COMPOSABLE C++

• 语言: 英语
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• 来源: github.com/CppCon

摘要

文档系统阐述了C++中可组合性（Composability）的核心概念，包括布尔代数、整型等可组合返回类型的构建，以及如何通过接口设计实现对象级别的可组合性。演讲强调了计算和遍历的分离、分类Hierarchies的复合性，以及如何通过类型系统和模式构建更高级的可组合结构。

AI总结

《COMPOSABLE C++》

1. **组合性定义与核心观点**
- 组合性是指通过简单的组合方式构建复杂的系统。布尔代数的性质是最简单的组合性形式，其他类型如整数、集合等也可以通过类似的原则进行扩展。
- 可组合性来源于返回类型的属性。布尔值和整数是最基础的可组合返回类型，其他复杂类型如集合可以通过这些基础类型的组合性扩展。

2. **可组合类型**
- 布尔值（`bool`）是最简单的可组合类型，支持逻辑运算如 `and` 和 `or`。
- 整数（`int`）是另一种可组合类型，支持算术和比较运算。
- 可组合类型的特点：
- 支持基础运算（如逻辑、算术等）。
- 允许将函数输出作为输入传递给其他函数，实现更高级别的组合。

3. **对象与模式**
- 可组合函数来源于可组合类型的属性。例如：
- 使用 `and` 和 `or` 运算符组合布尔值。
- 使用算术运算符组合整数值。
- 合并或连接集合（如字符串、向量等）。
- 函数的输出可以直接输入到其他函数中，进一步实现更复杂的逻辑。

4. **编译时的组合性**
- 通过模板和递归，可以在编译时构建层次化的结构。例如：

     template   
     struct vector : variant>> {};  

- 通过递归的方式实现对结构的遍历和计算，例如使用 `reduce` 函数对树状结构进行计算。

5. **层次结构与抽象**
- 组合性不仅体现在运行时，还可以通过抽象层次在编译时实现。例如：
- 使用模板构建树状结构，并通过递归实现遍历和计算。
- 通过分离计算和遍历，可以更灵活地操作复杂结构而不修改其内容。

6. **计算与遍历**
- 当结构复杂时，已经有了成熟的算法库（如 STL）来分离遍历（通过迭代器）和计算（通过传递操作）。例如：

     auto total_length(const vector& v) -> int {  
         return transform_reduce(begin(v), end(v), 0, plus{}, [](const auto& s) { return size(s); });  
     }  

- 这种方法使得代码更加灵活和可维护。

7. **设计模式与接口**
- 设计可组合接口时，需要考虑如何通过返回类型的组合性来实现更高级别的功能。例如：

     struct thing_doer {  
         virtual auto frob(const widget&) -> composable_type_t;  
     };  

- 通过接口抽象，可以实现对象层次的组合性。

总结：
《COMPOSABLE C++》强调了组合性在 C++ 编程中的重要性。通过设计可组合的类型和接口，可以更简洁地构建复杂的系统。布尔值和整数是最基础的可组合类型，其他复杂类型可以通过这些类型的组合性扩展。同时，通过分离计算和遍历、利用模板和递归，可以在编译时和运行时实现更高层次的组合性。这种思想不仅提升了代码的灵活性和可维护性，还为复杂问题提供了更优雅的解决方案。