递归typedef函数定义:std :: function返回自己的类型

Question

我正在尝试实现一个状态机.状态由类型的函数表示callback_t:callback_t(int&)它返回相同类型的函数.

我不知道如何实现它,因为似乎不允许递归类型函数.

在这里我尝试(作为玩具):

#include <stdio.h>
#include <functional>

typedef std::function< callback_t(int &) > callback_t ;
callback_t f1(int & i)
{
    i++;
    return f1;
}
callback_t f0(int & i)
{
    if(i==0) i++;
    return f1;
}
callback_t start(int & i)
{
    i=0;
    return f0;
}


int main(int argc, char **argv)
{
    callback_t begin = start;
    int i=0;

    while(i<100)
        begin = begin(i);

    printf("hello world\n");
    return 0;
}

错误:

C:/work/tests/tests/main.cpp:4:41: error: 'callback_t' was not declared in this scope
typedef std::function< callback_t(int &) > callback_t ;
                                       ^

有没有办法实现这种行为？

环境:win7,codelite,mingw 4.8.1

Answer 1

由于无法进行递归类型定义,因此可以声明一个包含该函数并隐式转换为该函数的结构:

template< typename... T >
struct RecursiveHelper
{
    typedef std::function< RecursiveHelper(T...) > type;
    RecursiveHelper( type f ) : func(f) {}
    operator type () { return func; }
    type func;
};

typedef RecursiveHelper<int&>::type callback_t;

示例:http://coliru.stacked-crooked.com/a/c6d6c29f1718e121

Answer 2

一种用于将一种类型替换为另一种类型的小型库:

template<class T>struct tag{using type=T;};

template<class X, class A, class B> struct subst:tag<X>{};
template<class X, class A, class B>
using subst_t=typename subst<X,A,B>::type;

template<class A, class B> struct subst<A,A,B>:tag<B>{};
template<class X, class A, class B>
struct subst<X&,A,B>:tag<subst_t<X,A,B>&>{};
template<class X, class A, class B>
struct subst<X&&,A,B>:tag<subst_t<X,A,B>&&>{};
template<class X, class A, class B>
struct subst<X const,A,B>:tag<subst_t<X,A,B>const>{};
template<class X, class A, class B>
struct subst<X volatile,A,B>:tag<subst_t<X,A,B>volatile>{};
template<class X, class A, class B>
struct subst<X const volatile,A,B>:tag<subst_t<X,A,B>const volatile>{};
template<template<class...>class Z,class...Xs, class A, class B>
struct subst<Z<Xs...>,A,B>:tag<Z<subst_t<Xs,A,B>...>>{};
template<template<class,size_t>class Z,class X,size_t n, class A, class B>
struct subst<Z<X,n>,A,B>:tag<Z<subst_t<X,A,B>,n>>{};
template<class R,class...Xs, class A, class B>
struct subst<R(Xs...),A,B>:tag<subst_t<R,A,B>(subst_t<Xs,A,B>...)>{};

现在我们用它:

struct own_type {};

template<class Sig>
struct recursive_func{
  using func=std::function< subst_t<Sig, own_type, recursive_func> >;
  template<class...Ts>
  std::result_of_t<func const&(Ts...)>
  operator()(Ts&&...ts)const{
    return f(std::forward<Ts>(ts)...);
  }
  operator func const&()const&{return f;}
  operator func&()&{return f;}
  operator func()&&{return std::move(f);}
  template<class F,
    class=std::enable_if_t<
      !std::is_same<recursive_func,std::decay_t<F>>::value
      && std::is_convertible<F,func>::value
    >
  >
  recursive_func(F&&fin):f(fin){}

  func* operator->(){return f;}
  func const* operator->()const{return f;}
private:
  func f;
};

这给你一个可爱的语法:

recursive_func< std::vector<own_type>() > f;

是一个返回自己类型的向量的函数.

这使用了一些C++ 14 _t别名. 如果您的编译器严格来说是C++ 11 std::blah_t<?>,typename std::blah<?>::type则可以替换.可能还有其他错别字.

缺点是期望其类型在直接上下文中满足某些属性的模板在馈送时可能会失败own_type.这可以通过subst理解的延迟模板涂抹器来修复,但在临时使用中不太可能成为问题.

实例