C++ 概念：一些签名函数转换

Question

不幸的是，我发现的关于concepts 的唯一教程是concept lite 教程（而且非常基础）。即使有技术规范，也有一些我不知道如何转化为概念的签名功能（可能只是因为我的英语不好，而且我不能很好地阅读技术规范）。

所以有一个签名函数列表我仍然不知道如何“翻译”：

CFoo --> 类 CFoo {};

• void Foo1() const;
• CFoo& Foo2();
• void Foo3(CFoo&);
• {static, friend, ... } void Foo4();
• template < typename ... Args > void Foo5(Args && ... args);

我想为具有这些功能的类提供某种接口。 甚至不知道在这一点上是否可能。 Foo2 和 Foo3 好像是同一个问题。

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老实说，我真的很想知道 Foo2 和 Foo5。

我为 Foo2 尝试了一些东西，但我对 Foo5 没有任何想法：

class Handle {};

template < typename Object >
concept bool C_Object =
  requires(Handle handle) {
    {get(handle)} -> Object&
  };

template < C_Object Object >
class Foo {

  Object obj;
};

int main() {

  Foo<int>  test;
  return 0;
}

我知道这不会编译，因为 Foo 没有 get menber，但这些不是正确的错误：

Test1.cpp:6:16: error: there are no arguments to ‘get’ that depend on a template parameter, so a declaration of ‘get’ must be available [-fpermissive]
     {get(handle)} -> Object&
                ^
Test1.cpp:6:16: note: (if you use ‘-fpermissive’, G++ will accept your code, but allowing the use of an undeclared name is deprecated)
Test1.cpp: In function ‘int main()’:
Test1.cpp:18:10: error: template constraint failure
   Foo<int>  test;
          ^
Test1.cpp:18:10: note:   constraints not satisfied
Test1.cpp:4:14: note: within ‘template<class Object> concept const bool C_Object<Object> [with Object = int]’
 concept bool C_Object =
              ^~~~~~~~
Test1.cpp:4:14: note:     with ‘Handle handle’
Test1.cpp:4:14: note: the required expression ‘get(handle)’ would be ill-formed

如果有人可以指出一些资源，或者，为什么不，一个解决方案。会很棒的。

祝你有美好的一天

Answer 1

我知道这不会编译，因为 Foo 没有 get menber […]

概念处理正常的表达式。特别是，requires 表达式的范围是普通范围，而不是类范围。这个概念可能会更明显：

template<typename Lhs, typename Rhs>
concept bool Addable = requires(Lhs lhs, Rhs rhs) {
    lhs + rhs;
};

Addable<int, long> 被满足，因为给定int lhs; long rhs; 那么lhs + rhs 是一个有效的表达式。我们在参数列表中显式引入的两个（假装）变量上使用内置加法运算符，而不是在隐式 *this 上调用成员 operator+。

概念是关于广义上的接口（如“API”），而不是狭义的 OOP。您可以将Addable 视为类型对的关系。 Addable<int, long> 持有并不意味着 int 本身与 Addable 有特殊关系。 Addable 确实可以用作例如

template<Addable<long> Var>
struct client {
    Var var;
};

然后client<int> 带有Addable<int, long> 约束，但这个快捷方式本质上是语法。这是一种减少样板文件的有用方法，即让我们不用写template<typename Var> requires Addable<Var, long>。

考虑到这一点，这里有一些可能接近于检查您提到的成员签名的表达式，以及Handle 场景：

template<typename Obj>
concept bool Object = requires(Obj obj, Obj const cobj, Handle handle) {
    cobj.Foo1();
    { obj.Foo2() } -> Obj&;
    obj.Foo3(obj);
    // static
    Obj::Foo4();
    // non-member, possibly friend
    Foo4(obj);

    { obj.get(handle) } -> Obj&;
};

（我省略了Foo5 场景，因为它值得单独提问，这里是lead。）