递归 typedef 函数定义：std::function 返回自己的类型

Question

我正在尝试实现状态机。状态由 callback_t 类型的函数表示：callback_t(int&) 返回相同类型的函数。

我不知道如何实现它，因为似乎不允许使用递归类型函数。

这是我尝试过的（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

由于递归类型定义是不可能的，你可以声明一个结构来承载函数并隐式转换为它：

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

一个用于将一种类型替换为另一种类型的小库：

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>...)>{};

现在我们使用它：

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;
};

给你一个可爱的语法：

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

是一个返回自身类型向量的函数。

这使用了少量 C++14 _t 别名。 std::blah_t<?> 可以替换为 typename std::blah<?>::type 如果您的编译器是严格的 C++11。可能还有其他错别字。

一个弱点是，期望其类型在直接上下文中满足某些属性的模板在输入own_type 时可能会失败。这可以通过subst 理解的延迟模板应用程序来解决，但在随意使用时不太可能成为问题。

live example

Answer 3

typedef std::function< callback_t(int &) > callback_t ;
                       **********

您尝试使用定义本身来定义新类型。这不可能！在定义之前不能使用 callback_t。