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C++11:lambda，柯里化(Currying)

coder 2023-11-17 原文

我有以下代码。你能向我解释它是如何工作的吗？

template<typename Function, typename... Arguments>
auto curry(Function func, Arguments... args) {
    return [=](auto... rest) {
        return func(args..., rest...);
    };
}

int main() {
    auto add = [](auto x, auto y) {
        return x + y;
    };
    auto add4 = curry(add, 4);
    std::cout << add4(3) << '\n'; //output: 7. (Ok)

}

最佳答案

首先，你要知道什么currying是，或者在您的问题中，这特别是 partial application 的情况(与 curry 相关，但略有不同)。

基本上就是减少一个具有一定数量参数的函数，用于创建另一个具有固定参数值的函数。

我以你为例，原函数是add(x,y)它有两个参数 x 和 y。您可以通过将 x 设置为 4 来减少函数的 arity add 并创建减少的函数 add4(y)如

add4(y) = add(x,y) 其中 x = 4

现在这是如何在您的 C++ 代码中实现的？在的帮助下可变参数模板 , 可变参数函数 和 lambda 函数 .

Lambda functions从 C++11 开始使用 C++。本质上，它们是动态创建的匿名函数，可以存储在变量中。您创建 add作为 main() 中的 lambda :

auto add = [](auto x, auto y) {
 return x + y;
};

可以通过模式 [] (list-of-arguments) {function-body}; 识别 lambda

注意:[]不总是空的，参见“捕获变量”there ，我们稍后再谈。

现在 curry 函数的目的是采用这些 lambdas 函数之一 func和一定数量的值作为参数，并定义一个 新功能来自 分配 func 的第一个参数的值按顺序排列.

variadic template 允许“一定数量的参数”机制参数Arguments... args这允许使用任意数量的类型作为模板参数调用模板(只要它们被称为编译时)。所以在我们的例子中，传递的参数是 4，所以 Arguments... args将被 int 取代，以及 curry 的实例将接受一个 lambda 和一个 int 作为参数.

如果我们看curry的代码，我们看到它只是一个 lambda 函数本身，(它是一个 variadic function ，就像 printf() )，其唯一目的是连接在实例化模板时已经固定值的参数( args... )和那些其值作为参数传递给柯里化(Currying)函数( rest... )。

[=] 符号是 lambda 函数的特殊捕获，它允许使用函数体中的所有局部变量(这里允许使用 args)。

所以总结一下，这是您的主要功能中发生的事情:
  • 您创建了一个名为 add 的变量其中包含一个 lambda
    函数，取两个参数并将它们相加。
  • 当您调用 curry(add,4)您实例化 curry模板。
  • 第一个模板参数Function是 add 的类型(一个 lambda 取两个 int 并返回一个 int )
  • 第二个可变参数只包含一种类型:4 的类型, 即 int

    • 实例化 curry功能看起来像这样
    curry( (int,int)->(int) func, int arg){
    return [=](auto... rest) {return func(arg, rest...);};
}

    请注意，您永远不会看到这些类型，因为 auto和模板类型推导。
  • 然后你用 func 调用这个实例= add和 arg = 4
  • 您将此实例化的结果存储在 add4 中现在是一个带一个参数的 lambda。然后您可以调用 add4以 3 作为参数( rest... 为 3)，然后将调用 add(4,3)并返回 7。

    • 请注意，从技术上讲，您可以尝试调用 add4有多个参数，因为柯里化(Currying)函数是一个可变参数函数。编译器只有在调用 add 时发现它没有这些额外参数的位置时才会失败。 (见 here)

    关于C++11:lambda，柯里化(Currying)，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/39468955/

    柯里ampcodestrongbrc++c++11lambdavariadic-templatescurrying

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