本記事はai_9684_dctソロ Advent Calendar 2020 3日目の記事です。
Pythonには「デコレータ」という、関数に追加の機能を修飾するシンタックスシュガーが存在する。
def decorator_sample(func):
def wrapper(*args, **kwargs):
print(f'Arguments: {args}')
print(f'Keyword arguments: {kwargs}')
result = func(*args, **kwargs)
print(f'Result: {result}')
return result
return wrapper
@decorator_sample
@decorator_sample
def add_int2(a: int, b: int):
return a + b
add_int2(12, 41)
Arguments: (12, 41)
Keyword arguments: {}
Arguments: (12, 41)
Keyword arguments: {}
Result: 53
Result: 53
デコレータは、親切なライブラリだとサポートしていることが多い印象。
今回はPythonのデコレータっぽいものをC++で実装してみた。
C++17によるデコレータの実装
といってもPythonのように @decorator とつけるだけで修飾するには、言語機能レベルでサポートしなければならない。そこまでのことは出来ないので、デコレートしたい関数オブジェクトを受け取る関数を作って、そこでデコレートするという実装にした。
今回の実装にはこちらのサイトを参考にした。
C++のPython関数デコレータに相当するものは何ですか？
#include <iostream>
template <class... Ts>
void print_all(std::ostream& os, const std::string& separator, Ts const&... args) {
((os << args << separator), ... );
}
template <class T>
auto decorator(T&& func) {
auto wrapper = [func = std::forward<T>(func)](auto&&... args){
std::cout << "arguments: ";
print_all(std::cout, ", " , args...);
std::cout << "\n";
auto result = func(std::forward<decltype(args)>(args)...);
std::cout << "Result: " << result << '\n';
return result;
};
return wrapper;
}
int add_int2(int a, int b) { return a + b; }
int main() {
auto decorated = decorator(decorator(add_int2));
decorated(12, 29);
}
[C++] gcc HEAD 11.0.0 20201106 (experimental) - Wandbox
（ちょっと）文法解説
デコレータへの関数及びその引数の受け渡しには完全転送を利用している。
template <class T>
auto decorator(T&& func) {
auto wrapper = [func = std::forward<T>(func)](auto&&... args){
}
完全転送についてはこの辺りの資料が参考になる。
marycore.jp
デコレートする関数に渡される実引数を列挙するための print_all 関数には、C++17以降でサポートされている畳み込み式（fold expression）を利用している。そのため、C++14以前のコンパイラでは動作しない。
cpprefjp.github.io
