Jak zastosować funkcję do wszystkich elementów w tablicy (w klasie szablonu C++)

Question

Mam klasę szablonu, która przechowuje tablicę liczb i chcę zastosować istniejące (skalarne) funkcje do każdego elementu. Na przykład, jeśli przyjmiemy, że moja klasa to std :: vector, to chcę mieć możliwość wywoływania (na przykład) funkcji std :: cos na wszystkich elementach.

Może rozmowa będzie wyglądać następująco:

std::vector<float> A(3, 0.1f); 
std::vector<float> B = vector_function(std::cos, A); 

nb Muszę również obsługiwać std :: complex <> types (dla których wywoływana jest odpowiednia funkcja std :: cos).

znalazłem this answer który radzi typ funkcji jako parametr szablonu:

template<typename T, typename F> 
std::vector<T> vector_function(F func, std::vector<T> x) 

Jednak nie mogę uzyskać to do pracy w ogóle (może dlatego, że funkcje takie jak std :: grzechu i std : cos są zarówno szablonowe, jak i przeciążone?).

Próbowałem również używać std::transform, ale szybko stał się bardzo brzydki. Dla non-typów złożonych, udało mi się go uruchomić za pomocą typedef:

std::vector<float> A(2, -1.23f); 
typedef float (*func_ptr)(float); 
std::transform(A.begin(), A.end(), A.begin(), (func_ptr) std::abs); 

jednak próbuje tej samej sztuczki z std :: kompleks <> typów spowodował zawieszenie run-time.

Czy istnieje dobry sposób, aby to zadziałało? Utknąłem na tym od wieków.

Answer 1

Powinieneś rzucić okiem na ten post Richel Bilderbeek (Math code snippet to make all elements in a container positive), który pokazuje, dlaczego abs nie będzie działać w taki sposób transformacji. Powodem, dla którego nie zadziała, jest struktura funkcji abs (zobacz http://www.cplusplus.com/reference/cstdlib/abs/). Zobaczysz, że abs nie jest szablonem w przeciwieństwie do innych funkcji (głównie funkcji binarnych) znajdujących się w bibliotece functional. Rozwiązanie dostępne na stronie Richel's, aby pokazać, w jaki sposób zastosować abs do powiedzenia, wektor liczb całkowitych.

Teraz, jeśli chcesz zastosować abs do kontenera za pomocą transformacji, powinieneś wiedzieć, że funkcja transformacji otrzymała skomplikowany obiekt i nie będzie wiedział, jak zastosować abs. Najprostszym sposobem rozwiązania tego problemu jest napisanie własnych szablonowych funkcji jednoargumentowych.

Mam przykład poniżej, gdzie stosuję abs do części rzeczywistych i urojonych obiektu złożonego.

#include <iostream> 
#include <vector> 
#include <algorithm> 
#include <complex> 
#include <functional> 

template <typename T> 
std::complex<T> abs(const std::complex<T> &in) { 
    return std::complex<T>(std::abs(in.real()), std::abs(in.imag())); 
}; 

int main() { 
    std::vector<std::complex<int>> v; 
    std::complex<int> c(10,-6); 
    v.push_back(c); 
    std::complex<int> d(-5, 5); 
    v.push_back(d); 

    std::transform(v.begin(), v.end(), v.begin(), abs<int>); 

    //Print out result 
    for (auto it = v.begin(); it != v.end(); ++it) 
    std::cout << *it << std::endl; 

    return 0; 
} 

Jak już wspomniałeś, chciałeś zastosować abs z biblioteki complex. Aby uniknąć nieokreślonego zachowania (patrz this), należy użyć nazwy double dla złożonych obiektów.

Answer 2

Nadal uważam, że należy użyć std::transform:

template <class OutputIter, class UnaryFunction> 
void apply_pointwise(OutputIter first, OutputIter last, UnaryFunction f) 
{ 
    std::transform(first, last, first, f); 
} 

Funkcja ta działa nie tylko dla std::vector typów, ale rzeczywiście dowolnego pojemnika, który ma funkcję begin() i end() członka, a nawet pracuje dla C- tablice stylów za pomocą darmowych funkcji std::begin i std::end. Jednolitą funkcją może być dowolna dowolna funkcja, obiekt funktora, wyrażenie lambda, a nawet funkcje składowe klasy.

Jeśli chodzi o problem z std::sin, ta bezpłatna funkcja jest szablonem, a więc kompilator nie może wiedzieć, którego instancji szablonu potrzebujesz.

Jeśli masz dostęp do C++ 11, następnie wystarczy użyć wyrażenia lambda:

std::vector<float> v; 
// ... 
apply_pointwise(v.begin(), v.end(), [](const float f) 
{ 
    return std::sin(f); 
}); 

ten sposób kompilator wie, że powinien on zastąpić T=float jako parametr szablonu.

Jeśli można użyć funkcji C, można również użyć funkcji sinf, która nie jest na matrycy i bierze float jako parametr:

apply_pointwise(v.begin(), v.end(), sinf);