be thanks to constexpr if and additional type traits like is_callable: ~~Demo~~ Demo^{*此版本创建更多警告但更简单}

template <class FV, class FI, class... Args>
void apply_on_validity(FV&& valid_f, FI&& invalid_f, Args&&... args)
{
    if constexpr (std::is_callable_v<FV(Args...)>)
        std::cout << "Apply valid_f by default\n";
    else
    {
        if constexpr (std::is_callable_v<FI(Args...)>)
            std::cout << "Apply invalid_f if valid_f does not work\n";
        else
            std::cout << "Do nothing when neither valid_f nor invalid_f work\n";
    }
}

Answer 3

这里有一个替代答案，只是为了好玩。我们需要 static_if:

template <class T, class F> T&& static_if(std::true_type, T&& t, F&& ) { return std::forward<T>(t); }
template <class T, class F> F&& static_if(std::false_type, T&& , F&& f) { return std::forward<F>(f); }

还有一个is_callable。由于您只是支持功能，我们可以这样做：

template <class Sig, class = void>
struct is_callable : std::false_type { };

template <class F, class... Args>
struct is_callable<F(Args...), void_t<decltype(std::declval<F>()(std::declval<Args>()...))>>
: std::true_type
{ };

然后我们就可以构建逻辑了：

template <class FV, class FI, class... Args>
void apply_on_validity(FV&& valid_f, FI&& invalid_f, Args&&... args)
{
    auto noop = [](auto&&...) {};

    static_if(
        is_callable<FV&&(Args&&...)>{},
        std::forward<FV>(valid_f),
        static_if(
            std::is_callable<FI&&(Args&&...)>{},
            std::forward<FI>(invalid_f),
            noop
        )
    )(std::forward<Args>(args)...);
}

Answer 4

首先，C++2a 的自制版本 is_detected:

#include <utility>
#include <type_traits>
#include <iostream>
#include <tuple>

namespace details {
  template<class...>using void_t=void;
  template<template<class...>class Z, class=void, class...Ts>
  struct can_apply:std::false_type{};
  template<template<class...>class Z, class...Ts>
  struct can_apply<Z, void_t<Z<Ts...>>, Ts...>:std::true_type{};
}
template<template<class...>class Z, class...Ts>
using can_apply = typename details::can_apply<Z, void, Ts...>::type;

正好，std::result_of_t就是我们要测试的特质。

template<class Sig>
using can_call = can_apply< std::result_of_t, Sig >;

现在 can_call 是 true_type 如果您想要的表达式可以被调用。

现在我们写一些compile-time如果调度机械。

template<std::size_t I>
using index_t=std::integral_constant<std::size_t, I>;
template<std::size_t I>
constexpr index_t<I> index_v{};

constexpr inline index_t<0> dispatch_index() { return {}; }
template<class B0, class...Bs,
  std::enable_if_t<B0::value, int> =0
>
constexpr index_t<0> dispatch_index( B0, Bs... ) { return {}; }
template<class B0, class...Bs,
  std::enable_if_t<!B0::value, int> =0
>
constexpr auto dispatch_index( B0, Bs... ) { 
  return index_v< 1 + dispatch_index( Bs{}...) >;
}

template<class...Bs>
auto dispatch( Bs... ) {
  using I = decltype(dispatch_index( Bs{}... ));
  return [](auto&&...args){
    return std::get<I::value>( std::make_tuple(decltype(args)(args)..., [](auto&&...){}) );
  };
}

dispatch( SomeBools...) returns 一个 lambda。 SomeBools 中的第一个 compile-time 为真（具有在布尔上下文中计算为真的 ::value）确定返回的 lambda 的作用。称之为调度索引。

它 returns 下一次调用的 dispatch_index 参数，如果是列表的 one-past-the-end 则为空 lambda。

template <class FV, class FI, class... Args /*, Some template metaprog here */>
void apply_on_validity(FV&& valid_f, FI&& invalid_f, Args&&... args)
{
  dispatch(
    can_call<FV(Args...)>{},
    can_call<FI(Args...)>{}
  )(
    [&](auto&& valid_f, auto&&)->decltype(auto) {
      return decltype(valid_f)(valid_f)(std::forward<Args>(args)...);
    },
    [&](auto&&, auto&& invalid_f)->decltype(auto) {
      return decltype(invalid_f)(valid_f)(std::forward<Args>(args)...);
    }
  )(
    valid_f, invalid_f
  );
}

完成，live example。

我们可以使它通用以启用 nary 版本。首先index_over:

template<class=void,  std::size_t...Is >
auto index_over( std::index_sequence<Is...> ){
  return [](auto&&f)->decltype(auto){
    return decltype(f)(f)( std::integral_constant<std::size_t, Is>{}... );
  };
}
template<std::size_t N>
auto index_over(std::integral_constant<std::size_t, N> ={}){
  return index_over(std::make_index_sequence<N>{} );
}

然后 auto_dispatch:

template<class...Fs>
auto auto_dispatch( Fs&&... fs ) {
  auto indexer =  index_over<sizeof...(fs)>();
  auto helper = [&](auto I)->decltype(auto){ 
    return std::get<decltype(I)::value>( std::forward_as_tuple( decltype(fs)(fs)... ) );
  };
  return indexer
  (
    [helper](auto...Is){
      auto fs_tuple = std::forward_as_tuple( helper(Is)... );
      return [fs_tuple](auto&&...args) {
        auto dispatcher = dispatch(can_call<Fs(decltype(args)...)>{}...);
        auto&& f0 = dispatcher(std::get<decltype(Is)::value>(fs_tuple)...);
        std::forward<decltype(f0)>(f0)(decltype(args)(args)...);
      };
    }
  );
}

带有测试码：

auto a = [](int x){ std::cout << x << "\n"; };
auto b = [](std::string y){ std::cout << y << "\n";  };
struct Foo {};
auto c = [](Foo){ std::cout << "Foo\n";  };
int main() {
  auto_dispatch(a, c)( 7 );
  auto_dispatch(a, c)( Foo{} );
  auto_dispatch(a, b, c)( Foo{} );
  auto_dispatch(a, b, c)( "hello world" );
}

Live example

根据表达式的有效性选择要应用的函数

Choose function to apply based on the validity of an expression

c++

templates

overloading

template-meta-programming

c++14