约束类模板函数以接受特定的 POD 类型答案

【问题标题】：Constraining class template function to accept a specific POD type约束类模板函数以接受特定的 POD 类型
【发布时间】：2019-12-14 23:02:55
【问题描述】：

我正在自学 C++20 的新概念特性，当我试图确保必须存在的成员函数只接受特定类型时遇到了障碍。我找到了this question，它向我展示了如何确保可以存在任何功能。然后我想通过确保存在具有特定参数的函数来更进一步。我首先定义T 类型必须有一个返回int 的函数number()

#include <concepts>

template <typename T>
concept MyRequirement = requires (T t) 
{
    { t.number(int) } -> std::same_as<int>;
};

template <typename T>
  requires MyRequirement<T>
struct RequiresBool
{
  T t;
};

struct GoodType
{
    int number(int x) { return x; };
};

int main() 
{
    RequiresBool<GoodType> good_object;
}

但是 gcc 给了我以下错误：

<source>:7:16: error: expected primary-expression before 'int'
    7 |     { t.number(int) } -> std::same_as<int>;
      |                ^~~"

所以我将其更改为以下有效。

template <typename T>
concept MyRequirement = requires (T t, int x) 
{
    { t.number(x) } -> std::same_as<int>;
};

但是，当我将GoodType 中的函数签名更改为int number(double x) 时，它仍然有效。当然，double 可以隐式转换为int，这也适用于普通函数。我可以通过在GoodType 中声明（但不定义）int number(double); 来解决这个问题，这会在编译期间给我一个错误，但这让编写模板类的人有责任记住这样做。

这适用于其他类型，例如

template <typename T>
concept MyRequirement = requires (T t, std::string x)
{
    { t.number(x) } -> std::same_as<int>; //int number(int x) is now invalid
};

但是整数/双精度数让我头疼。

使用 C++20 概念，是否以某种方式确保 MyRequirement 中的 x 类型必须是整数？

【问题讨论】：

标签： c++ c++20 c++-concepts

【解决方案1】：

复合要求 ({ expression}) 检查表达式是否格式正确，因此会发生隐式类型转换。 int 可以隐式转换为double，但std::string 不能隐式转换为int。

您可以在复合需求中使用指向成员的指针：

template <typename T>
concept MyRequirement = requires {
    { &T::number } -> std::same_as<int (T::*)(int)>;
};

【讨论】：

&T::number中的&是不是必须的，因为它引用了函数对象，需要和返回类型中指定的函数指针进行比较？
T::numbercan't be used alone。 &T::number 是一个指向成员函数的指针，它是少数允许“表示类的非静态数据成员或非静态成员函数的 id 表达式”的上下文之一。

【解决方案2】：

我还不熟悉概念，所以可能有一种更惯用的方式。但这对我来说很直观并且有效。

#include <type_traits>

template <typename T>
concept MyRequirement = std::is_same_v<decltype(&T::number), int (T::*)(int)>;

这包括返回类型和参数。

如果不熟悉，int (T::*)(int) 是一个指向成员函数的指针，其签名为 int(int) 属于类 T。
decltype(&T::number) 获取指向 Ts 成员的指针的类型number.

【讨论】：