模板类型的约束

Question

假设，我想在 C++ 中实现一个通用的高阶 Map 函数。 Map 应该接受一个容器和一个转换函数，并返回一个相同类型的容器，但可能包含不同类型的项目。

我们以vector 为例：

template <typename InT, typename OutT, typename Tr>
vector<OutT> Map(vector<InT> cont, Tr tr)
{
    OutCont out(cont.size());
    auto oit = out.begin();
    for (auto it = cont.cbegin(); it != cont.cend(); ++it, ++ot)
    {
        *oit = tr(*it);
    }
}

我想这样使用：

vector<int> v(10);
std::iota(v.begin(), v.end(), 0);
auto x = Map(v, [](int x) -> int {return x * 2;});

这在 VC++ 2012 中失败，出现以下错误：

error C2783: 'std::vector<OutT> Map(std::vector<_Ty>,Tr)' : could not deduce template argument for 'OutT'   

在我看来，编译器拥有所有必要的信息，因为我在 lambda 中明确定义了返回类型。有没有办法解决这个问题？

上面的例子使用vector。有没有办法使用泛型类型，使输入和输出类型相同？例如，如果我有一个定义为vector<string> 的输入容器和转换函数tr(string a) -> int，那么我的目标是让编译器找出输出类型为vector<int>。这是我想要实现的伪代码：

template <typename Cont<InT>, typename Cont<OutT>, typename Tr<InT, OutT>>
Cont<OutT> Map(Cont<InT> cont, Tr<InT, OutT> tr)
{
    // Implementation
}

Answer 1

你可以这样写：

template <typename InT, typename Tr>
auto Map(std::vector<InT> cont, Tr tr) -> std::vector<decltype(tr(cont[0]))>
{
    std::vector<decltype(tr(cont[0]))> out(cont.size());
    auto oit = out.begin();
    for (auto it = cont.cbegin(); it != cont.cend(); ++it, ++oit)
    {
        *oit = tr(*it);
    }
    return out;
}

导出类型。

[编辑] 对于具有更多容器的更通用的功能：

template <template<typename, typename...> class Container, typename InT, typename Tr, typename... Args>
auto Map(const Container<InT, Args...>& cont, Tr tr) -> Container<decltype(tr(cont[0])), Args...>
{
    Container<decltype(tr(cont[0])), Args...> out(cont.size());
    auto oit = out.begin();
    for (auto it = cont.cbegin(); it != cont.cend(); ++it, ++oit)
    {
        *oit = tr(*it);
    }
    return out;
}

注意typename... 需要，因为std::vector 也可以使用分配器