将概念映射到具体类型的惯用方式答案

【问题标题】：Idiomatic way to map a concept to a concrete type将概念映射到具体类型的惯用方式
【发布时间】：2021-07-30 09:37:30
【问题描述】：

给定一组 C++ 概念：

concept A = ...;
concept B = ...;
concept C = ...;

还有一组脚踏实地的非模板类型：

class ProcessA;
class ProcessB;
class ProcessC;

是否有一种惯用的方式来编写元函数get_matching_type，这样：

std::is_same_v<get_matching_type<TypeThatSatisfiesA>, ProcessA>;
std::is_same_v<get_matching_type<TypeThatSatisfiesB>, ProcessB>;
std::is_same_v<get_matching_type<TypeThatSatisfiesC>, ProcessC>;

全部成立？基本上，如何将 C++ 概念映射到 C++ 类型。

我看到的唯一简单方法是： 1/ 通过条件句的重叠，例如类似：

 using get_matching_type = std::conditional_t<A<T>, ProcessA, 
                              std::conditional_t<B<T>, ProcessB, 
                                std::conditional_t<C<T>, ProcessC>
                              >
                            >;

但我想要一个不会使模板实例化深度超过屋顶的函数。

2/ 通过专业化：

template<A T>
struct get_matching_type<T> { using type = ProcessA; };
template<B T>
struct get_matching_type<T> { using type = ProcessB; };
template<C T>
struct get_matching_type<T> { using type = ProcessC; };

但是样板文件穿过屋顶:)

【问题讨论】：

为什么需要这个？如果你的概念只匹配一种类型，那为什么它是一个概念呢？
不，我的概念可以匹配任意数量的类型。例如：所有带有 { float 值的结构体； } 成员。但是对于满足这一点的所有类型（并且可能来自我之外的代码库），我可以应用一个实际操作。

标签： c++ c++20 c++-concepts

【解决方案1】：

“模式匹配”可以通过重载来完成：

template <TypeThatSatisfiesA T> ProcessA helper(T*);
template <TypeThatSatisfiesB T> ProcessB helper(T*);
template <TypeThatSatisfiesC T> ProcessC helper(T*);

template <typename T>
using get_matching_type = decltype(helper(std::declval<T*>()));

Demo

【讨论】：

【解决方案2】：

一个概念只不过是一个美化的布尔函数。您可以在给定参数的情况下评估函数，但对于给定函数，从根本上不可能有效地确定它在哪些参数处评估为true。做到这一点的唯一方法基本上是枚举所有可能的参数组合，并查看函数在每个组合中的计算结果。

【讨论】：

【解决方案3】：

使用std::disjunction:

template<bool V, class T>
struct match : std::bool_constant<V> { using type = T; };

template<class T>
using get_matching_type = typename std::disjunction<
    match<A<T>, ProcessA>,
    match<B<T>, ProcessB>,
    match<C<T>, ProcessC>,
    std::false_type>::type;

这是因为std::disjunction 返回（通过继承）它的第一个具有真值::value 的参数；它不必是std::bool_constant 的直接实例化，但可以保存其他数据。

【讨论】：