c++ - 如何使 std::vector 在 Boost.Hana 中成为 Applicative 而不先使其成为 Monad？

Question

根据标题，我想了解如何制作但不是std::vector（嗯，还没有）。这只是为了探索和理解Boost.Hana和函数式编程。ApplicativeMonad

Functor

在hana/ext/std/vector.hpp中，Functor实例std::vector被注释掉了，但是，如果我取消注释或将其复制到我的代码中，它似乎可以正常工作（编译器资源管理器）。

Applicative

但是，那里没有代码可以使它成为 a Applicative（反过来，也没有使它成为 a Monad），所以我已经研究了hana/concept/applicative.hpp自己必须实现什么才能做到这一点。它需要和的_impl表示。aplift

• 至于lift，以下是一个足够好的实现吗？

  template <>
  struct lift_impl<ext::std::vector_tag> {
      template <typename T>
      static std::vector<std::decay_t<T>> apply(T&& value) {
          return {std::forward<T>(value)};
      }
  };
  

  另一方面，由于hana/lift.hpp包含 s 的默认实现Sequence，

      template <typename S>
      struct lift_impl<S, when<Sequence<S>::value>> {
          template <typename X>
          static constexpr decltype(auto) apply(X&& x)
          { return hana::make<S>(static_cast<X&&>(x)); }
      };
  

  我也可以只做std::vector一个Sequence，这更容易：

  template <>
  struct Sequence<ext::std::vector_tag> {
      static constexpr bool value = true;
  };
  

• 同样，hana/ap.hpp也有一个实现Sequences，但它使用hana::chain，因此它假定Monad首先定义了一个实例。

  但是，如果我想制作std::vectoraApplicative而不是 aMonad怎么办？我应该定制ap自己。以下是正确的吗？

  template <>
  struct ap_impl<ext::std::vector_tag> {
      template<typename F,
               typename X,
               typename Y = std::decay_t<decltype((*std::declval<F>().begin())(*std::declval<X>().begin()))>>
      static constexpr std::vector<Y> apply(F&& f, X&& x) {
          std::vector<Y> result; result.reserve(f.size() * x.size());
          for (auto const& f_ : f) {
              for (auto const& x_ : x) {
                  result.emplace_back(f_(x_));
              }
          }
          return result;
      }
  };
  

结果

乍一看，我认为它有效，因为在这个简单的情况下（编译器资源管理器）它确实给出了正确的结果：

int main()
{
    auto vplus = std::vector{std::plus<int>{}};
    auto vec = hana::ap(
            std::vector{std::plus<int>{}}, // wrapping 1 object in a vector
            std::vector<int>{10,20},
            std::vector<int>{1,2});
    BOOST_HANA_RUNTIME_ASSERT(vec == std::vector<int>{11,12,21,22});
}

失望

但是我在我的解决方案中看到了一些弱点：

• 我使用std::vector而不是lift将 1 个函数包装到一个向量中，我相信这看起来有点不习惯；
• 当我想到需要使用std::vector而不是的lift情况时，即当我想应用多个函数时，我遇到了这样一个事实，例如，我不能将std::plusandstd::minus放在同一个向量中，因为它们是不同类型的函数对象。

对于hana::tuple（或者std::tuple如果我为它定义了所需的实例），这是小菜一碟，因为它可以容纳异构类型：

     // TUPLE EXAMPLE
    auto tuple = hana::ap(
            hana::make_tuple(std::plus<int>{}, std::minus<>{}),
            hana::make_tuple(10,20),
            hana::make_tuple(1,2));
    BOOST_HANA_RUNTIME_ASSERT(tuple == hana::make_tuple(11,12,21,22,9,8,19,18));

我的问题

有没有办法以适合的std::vector方式Applicative制作？// TUPLE EXAMPLEstd::vector

可能std::function和/或类型擦除是完成任务所必需的？

标签： c++functional-programmingc++17monadsboost-hana