如何使用可变参数模板实现折叠

Question

我有一个几乎可行的解决方案.但是,它无法编译一些简单的情况,我无法破译错误消息.

我目前的解决方案

#define AUTO_RETURN( EXPR ) -> decltype( EXPR ) \
{ return EXPR; }

template< typename BinaryFunc, typename First, typename Second >
auto foldl( BinaryFunc&& func, First&& first, Second&& second )
AUTO_RETURN( func( std::forward<First>(first), std::forward<Second>(second) ) )

template<typename BinaryFunc, typename First, typename Second, typename... Rest >
auto foldl( BinaryFunc&& func, First&& first, Second&& second, Rest&&... rest )
AUTO_RETURN(
   foldl(
      std::forward<BinaryFunc>(func),
      func( std::forward<First>(first), std::forward<Second>(second) ),
      std::forward<Rest>(rest)... )
   )

这按预期工作:

struct adder
{
   template< int LHS, int RHS >
   std::integral_constant<int,LHS+RHS>
   operator()( std::integral_constant<int,LHS>, std::integral_constant<int,RHS> )
   {
      return {};
   }
};

auto result = foldl( adder(),
      std::integral_constant<int,19>{},
      std::integral_constant<int,23>{}
   );

assert( result.value == 42 );

但是这无法编译.

foldl( adder(),
      std::integral_constant<int,1>{},
      std::integral_constant<int,2>{},
      std::integral_constant<int,3>{},
      std::integral_constant<int,4>{},
   );

奇怪的是,如果我std::forward从代码中删除所有和rvalue引用它工作正常.

我究竟做错了什么？
这是编译器错误吗？

Answer 1

问题是decltype可变参数的返回类型foldl无法看到可变参数foldl,因为它尚未完全声明,因此它无法递归到自身的另一个实例.

你可以用帮助器来做到这一点struct:

template<typename BinaryFunc, typename... Args >
struct folder;

template<typename BinaryFunc, typename First, typename Second>
struct folder<BinaryFunc,First,Second>
{
    static auto foldl( BinaryFunc&& func, First&& first, Second&& second )
        AUTO_RETURN( func( std::forward<First>(first), std::forward<Second>(second) ) )
};

template<typename BinaryFunc, typename First, typename Second, typename... Rest >
struct folder<BinaryFunc,First,Second,Rest...>
{
    static auto foldl(BinaryFunc&& func, First&& first, Second&& second, Rest&&... rest )
        AUTO_RETURN(
            (folder<
            BinaryFunc,
             decltype(func( std::forward<First>(first), std::forward<Second>(second) )),Rest...>::
            foldl(
                std::forward<BinaryFunc>(func),
                func( std::forward<First>(first), std::forward<Second>(second) ),
                std::forward<Rest>(rest)... )
                ))
};

template< typename BinaryFunc, typename... Args >
auto foldl( BinaryFunc&& func, Args&& ... args )
AUTO_RETURN(
    (folder<BinaryFunc,Args...>::foldl(
      std::forward<BinaryFunc>(func),
      std::forward<Args>(args)... ))
   )

Answer 2

感谢您提出一个很好的问题,让我在C++ 11中查看一些新的领域.

Anthony W.的解决方案更快; 但是我仍然想分享我的,它也使用了一个辅助结构(而且它确实更加冗长).首先,让我使用带有可变参数模板函数的decltype共享一个类似问题跟踪返回类型的链接; 答案基于辅助结构的相同概念,因此他们的作者值得称赞.

使用ideone检查下面的代码.请注意,它不再使用AUTO_RETURN,因为辅助结构现在负责处理类型.

template< typename BinaryFunc, typename First, typename... Types >
struct helper;

template< typename BinaryFunc, typename First>
struct helper<BinaryFunc, First> {
    typedef decltype(std::declval<First>()) type;
};

template< typename BinaryFunc, typename First, typename Second >
struct helper<BinaryFunc, First, Second> {
    typedef decltype(
        std::declval<BinaryFunc>()( std::declval<First>(), std::declval<Second>() )
    ) type;
};

template< typename BinaryFunc, typename First, typename Second, typename... Rest >
struct helper<BinaryFunc, First, Second, Rest...>  {
    typedef typename helper< BinaryFunc,
                             typename helper<BinaryFunc, First, Second>::type,
                             Rest...
                           >::type
                     type;
};

template< typename BinaryFunc, typename First, typename Second >
typename helper<BinaryFunc, First, Second>::type
foldl( BinaryFunc&& func, First&& first, Second&& second ) {
    return func( std::forward<First>(first), std::forward<Second>(second) );
}

template< typename BinaryFunc, typename First, typename Second, typename... Rest >
typename helper<BinaryFunc, First, Second, Rest...>::type
foldl( BinaryFunc&& func, First&& first, Second&& second, Rest&&... rest ) {
   return foldl(
      std::forward<BinaryFunc>(func),
      func( std::forward<First>(first), std::forward<Second>(second) ),
      std::forward<Rest>(rest)...
   );
}