Question

假设我有一个不可变的包装器：

template<class T>
struct immut {
  T const& get() const {return *state;}
  immut modify( std::function<T(T)> f ) const { return immut{f(*state)}; }
  immut(T in):state(std::make_shared<T>(std::move(in))){}
private:
  std::shared_ptr<T const> state;
};

如果我有immut<Bob> b，则可以将Bob(Bob)的操作转换为可以代替b的内容。

template<class T>
std::function<immut<T>(immut<T>)> on_immut( std::function<void(T&)> f ){
  return [=](auto&&in){ return in.modify( [&](auto t){ f(t); return t; } ); };
}

因此，如果Bob是int x,y;，我可以将朴素的可变代码[](auto& b){ b.x++; }变成immut<Bob>更新程序。

现在，如果Bob依次具有immut<Alice>个成员，而该成员又具有immut<Charlie>个成员，该怎么办。

假设我有一个Charlie更新程序void(Charlie&)。而且我知道我要更新的Charlie在哪里。在可变的土地上，它看起来像是：

void update( Bob& b ){
  modify_charlie(b.a.c[77]);
}

我可能将其拆分为：

template<class S, class M>
using get=std::function<M&(S&)>;
template<class X>
using update=std::function<void(X&)>;
template<class X>
using produce=std::function<X&()>;

void update( produce<Bob> b, get<Bob, Alice> a, get<Alice, Charlie> c, update<Charlie> u ){
  u(c(a(b())));
}

甚至代数并拥有（伪代码）：

get<A,C> operator|(get<A,B>,get<B,C>);
update<A> operator|(get<A,B>,update<B>);
produce<B> operator|(produce<A>,get<A,B>);
void operator|(produce<A>, update<A>);

让我们根据需要将操作链接在一起。

void update( produce<Bob> b, get<Bob, Alice> a, get<Alice, Charlie> c, update<Charlie> u ){std::
  u(c(a(b())));
}

成为

b|a|c|u;

在任何需要的地方都可以将这些步骤缝合在一起。

immuts等效于什么，它有名称吗？理想情况下，我希望这些步骤像可变情况一样孤立且可组合，并且朴素的“叶子代码”位于可变状态结构上。

Answer 1

immuts的等效含义是什么？

IDK是否存在用于子状态操纵的通用名称。但是在Haskell中，有一个Lens可以提供您想要的东西。

在C ++中，您可以将lens视为一对getter和setter函数，这两个函数仅专注于其直接子部分。然后是一个作曲家，将两个镜头组合在一起，以专注于结构的更深部分。

// lens for `A` field in `D`
template<class D, class A>
using get = std::function<A const &(D const &)>;

template<class D, class A>
using set = std::function<D(D const &, A)>;

template<class D, class A>
using lens = std::pair<get<D, A>, set<D, A>>;

// compose (D, A) lens with an inner (A, B) lens,
// return a (D, B) lens
template<class D, class A, class B>
lens<D, B>
lens_composer(lens<D, A> da, lens<A, B> ab) {
    auto abgetter = ab.first;
    auto absetter = ab.second;
    auto dagetter = da.first;
    auto dasetter = da.second;

    get<D, B> getter = [abgetter, dagetter]
        (D const &d) -> B const&
    {
        return abgetter(dagetter(d));
    };

    set<D, B> setter = [dagetter, absetter, dasetter]
        (D const &d, B newb) -> D
    {
        A const &a = dagetter(d);
        A newa = absetter(a, newb);
        return dasetter(d, newa);
    };

    return {getter, setter};
};

您可以像这样编写基本镜头：

struct Bob {
    immut<Alice> alice;
    immut<Anna>  anna;
};
auto bob_alice_lens
= lens<Bob, Alice> {
    [] (Bob const& b) -> Alice const & {
        return b.alice.get();
    },
    [] (Bob const& b, Alice newAlice) -> Bob {
        return { immut{newAlice}, b.anna };
    }
};

请注意，此过程可以通过宏自动执行。

然后，如果Bob包含immut<Alice>，Alice包含immut<Charlie>，则可以写2个镜头（Bob到Alice和{{1 }}到Alice），Charlie到Bob的镜头可以由以下组成：

Charlie

Live Demo

注意：

Below是一个更完整的示例，其线性存储器增长深度，没有类型擦除开销（auto bob_charlie_lens = lens_composer(bob_alice_lens, alice_charlie_lens);），并且具有完整的编译时类型检查。它还使用宏来生成基本镜头。

std::function

修改不可变子结构

1 个答案: