类型为大小的 C++ constexpr 列表

Question

我正在尝试用 C++ 开发一个 constexpr 函数式列表数据结构。我也在尝试利用 cons list 方法的递归结构。我有几次尝试，对于那些，你可以看到我过去的问题。现在，我已经决定让尺寸成为字体的一部分，即。 `名单。这是代码：

#include <iostream>
#include <type_traits>

template <typename T, unsigned int N>
struct list {
    public:

    constexpr list(const T& head, const list<T, N-1> &tail)
    :_length{N}, _head{head}, _tail{tail}
    {}

    const unsigned int _length;
    const T _head;
    const list<T, N-1> _tail;
};

template <typename T, unsigned int N>
constexpr auto head(const list<T, N> &li) {
    return li._head;
}

template <typename T, unsigned int N>
constexpr auto tail(const list<T, N> &li) {
    return li._tail;
}

template <typename T, unsigned int N>
constexpr auto prepend(const T &new_head, const list<T, N> &li){
    return list<T, N + 1>{new_head,
                          list<T, N>{head(li), tail(li)}};
}

template <typename T>
struct list<T, 0>
{
    constexpr static const bool nil = true;
};

template <typename T>
using nil = list<T, 0>;

template <typename Functor, typename T, unsigned int N>
constexpr auto fmap(Functor f, const list<T, N> &li) {
    if constexpr(N == 0)
        return nil<T>{};
    else
        return list{f(head(li)), fmap(f, tail(li))};
}

template <typename T, unsigned int N>
std::ostream& operator<<(std::ostream& str, const list<T, N> &li) {
    if constexpr(N == 0)
        return str;
    else{
        str << head(li) << ' ' << tail(li);
        return str;
    }
}

int main(){
    constexpr auto f = [](int x){ return x * x; };

    constexpr list<char, 2> p2{'U', list<char, 1>{'S', nil<char>{}}};
    constexpr auto p3 = prepend('S', p2);

    constexpr list<int, 2> i1{1, list<int, 1>{2, nil<int>{}}};
    constexpr auto i2 = fmap(f, i1);

    std::cout << p3;
}

其中一些在某种程度上有效。 fmap 是阻止我的程序编译的那个。我得到了错误

prog.cc:47:16: 错误：没有可行的构造函数或推导指南来推导“列表”的模板参数 返回列表{f(head(li)), fmap(f, tail(li))};

prog.cc:47:34: 注意：在函数模板特化 'fmap' 的实例化中请求这里 返回列表{f(head(li)), fmap(f, tail(li))};

prog.cc:67:25：注意：在此处请求的函数模板特化 'fmap' 的实例化 constexpr auto i2 = fmap(f, i1);

prog.cc:8:15：注意：候选模板被忽略：无法推断模板参数“N” constexpr list(const T& head, const list &tail)

和类似的。我在这里迷路了，这个错误的原因是什么？似乎编译器正确地推断出参数N，正如它所说的N=2。我觉得我需要添加一些与大小为零的列表相关的基本案例，但无法弄清楚。

Answer 1

您有一个错字：使用模板结构列表时缺少类型说明符。波纹管应该工作

template <typename Functor, typename T, unsigned int N>
constexpr auto fmap(Functor f, const list<T, N> &li) {
    if constexpr(N == 0)
        return nil<T>{};
    else 
        return list<T, N-1>{f(head(li)), fmap(f, tail(li))};
}