成员变量与函数概念检查

Question

我沉迷于一些星期天早些时候的 C++20 恶作剧，在玩 gcc/clang 主干概念时，我偶然发现了一个我看不到优雅解决方案的问题。考虑这段代码：

template <typename T>
concept floating_point = std::is_floating_point_v<std::decay_t<T>>;

template <typename T>
concept indexable = requires(T v)
{
    {v[0]} -> floating_point;
    {v[1]} -> floating_point;
    {v[2]} -> floating_point;
};

template <typename T>
concept func_indexable = requires(T v)
{
    {v.x()} -> floating_point;
    {v.y()} -> floating_point;
    {v.z()} -> floating_point;
};

template <typename T>
concept name_indexable = requires(T v)
{
    {v.x} -> floating_point;
    {v.y} -> floating_point;
    {v.z} -> floating_point;
};

template <typename T>
concept only_name_indexable = name_indexable<T> && !indexable<T>;

template <typename T>
concept only_func_indexable = func_indexable<T> && !indexable<T> && !name_indexable<T>;

void test_indexable(indexable auto v) {
    std::cout << v[0] << " " << v[1] << " " << v[2] << "\n";
}

void test_name_indexable(only_name_indexable auto v) {
    std::cout << v.x << " " << v.y << " " << v.z << "\n";
}

void test_func_indexable(only_func_indexable auto v) {
    std::cout << v.x() << " " << v.y() << " " << v.z() << "\n";
}

(obligatory godbolt for toying with this)https://godbolt.org/z/gyCAQn

现在考虑一个满足only_func_indexable 的结构/类：拥有x()、y() 和z() 的成员函数会立即导致name_indexable 的概念检查中出现编译错误。更准确地说：

<source>: In instantiation of 'void test_func_indexable(auto:3) [with auto:3 = func_point]':

<source>:125:26:   required from here

<source>:29:6: error: 'decltype' cannot resolve address of overloaded function

   29 |     {v.x} -> floating_point;

这有点明显，因为.x 指的是成员函数的名称，它是decltype 中的非法表达式。另请注意，将name_indexable 的定义更改为

template <typename T>
concept name_indexable = !func_indexable<T> && requires(T v)
{
    {v.x} -> floating_point;
    {v.y} -> floating_point;
    {v.z} -> floating_point;
};

通过惰性联合求值解决问题。

此时我的收获是：“每当我想检查一个成员变量的存在时，我必须首先提供并检查一个类似名称的成员不存在的概念函数”。

现在这感觉相当尴尬，就像 ISO 小组中的优秀人员想到了一个更优雅的解决方案一样。

在这种情况下该解决方案是什么？

最好， 理查德

Answer 1

我不确定您的问题是否真的是个问题。希望您永远不会有一个同时具有数据成员x 和成员函数x 的类型，因此您的func_indexable 已经是only_func_indexable，并且有了这个概念，就没有问题了。

但是如果你想在那里非常精确，你可以做一些这样的事情

requires std::is_member_object_pointer_v<decltype(&T::x)> && floating_point<std::invoke_result_t<decltype(&T::x), T>>;

当然，这应该包含在一些概念中，而不是每次都写。请注意，std::invoke_result_t<decltype(&T::x), T> 为 float x; 和 float x(); 提供（一些参考）float。