C++11 模板元编程 - 高阶函数

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接着上面的例子，此刻我们想要定义指向指针的指针的指针的指针类型，怎么办？或者说我们想要一种能够任意指定指针层数的元函数。

如果我们想复用手里已有的PointerOf元函数来完成，我们就需要有一个能够将PointerOf反复施展指定次数的元函数。

下面我们实现了一个通用的Times元函数，它可以对一个指定类型T反复调用另一个元函数N次。

template class Func>
struct Times
{
    using Result = typename Func::Result>::Result;
};

template class Func>
struct Times<1, T, Func>
{
    using Result = typename Func::Result;
};

上面的代码中，Times有三个参数，第一个参数是次数N，第二个参数是类型T，第三个参数是可以接收一个类型参数的元函数Func。Times采用了递归实现，当N为1时，Result就是元函数Func的结果，否则就递归调用Func::Result>::Result。

最后我们通过组合两个元函数，实现了计算指定类型的四层指针类型，如下：

int*** pppi;
Times<4, int, PointerOf>::Result ppppi = &pppi;

上面的Times元函数是一个可以接收一个元函数做参数的元函数，在函数式编程里面这称作高阶函数。高阶函数可以让代码在更高的抽象层次上进行组合复用。

比如我们同样可以可以将Pointer2Of和Times组合起来，实现四重指针类型计算：

int*** pppi;
Times<2, int, Pointer2Of>::Result ppppi = &pppi;

事实上有了Times元函数，我们可以轻易得到任意层数的指针类型。

using Pointer3OfInt = typename Times<3, int, PointerOf>::Result;

int** ppi;
Pointer3OfInt pppi = &ppi;

高阶函数除了允许函数的参数是函数，还允许函数的返回值也是函数。对于C++，我们利用可以在类或者模板里面嵌套定义模板的特性，来实现元函数的返回值是元函数。

template
struct OuterFunc
{
    template
    struct Result
    {
        // ...
    }；
};

如上我们定义了一个单参元函数OuterFunc，它的返回值是另外一个双参元函数。注意，在调用类或模板内部定义的模板时，标准要求必须使用template关键字。所以我们这样使用OuterFunc的返回值函数：OuterFunc:: template Result。

由于C++标准不允许在类或者模板的内部定义模板的特化，一旦我们定义的内部元函数使用了模板特化，那么就必须定义在外面，再由原来的外层元函数引用。如下：

template
struct InnerFunc
{
    // 主版本实现
};

template
struct InnerFunc
{
    // 特化版本实现
};

template
struct OuterFunc
{
    template
    using Result = InnerFunc;
};

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柯理函数

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