Question

我尝试遍历具有通用递归函数的树状结构，而没有每次都为每个结构全局定义递归函数。

//structure #1
class CA
{
public:
    std::string name;
    std::vector<CA*> vecChild;
};

然后我用CA创建一棵树

auto root = new CA;
root->name = "root";
root->push_back(new CA);
auto& childA = root->back();
childA->name = "childA";
root->push_back(new CA);
auto& childB = root->back();
childB->name = "childB";
...

我可以使用此宏遍历此结构，并且可以与其他类似树的结构一起使用。

#define Combinator(obj, combinatorObjToContainer, containerNameOfObj, invokingGetCount, combinatorContainerToIndexingItem, TAnyObject, TAnyContainer, argEnterFunc, argLeaveFunc)\
{\
    std::function<void(TAnyObject, TAnyContainer)> RecursFunc = [&](auto& argObj, auto& argContainer)\
    {\
        argEnterFunc(argObj, argContainer);\
        for(size_t idx=0; idx<argObj combinatorObjToContainer containerNameOfObj invokingGetCount; ++idx)\
        {\
            RecursFunc(argObj, argObj combinatorObjToContainer containerNameOfObj combinatorContainerToIndexingItem [idx]);\
        }\
        argLeaveFunc(argObj, argContainer);\
    }\
}

很难阅读，但是效果很好，我像这样遍历了CA的根源

Combinator(root, ->, vecChild, .size(), , CA*, std::vector<CA*>&, 
[&](auto& item, auto& vec)
{
    std::cout << item.name << std::endl;
},
[&](...)
{
});

可以与其他结构一起使用

struct MyData;
struct MyList
{
    int count;
    MyData* pItem;
};
struct MyData
{
    char* name;
    MyList* pLstChild;
};

遍历MyData的根

Combinator(root, ->, pLstChild, ->count, ->pItem, MyData*, MyList*, 
[&](auto& pItem, auto& pLst)
{
    std::cout << pItem->name << std::endl;
},
[&](...)
{
});

这里有一个主要问题。

我必须指定对象的类型及其容器，因为此处的lambda表达式是以递归形式定义的。

宏可以推断出类似于模板函数的类型吗？还是我应该以其他方式实现这一目标？

Answer 1

不是一个完整的答案，而是一些不完整的想法。

我不相信您在这里绝对需要一个宏。即使接口不是绝对可能的，也应该通过传递指向成员的指针和适当的函数来实现。您可能还需要一些模板专门化来确定->*与.*，但是我还没有想到。

作为快速概念验证，只需执行功能的“查找大小”部分即可：

template <typename Obj, typename ContainerMemPtr, typename SizeFunc>
void recurseFunc(Obj&& obj, ContainerMemPtr container, SizeFunc func) {
    for (unsigned i = 0; i < func(obj.*container); i++)
        std::cout << i << std::endl;; // fill out this section
}

// ...

CA ca = // ...
recurseFunc(ca, &CA::vecChild, [](const auto& vec){ return vec.size(); });

MyData* data = // ...
recurseFunc(*data, &MyData::pLstChild, [](const auto& list) { return list->count; });

http://coliru.stacked-crooked.com/a/2fd33500e52e5fe7

不过，我知道我已经回避了您的实际问题。为此，我相信decltype是您想要的。您可能会决定该宏还是更灵活/更适合您的需求，但我只是想把它弄清楚。

Answer 2

根本不编写通用宏。那是一个非常复杂的宏，确实很难理解和使用。它也会通过std::function，因此会增加很多开销，作为额外的奖励吗？这只是错误的方法，您不会从中获得太多价值。

基本上，您只需要一个递归lambda。 Lambdas尚不能在C ++中直接递归递归，但是您可以使用称为Y-Combinator的东西来完成工作：

auto print_names = y_combinator([](auto self, CA const& item) {
    std::cout << item.name << std::endl;
    for (CA* ca : item.vecChild) {
        self(*ca);
    }
});

您可以使用变量模板对此进行概括（实际上并不一定要是变量模板，您可以为每种类型编写不同的recurse函数-这会为所有名称赋予相同的名称）：< / p>

// variable template to handle all all tree recursions
template <typename TreeLike>
auto recurse = 0;

template <>
auto recurse<CA> = [](auto f){
    return y_combinator([=](auto self, auto&& ca){
        f(ca);
        for (auto child : ca.vecChild) {
            self(*child);
        }
    });
};

recurse<CA>接受在CA上可以调用的某些函数，并返回在CA树上递归调用该函数的函数。

哪些可以让您写：

auto print_names = recurse<CA>([](CA const& item){
    std::cout << item.name << std::endl;
});

这种方法可以让您为其他结构编写相同类型的东西-用普通代码：

template <>
auto recurse<MyList> = [](auto f){
    return y_combinator([=](auto self, auto* list){
        for (int i = 0; i < list->count; ++i) {
            f(list->pItem[i]);
            self(list->pitem[i].pLstChild);
        }            
    });
};

从P0200到C ++ 14，Y-Combinator的完整实现将是

template<class Fun>
class y_combinator_result {
    Fun fun_;
public:
    template<class T>
    explicit y_combinator_result(T &&fun): fun_(std::forward<T>(fun)) {}

    template<class ...Args>
    decltype(auto) operator()(Args &&...args) {
        return fun_(std::ref(*this), std::forward<Args>(args)...);
    }
};

template<class Fun>
decltype(auto) y_combinator(Fun &&fun) {
    return y_combinator_result<std::decay_t<Fun>>(std::forward<Fun>(fun));
}

Answer 3

这里有个大问题。

我必须指定对象的类型及其容器，因为此处的lambda表达式是以递归形式定义的。

宏可以推断出类似于模板函数的类型吗？

确定要使用宏吗？

在类（一种接口）中，不是更好的模板函数和一些具有固定名称的方法吗？

无论如何，如果我正确理解了您的宏，则可以使用TAnyObject代替decltype(obj)，而可以使用TAnyContainer代替decltype(containerNameOfObj)

那么（抱歉：代码未经测试）

#define Combinator(obj, combinatorObjToContainer, containerNameOfObj, invokingGetCount, combinatorContainerToIndexingItem, argEnterFunc, argLeaveFunc)\
{\
    std::function<void(decltype(obj), decltype(containerNameOfObj))> RecursFunc = [&](auto& argObj, auto& argContainer)\
    {\
        argEnterFunc(argObj, argContainer);\
        for(size_t idx=0; idx<argObj combinatorObjToContainer containerNameOfObj invokingGetCount; ++idx)\
        {\
            RecursFunc(argObj, argObj combinatorObjToContainer containerNameOfObj combinatorContainerToIndexingItem [idx]);\
        }\
        argLeaveFunc(argObj, argContainer);\
    }\
}

c ++，用于遍历树状结构的通用递归模板函数

3 个答案: