gcc/testsuite/g++.dg/cpp0x/variadic-bind.C

   1 // { dg-options "-std=gnu++0x" }
   2 // { dg-do "run" }
   3 // A basic implementation of TR1's bind using variadic teplates
   4 // Contributed by Douglas Gregor <doug.gregor@gmail.com>
   5 #include <cassert>
   6
   7 // Trivial reference_wrapper
   8 template<typename T>
   9 struct reference_wrapper
  10 {
  11   reference_wrapper(T& x) : ptr(&x) { }
  12
  13   operator T&() const { return *ptr; }
  14
  15   T& get() const { return *ptr; }
  16
  17   T* ptr;
  18 };
  19
  20 template<typename T> reference_wrapper<T> ref(T& x) { return x; }
  21 template<typename T> reference_wrapper<const T> cref(const T& x) { return x; }
  22
  23 // Simple type-traits we'll need
  24 template<typename T>
  25 struct add_reference
  26 {
  27   typedef T& type;
  28 };
  29
  30 template<typename T>
  31 struct add_reference<T&>
  32 {
  33   typedef T& type;
  34 };
  35
  36 template<typename T, typename U>
  37 struct is_same
  38 {
  39   static const bool value = false;
  40 };
  41
  42 template<typename T>
  43 struct is_same<T, T>
  44 {
  45   static const bool value = true;
  46 };
  47
  48 // For creating the constructor parameters of tuple<>
  49 template<typename T>
  50 struct add_const_reference
  51 {
  52   typedef const T& type;
  53 };
  54
  55 template<typename T>
  56 struct add_const_reference<T&>
  57 {
  58   typedef T& type;
  59 };
  60
  61 // 6.1.3 Class template tuple: Needed for bind() implementation
  62 template<typename... Values>
  63 class tuple;
  64
  65 template<> class tuple<> { };
  66
  67 template<typename Head, typename... Tail>
  68 class tuple<Head, Tail...>
  69   : private tuple<Tail...>
  70 {
  71   typedef tuple<Tail...> inherited;
  72
  73  public:
  74   tuple() { }
  75
  76   // implicit copy-constructor is okay
  77
  78   tuple(typename add_const_reference<Head>::type v,
  79         typename add_const_reference<Tail>::type... vtail)
  80     : m_head(v), inherited(vtail...) { }
  81
  82   template<typename... VValues>
  83   tuple(const tuple<VValues...>& other)
  84     : m_head(other.head()), inherited(other.tail()) { }
  85
  86   template<typename... VValues>
  87   tuple& operator=(const tuple<VValues...>& other)
  88   {
  89     m_head = other.head();
  90     tail() = other.tail();
  91     return *this;
  92   }
  93
  94   typename add_reference<Head>::type       head()       { return m_head; }
  95   typename add_reference<const Head>::type head() const { return m_head; }
  96   inherited&                               tail()       { return *this; }
  97   const inherited&                         tail() const { return *this; }
  98
  99  protected:
 100   Head m_head;
 101 };
 102
 103 template<typename T>
 104 struct make_tuple_result
 105 {
 106   typedef T type;
 107 };
 108
 109 template<typename T>
 110 struct make_tuple_result<reference_wrapper<T> >
 111 {
 112   typedef T& type;
 113 };
 114
 115 // 6.1.3.2 Tuple creation functions
 116 struct ignore_t {
 117   template<typename T> ignore_t& operator=(const T&) { return *this; }
 118 } ignore;
 119
 120 template<typename... Values>
 121 tuple<typename make_tuple_result<Values>::type...>
 122 make_tuple(const Values&... values)
 123 {
 124   return tuple<typename make_tuple_result<Values>::type...>(values...);
 125 }
 126
 127 template<typename... Values>
 128 tuple<Values&...> tie(Values&... values)
 129 {
 130   return tuple<Values&...>(values...);
 131 }
 132
 133 // 6.1.3.3 Tuple helper classes
 134 template<typename Tuple>
 135 struct tuple_size;
 136
 137 template<>
 138 struct tuple_size<tuple<> >
 139 {
 140   static const __SIZE_TYPE__ value = 0;
 141 };
 142
 143 template<typename Head, typename... Tail>
 144 struct tuple_size<tuple<Head, Tail...> >
 145 {
 146   static const __SIZE_TYPE__ value = 1 + tuple_size<tuple<Tail...> >::value;
 147 };
 148
 149 template<int I, typename Tuple>
 150 struct tuple_element;
 151
 152 template<int I, typename Head, typename... Tail>
 153 struct tuple_element<I, tuple<Head, Tail...> >
 154 {
 155   typedef typename tuple_element<I-1, tuple<Tail...> >::type type;
 156 };
 157
 158 template<typename Head, typename... Tail>
 159 struct tuple_element<0, tuple<Head, Tail...> >
 160 {
 161   typedef Head type;
 162 };
 163
 164 // 6.1.3.4 Element access
 165 template<int I, typename Tuple>
 166 class get_impl;
 167
 168 template<int I, typename Head, typename... Values>
 169 class get_impl<I, tuple<Head, Values...> >
 170 {
 171   typedef typename tuple_element<I-1, tuple<Values...> >::type Element;
 172   typedef typename add_reference<Element>::type RJ;
 173   typedef typename add_const_reference<Element>::type PJ;
 174   typedef get_impl<I-1, tuple<Values...> > Next;
 175
 176  public:
 177   static RJ get(tuple<Head, Values...>& t)
 178   { return Next::get(t.tail()); }
 179
 180   static PJ get(const tuple<Head, Values...>& t)
 181   { return Next::get(t.tail()); }
 182 };
 183
 184 template<typename Head, typename... Values>
 185 class get_impl<0, tuple<Head, Values...> >
 186 {
 187   typedef typename add_reference<Head>::type RJ;
 188   typedef typename add_const_reference<Head>::type PJ;
 189
 190  public:
 191   static RJ get(tuple<Head, Values...>& t)       { return t.head(); }
 192   static PJ get(const tuple<Head, Values...>& t) { return t.head(); }
 193 };
 194
 195 template<int I, typename... Values>
 196 typename add_reference<
 197            typename tuple_element<I, tuple<Values...> >::type
 198          >::type
 199 get(tuple<Values...>& t)
 200 {
 201   return get_impl<I, tuple<Values...> >::get(t);
 202 }
 203
 204 template<int I, typename... Values>
 205 typename add_const_reference<
 206            typename tuple_element<I, tuple<Values...> >::type
 207          >::type
 208 get(const tuple<Values...>& t)
 209 {
 210   return get_impl<I, tuple<Values...> >::get(t);
 211 }
 212
 213 // 6.1.3.5 Relational operators
 214 inline bool operator==(const tuple<>&, const tuple<>&) { return true; }
 215
 216 template<typename T, typename... TTail, typename U, typename... UTail>
 217 bool operator==(const tuple<T, TTail...>& t, const tuple<U, UTail...>& u)
 218 {
 219   return t.head() == u.head() && t.tail() == u.tail();
 220 }
 221
 222 template<typename... TValues, typename... UValues>
 223 bool operator!=(const tuple<TValues...>& t, const tuple<UValues...>& u)
 224 {
 225   return !(t == u);
 226 }
 227
 228 inline bool operator<(const tuple<>&, const tuple<>&) { return false; }
 229
 230 template<typename T, typename... TTail, typename U, typename... UTail>
 231 bool operator<(const tuple<T, TTail...>& t, const tuple<U, UTail...>& u)
 232 {
 233   return (t.head() < u.head() ||
 234           (!(t.head() < u.head()) && t.tail() < u.tail()));
 235 }
 236
 237 template<typename... TValues, typename... UValues>
 238 bool operator>(const tuple<TValues...>& t, const tuple<UValues...>& u)
 239 {
 240   return u < t;
 241 }
 242
 243 template<typename... TValues, typename... UValues>
 244 bool operator<=(const tuple<TValues...>& t, const tuple<UValues...>& u)
 245 {
 246   return !(u < t);
 247 }
 248
 249 template<typename... TValues, typename... UValues>
 250 bool operator>=(const tuple<TValues...>& t, const tuple<UValues...>& u)
 251 {
 252   return !(t < u);
 253 }
 254
 255 // enable_if, the breakfast of champions
 256 template<bool Cond, typename Type = void>
 257 struct enable_if {
 258   typedef Type type;
 259 };
 260
 261 template<typename Type>
 262 struct enable_if<false, Type> { };
 263
 264 // 3.6 Function object binders
 265
 266 // 3.6.1 Class template is_bind_expression
 267 template<typename T>
 268 struct is_bind_expression {
 269   static const bool value = false;
 270 };
 271
 272 // 3.6.2 Class template is_placeholder
 273 template<typename T>
 274 struct is_placeholder {
 275   static const int value = 0;
 276 };
 277
 278 // 3.6.3 Function template bind
 279 template<int I> struct placeholder {} ;
 280
 281 template<int N> struct int_c { };
 282
 283 // A tuple of integer values
 284 template<int...> struct int_tuple {};
 285
 286 // make_indexes_impl is a helper for make_indexes
 287 template<int I, typename IntTuple, typename... Types>
 288 struct make_indexes_impl;
 289
 290
 291 template<int I, int... Indexes, typename T, typename... Types>
 292 struct make_indexes_impl<I, int_tuple<Indexes...>, T, Types...>
 293 {
 294   typedef typename make_indexes_impl<I+1,
 295                                      int_tuple<Indexes..., I>,
 296                                      Types...>::type type;
 297 };
 298
 299 template<int I, int... Indexes>
 300 struct make_indexes_impl<I, int_tuple<Indexes...> > {
 301   typedef int_tuple<Indexes...> type;
 302 };
 303
 304 // make_indexes takes a variable-length number of N types and
 305 // generates an int_tuple that contains <0, 1, 2, ..., N-1>. These can
 306 // be used as indexes for tuple's get or tuple_element operation.
 307 template<typename... Types>
 308 struct make_indexes : make_indexes_impl<0, int_tuple<>, Types...> { };
 309
 310 // Get the Ith tuple element, but only if I is in bounds.
 311 template<int I, typename Tuple, typename = void>
 312 struct safe_tuple_element{ };
 313
 314 template<int I, typename... Values>
 315 struct safe_tuple_element<I, tuple<Values...>,
 316          typename enable_if<(I >= 0 &&
 317                              I < tuple_size<tuple<Values...> >::value)
 318                             >::type>
 319 {
 320   typedef typename tuple_element<I, tuple<Values...> >::type type;
 321 };
 322
 323 // mu maps a bound argument to an actual argument, given a tuple of
 324 // the arguments passed to the function object returned by bind().
 325
 326 // Return the stored reference from reference_wrapper
 327 template<typename T, typename... Args>
 328 inline T& mu(reference_wrapper<T>& bound_arg, const tuple<Args&...>&)
 329 {
 330   return bound_arg.get();
 331 }
 332
 333 // Unwrap a tuple into separate arguments and forward to the function
 334 // object f.
 335 template<typename F, int... Indexes, typename... Args>
 336 inline typename F::result_type
 337 unwrap_and_forward(F& f, int_tuple<Indexes...>, const tuple<Args&...>& args)
 338 {
 339   return f(get<Indexes>(args)...);
 340 }
 341
 342 // Evaluate the inner bind expression
 343 template<typename Bound, typename... Args>
 344 inline typename enable_if<is_bind_expression<Bound>::value,
 345                           typename Bound::result_type>::type
 346 mu(Bound& bound_arg, const tuple<Args&...>& args)
 347 {
 348   typedef typename make_indexes<Args...>::type Indexes;
 349   return unwrap_and_forward(bound_arg, Indexes(), args);
 350 }
 351
 352 // Retrieve the Ith argument from args
 353 template<typename Bound, typename... Args>
 354 inline typename safe_tuple_element<is_placeholder<Bound>::value - 1,
 355                                    tuple<Args...> >::type
 356 mu(Bound& bound_arg, const tuple<Args&...>& args)
 357 {
 358   return get<is_placeholder<Bound>::value-1>(args);
 359 }
 360
 361 // Return the stored value.
