通过逻辑连接创建复杂谓词

当使用通用代码过滤数据时,我们通常会定义一些谓词,这些谓词就是告诉计算机,哪些数据是我们想要样,哪些数据时我们不想要的。通常谓词都是组合起来使用。

例如,当我们在过滤字符串时,我们需要实现一个谓词,当其发现输入的字符串以foo开头就返回true,其他情况都返回false。另一个谓词,当其发现输入的字符串以“bar”结尾时,返回true,否则返回false。

我们也不总是自己去定义谓词,有时候可以复用已经存在的谓词,并将它们结合起来使用。比如,如果我们既想要检查输入字符串的开头是否是foo,又想检查结尾是否为“bar”时,就可以将之前提到的两个谓词组合起来使用。本节我们使用Lambda表达式,用一种更加舒服的方式来完成这件事。

How to do it...

我们将来实现一个非常简单的字符串过滤谓词,并且将其和辅助函数结合让其变得更加通用。

  1. 包含必要的头文件

    #include <iostream>
    #include <functional>
    #include <string>
    #include <iterator>
    #include <algorithm>
  2. 这里实现两个简单的谓词函数,后面会用到它们。第一个谓词会告诉我们字符串的首字母是否是a,第二个谓词则会告诉我们字符串的结尾字母是否为b

    static bool begins_with_a (const std::string &s)
    {
        return s.find("a") == 0;
    }
    static bool ends_with_b (const std::string &s)
    {
        return s.rfind("b") == s.length() - 1;
    }
  3. 现在,让我们来实现辅助函数,我们称其为combine。其需要一个二元函数作为其第一个参数,可以是逻辑'与'或逻辑'或'操作。之后的两个参数为需要结合在一起的谓词函数:

    template <typename A, typename B, typename F>
    auto combine(F binary_func, A a, B b)
    {
  4. 之后,我们会返回一个Lambda表达式,这个表达式可以获取到两个合并后的谓词。这个表达式需要一个参数,这个参数会传入两个谓词中,然后表达式将返回这个两个谓词结合后的结果:

        return [=](auto param) {
            return binary_func(a(param), b(param));
        };
    }
  5. 在实现主函数之前,先声明所使用命名空间:

    using namespace std;
  6. 现在,让将两个谓词函数合并在一起,形成另一个全新的谓词函数,其会告诉我们输入的字符串是否以'a'开头,并且以'b'结尾,比如"ab"或"axxxb"就会返回true。二元函数我们选择std::logical_and。这是个模板类,需要进行实例化,所以这里我们使用大括号对创建其实例。需要注意的是,因为该类的默认类型为void,所以这里我们并没有提供模板参数。特化类的参数类型,都由编译器推导得到:

    int main()
    {
        auto a_xxx_b (combine(
            logical_and<>{},
            begins_with_a, ends_with_b));
  7. 我们现在可以对标准输入进行遍历,然后打印出满足全新谓词的词组:

        copy_if(istream_iterator<string>{cin}, {},
                ostream_iterator<string>{cout, ", "},
                a_xxx_b);
        cout << '\n';
    }
  8. 编译边运行程序,就会得到如下输出。我们输入了四个单词,但是只有两个满足我们的谓词条件:

    $ echo "ac cb ab axxxb" | ./combine
    ab, axxxb,

There's more...

STL已经提供了一些非常有用的函数对象,例如std::logical_andstd::logical_or等等。所以我们没有必要所有东西都自己去实现。可以去看一下C++的参考手册,了解一下都有哪些函数对象已经实现:

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