c++ - 在 c++11 中实现 Haskell 的 Maybe Monad

Question

我正在尝试使用 C++11 中的 lambda 函数和模板来实现来自 Haskell 的 Maybe monad。这是我目前所拥有的

#include<functional>
#include<iostream>
using namespace std;

template<typename T1>
struct Maybe
{
  T1 data;
  bool valid;
};

template<typename T1, typename T2>
Maybe<T2> operator>>=(Maybe<T1> t, std::function < Maybe<T2> (T1)> &f)
{
  Maybe<T2> return_value;
  if(t.valid == false)
  {        
    return_value.valid = false;
    return return_value;
  }
  else
  {        
    return f(t.data);
  }            
}


int main()
{
  Maybe<int> x = {5, true};
  Maybe<int> y = {29, false};

  auto z = [](int a) -> Maybe<int>
    {
      Maybe<int> s;
      s.data = a+1;
      s.valid = true;
      return s;
    };

  Maybe<int> p = (x >>= z);
  Maybe<int> q = (y >>= z);

  cout<<p.data<<' '<<p.valid<<endl;        
  cout<<q.data<<' '<<q.valid<<endl;
}    

当涉及到实际的 >>= 调用时，我收到一个编译器错误，提示找不到 >>= 运算符的匹配项。我对 C++11 的 lambda 函数的理解在这里失败了吗？

Answer 1

lambda 的类型不是 std::function 的特化。这是一些未命名的类型。有一个到 std::function 的转换，但这意味着类型推导不起作用。所以，在这次通话中:

Maybe<int> p = (x >>= z);

类型T2无法推断:

Maybe<T2> operator>>=(Maybe<T1> t, std::function < Maybe<T2> (T1)> &f)

从一开始就将 lambda 存储在 std::function 变量中，它应该可以工作:

std::function < Maybe<int> (int)> z = [](int a) -> Maybe<int> { ... };

但是，接受任何类型的函数对象可能更容易。这样您仍然可以将 auto 用于 lambda。

template<typename T1, typename F>
typename std::result_of<F(T1)>::type
operator>>=(Maybe<T1> t, F&& f) {
    ... std::forward<F>(f)(t.data);
}