 362 template<typename T>
 363 struct is_reference_wrapper {
 364   static const bool value = false;
 365 };
 366
 367 template<typename T>
 368 struct is_reference_wrapper<reference_wrapper<T> > {
 369   static const bool value = true;
 370 };
 371
 372 template<typename Bound, typename... Args>
 373 inline typename enable_if<(!is_bind_expression<Bound>::value
 374                            && !is_placeholder<Bound>::value
 375                            && !is_reference_wrapper<Bound>::value),
 376                           Bound&>::type
 377 mu(Bound& bound_arg, const tuple<Args&...>&)
 378 {
 379   return bound_arg;
 380 }
 381
 382 //
 383 template<typename F, typename... BoundArgs, int... Indexes, typename... Args>
 384 typename F::result_type
 385 apply_functor(F& f, tuple<BoundArgs...>& bound_args, int_tuple<Indexes...>,
 386               const tuple<Args&...>& args)
 387 {
 388   return f(mu(get<Indexes>(bound_args), args)...);
 389 }
 390
 391 template<typename F, typename... BoundArgs>
 392 class bound_functor
 393 {
 394   typedef typename make_indexes<BoundArgs...>::type indexes;
 395
 396  public:
 397   typedef typename F::result_type result_type;
 398
 399   explicit bound_functor(const F& f, const BoundArgs&... bound_args)
 400     : f(f), bound_args(bound_args...) { }
 401
 402   template<typename... Args>
 403   typename F::result_type operator()(Args&... args) {
 404     return apply_functor(f, bound_args, indexes(), tie(args...));
 405   }
 406
 407  private:
 408   F f;
 409   tuple<BoundArgs...> bound_args;
 410 };
 411
 412 template<typename F, typename... BoundArgs>
 413 struct is_bind_expression<bound_functor<F, BoundArgs...> > {
 414   static const bool value = true;
 415 };
 416
 417 template<typename F, typename... BoundArgs>
 418 inline bound_functor<F, BoundArgs...>
 419 bind(const F& f, const BoundArgs&... bound_args)
 420 {
 421   return bound_functor<F, BoundArgs...>(f, bound_args...);
 422 }
 423
 424
 425 // 3.6.4 Placeholders
 426 template<int I>
 427 struct is_placeholder<placeholder<I> > {
 428   static const int value = I;
 429 };
 430
 431 placeholder<1> _1;
 432 placeholder<2> _2;
 433 placeholder<3> _3;
 434 placeholder<4> _4;
 435 placeholder<5> _5;
 436 placeholder<6> _6;
 437 placeholder<7> _7;
 438 placeholder<8> _8;
 439 placeholder<9> _9;
 440
 441 // Test code
 442 template<typename T>
 443 struct plus {
 444   typedef T result_type;
 445
 446   T operator()(T x, T y) { return x + y; }
 447 };
 448
 449 template<typename T>
 450 struct multiplies {
 451   typedef T result_type;
 452
 453   T operator()(T x, T y) { return x * y; }
 454 };
 455
 456 template<typename T>
 457 struct negate {
 458   typedef T result_type;
 459
 460   T operator()(T x) { return -x; }
 461 };
 462
 463 int main()
 464 {
 465   int seventeen = 17;
 466   int forty_two = 42;
 467
 468   assert(bind(plus<int>(), _1, _2)(seventeen, forty_two) == 59);
 469   assert(bind(plus<int>(), _1, _1)(seventeen, forty_two) == 34);
 470   assert(bind(plus<int>(), _2, _1)(seventeen, forty_two) == 59);
 471   assert(bind(plus<int>(), 5, _1)(seventeen, forty_two) == 22);
 472   assert(bind(plus<int>(), ref(seventeen), _2)(seventeen, forty_two) == 59);
 473   assert(bind(plus<int>(), bind(multiplies<int>(), 3, _1), _2)(seventeen, forty_two)
 474          == 93);
 475   return 0;
 476 }