如何将 C++ 概念与 type_traits 结合使用？答案

【问题标题】：How can I use C++ concepts with type_traits?如何将 C++ 概念与 type_traits 结合使用？
【发布时间】：2021-01-04 11:41:52
【问题描述】：

我想抽象类型接口，我很难在概念和 type_traits 这两种 C++ 方式之间做出决定。考虑以下场景：

template <typename T>
int foo(const T& t) { return t.size() + t.size(); }

要求T类型提供int T::size() const。为了创建更好的错误消息，增加客户端用户定义类型的可用性，并为他提供一个明确定义的列表，说明可接受的类型必须具备哪些能力，可以引入一个概念：

template <typename T>
concept SizeHaving = requires(T t) {
    t.size();
}

template <SizeHaving T>
int foo(const T& t) { return t.size() + t.size(); }

但是如果客户端类型原则上可以实现这个概念，但技术上不能（并且不能更改，因为它可能是第三方库的一部分）？ type_trait 可以提供帮助：

struct Special {
   int Dimension() const; // logically identical to size(), but a different name
};

template <typename T>
struct Type_traits {
    static int size(const T& t) { return t.size(); }
};

template <> // user can provide the specialization for the custom type
struct Type_traits<Special> {
    static int size(const Special& c) { return c.Dimension(); }
};

template <typename T>
int foo(const T& t) {
    return Type_traits<T>::size(t) + Type_traits<T>::size(t);
}

如果Type_trait 的标准实现不适合自定义类型（并且没有提供专门化），则会再次出现相当不幸的错误消息。 如何将概念融入游戏？ 我试过的是

template <typename T>
concept SizeHaving = requires(T t) {
    Type_traits<T>::size(t);
}

但是对于 any 类型，无论Type_traits<T>::size() 是否可以显式实例化，在技术上都将满足表达式约束，从而使这个概念变得毫无用处。我能做什么？

【问题讨论】：

标签： c++ c++20 typetraits c++-concepts

【解决方案1】：

你也可以限制你的特质：

template <typename T>
concept SizeHaving = requires(const T& t) {
    t.size(t);
};

template <typename T>
struct Type_traits
{
    auto size(const T& t) requires(SizeHaving<T>) { return t.size(); }
};

template <typename T>
concept TraitSizeHaving = requires(T t) {
    Type_traits<T>::size(t);
};

template <TraitSizeHaving T>
int foo(const T& t) {
    return Type_traits<T>::size(t) + Type_traits<T>::size(t);
}

然后专门针对您的自定义类型：

struct Special {
   int Dimension() const; // logically identical to size(), but a different name
};

template <> // user can provide the specialization for the custom type
struct Type_traits<Special> {
    static int size(const Special& c) { return c.Dimension(); }
};

Demo.

注意：requires(SizeHaving<T>) 应该在成员上完成，而不是在允许类专业化的类上完成。

【讨论】：