推 steve1012: 看不懂... 10/24 05:47
推 soheadsome: 學haskell之類的FP就會了解型別推論之類的技術 10/24 10:47
藉著這串來說一下我對 C++ template 和相關東西的理解好了
因為 template 好像有很多很神的功能，學都學不完，學完了也不知道在哪邊用(？)
可是 template 其實根本就沒有那麼深奧，都是我們自己把它想得太難了…
怎麼說呢？
我想必須先介紹一個新的概念 —— universe ——
要是我有一些值，例如數字或是字元，而且數字又有正數有負數有整數有小數，字元也分
一般字元和寬字元，而我的任務是負責分類它們，我會怎麼做？
T = { x | x ∈ R, INT_MIN <= x <= INT_MAX } 的 T 代表了"一種類型"的值 (例如在
這裡是 int)
講成英文就是 T is "a type of" value
也就是說，T 可以看成是所有 x 的 type
我們可以這樣想：
int x ≡ x ∈ int (敘述 int x 相當於 x 屬於 int)
也就是說，types 是由 values 組成的集合，所有的 values 都有 type，而 values 是
types 的 member
因為這些 values 都有一些相同的特徵，它們都滿足特定的條件，所以我把它們歸類成一
個 type
接下來的問題是這樣的，藉由分類 values 我得到了很多的 types
但是我發現很多 type 其實也有共通點，我想再做更高程度的抽象化，再把 types 進行
分類
舉個簡單的例子：
Animal = { Bird, Dog, Pig, Cat... }
那我會說，Animal 是"一個種類"的 type
講成英文就是 Animal is "a kind of" type
再舉個實用的例子：
Printable = { int, char, double... }
(或許有些 type 不能 print 也說不定啊 XD)
我們可以這樣想：
template <typename T> struct S {} ≡ S = ∀T. { S<T> }
當然，就像大家想像的，kinds 當然還可以再被歸類，kind 會被歸類成 sort，而 sort
又可以再被歸類成 BOX…
而 value, type, kind, sort, BOX… 這樣的系統就被稱為 universe
上面都懂了以後，最直覺的聯想就是，values 有 function，那 types 有嗎？如果有，
那 kinds 呢？
答案是都有！
為了有個統一的表示法，我先規定一下函數的表示法好了
函數宣告：
add_and_ : { a : Num } → a → a → a
xxx : xxx
函數名稱 : 型態
底線代表接受參數的地方，不寫就是接在後面
{ a : Num } →
代表 a 是 Num 這個 kind 裡的一個 type
a → a → a
參數1型態 → 參數2型態 → 回傳型態
函數定義：
add a and b = a + b
函數呼叫：
add 1 and 2
(答案是3)
我們先來看一個比較容易的例子好了：「pointers」
C/C++ 指標其實不就是 type 的 function 嗎？
如果用一般 function 的方式來理解的話，那指標這個函式應該長類似這樣：
_* : typename → typename
T* = pointer_of_T
寫成 C++ 的話：
typename
* (typename T)
{ return pointer_of_T; }
問題是，C++ 根本不允許我們做這種事情啊…
所以我們就必須要動點頭腦想想，有什麼合法的 C++ 語法能夠表達相同概念的呢？
template 或許可以做到：
template <typename T>
struct *
{ using type = pointer_of_T; };
"T" 代表傳入的 type，"*<T>::type" 代表回傳 type，"<>::type" 相當於函數呼叫，而
"*" 則是函數名稱
有上面這些概念之後，其實自然而然就會不小心做出 smart pointers 了 XD
我們再來看另一個例子吧：「繼承」
_:_ : typename → typename → typename
T : U = U :> T
寫成 C++ 的話：
typename
: (typename& T, typename U)
{
// 做一些神奇的魔法，讓 T 擁有所有 U 的成員，或許 T 該被 passed by reference
return T;
}
所以說，一次繼承很多個 type 該怎麼辦？
typename
: (typename& T, ...)
{
// 管你可變參數列裡面是什麼通通繼承就對了
return T;
}
當然，實際上 C++ 才不允許我們這樣亂搞勒，不過還是能用 template 做到類似的功能
啦
其實還有很多好玩的東西原本是想在這篇提的，只是看看這篇篇幅已經不短了，所以想想
還是算了吧…
如果你想問有哪個語言有完整的 universe 的觀念，而且這篇裡面提到的所有東西(包括
表示法)通通都支援的，那就是 agda 啦
對了，因為 C++ 的 sort 是 template template，所以要是你下次在寫程式的時候發現
你用了 template template 的話，那就代表你正在用 sort 喔！有沒有很感動的感覺 XD
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我覺得自己講得好亂 XD
先睡覺，明天再來整理一下好了
※ 編輯: CoNsTaR (114.33.205.79), 10/24/2016 04:23:17