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c++ - 如何为 C++ 元组编写折叠/求和函数？

coder 2024-02-06 原文

我想为 std::tuple 编写一个 fold 函数，它可以计算例如给定元组中所有元素的总和(或乘积)。例如，给定

std::tuple<int,double> t = std::make_tuple(1,2);

我想计算

auto s = sumT(t); //giving 3

我试过但无法编译下面的模板编程 (c++11/1z) 代码。我还尝试为我的其他问题 ( How to perform tuple arithmetic in C++ (c++11/c++17)? ) 调整已接受的答案，但无法弄清楚如何在这种情况下使用 std::index_sequence。

我遇到的问题是:

1) 我无法弄清楚类型，例如如何使用第一个元素的类型作为返回类型。目前，我在模板中使用 _res 类型，但我不知道这是否会阻止 c++ 的自动类型推断。

2) 我想在不使用显式初始元素 0 的情况下对其进行编程，以便它可以用于其他类型的 fold 操作。

目前，递归在最后一个元素处结束。我想在 _size - 1 处结束递归，这样我就可以直接对最后一个元素执行操作，而无需求助于 0。

我下面的代码试图通过递归来做到这一点。但我不太了解模板编程，也不太了解循环如何处理元组。

有人可以帮助修复代码或提出更好的解决方案吗？

到目前为止我的代码是:

#include <tuple>
#include <iostream>
#include <functional>

// helper class for fold operations
template<typename Op,typename _res, typename _Tp, size_t _i, size_t _size>
struct _tuple_fold  {
    static constexpr _res _op(Op const & op, const _Tp& _t) {
      return _res(op(std::get<_i>(_t),
                _tuple_fold<Op, _res, _Tp, _i + 1, _size>::_op(op,_t) ));
    }
};

template<typename Op,typename _res,typename _Tp, size_t _size>
struct _tuple_fold<Op, _res,_Tp, _size, _size> {
  static constexpr _res _op(Op const &, const _Tp&) { return 0; }
};

template <typename ... Ts>
auto sumT (std::tuple<Ts...> const & t1)  {
  return _tuple_fold::_op(std::plus<>{}, t1);
}

int main () {
  std::tuple<int,double> t = std::make_tuple(1,2);
  auto s = sumT(t);
  std::cout << s << std::endl;
}

使用g++ -std=c++17 tuple_sum.cpp编译的错误信息:

tuple_sum.cpp: In function ‘auto sumT(const std::tuple<_Elements ...>&)’:
tuple_sum.cpp:21:10: error: ‘template<class Op, class _res, class _Tp, long unsigned int _i, long unsigned int _size> struct _tuple_fold’ used without template parameters
   return _tuple_fold::_op(std::plus<>{}, t1);
          ^
tuple_sum.cpp: In function ‘int main()’:
tuple_sum.cpp:27:19: error: ‘void s’ has incomplete type
    auto s = sumT(t);
                   ^

我不确定如何在调用站点上为 _tuple_fold 提供类型参数，尤其是 std::plus 的类型。

最佳答案

请注意，在 c++17 中我们可以apply() 和fold:

auto t = std::make_tuple( 1, 2. );
auto sum = std::apply([]( auto... v ){ return ( v + ... ); }, t );

这将适用于任何类似元组的类型，并遵循开箱即用的“+”的通常提升/转换规则(这可能是也可能不是理想的)。在上面我按值传递，因为我们处理的是算术类型，但你当然可以应用你喜欢的转发策略......

关于c++ - 如何为 C++ 元组编写折叠/求和函数？，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/47216057/

amp求和codetuplestdc++c++11c++17stdtuple

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