类似于 `declval` 的概念

Question

当您使用模板和decltype 时，您经常需要某种类型的实例，即使您没有任何时间。在这种情况下，std::declval<T>() 非常有用。这会创建一个T 类型的虚构实例。

在概念上有类似的东西吗？即为概念创建和想象类型的函数。

让我举个例子（有点做作，但应该达到目的）：

让我们定义一个概念Incrementable

template <typename T>
concept Incrementable = requires(T t){
   { ++t } -> T;                       
};

现在我想有一个概念来测试一个对象是否具有可以接受Incrementable 的运算符operator()。在我想象的语法中，我会这样写：

template <typename F, typename T = declval<Incrementable>>
concept OperatesOnIncrementable = requires(F f, T t){
   { f(t) } -> T;
} 

typename T = declval<Incrementable> 中的 declval 将创建一个虚构的类型 T，它并不是真正的具体类型，但从所有意图和目的来看，它的行为都类似于满足 Incrementable 的类型。

即将发布的标准中是否有机制允许这样做？我会发现这非常有用。

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编辑：前段时间我问过similar question 是否可以用boost::hana 完成。

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编辑：为什么这有用？例如，如果你想编写一个由两个函数组成的函数

template <typename F, typename G>
auto compose(F f, G g) {
  return [f, g](Incrementable auto x) { return f(g(x)); };
}

当我尝试组合两个无法组合的函数时，我想得到一个错误。在不限制 F 和 G 类型的情况下，只有在尝试调用组合函数时才会出错。

Answer 1

没有这样的机制。

这似乎也不是可实现/有用的，因为Incrementable 类型的数量是无限的，并且F 可以拒绝使用任意复杂的元程序选择的子集。因此，即使您可以神奇地合成一些独特的类型，您仍然不能保证 F 对所有 Incrementable 类型都有效。

Answer 2

在概念上有类似的东西吗？即为概念创建和想象类型的函数。

这个术语是一个原型。提出原型将是一个非常有价值的功能，并且对于执行定义检查之类的事情至关重要。来自 T.C. 的回答：

因此，即使您可以神奇地合成一些独特的类型，您仍然不能保证 F 对所有 Incrementable 类型都有效。

这样做的方法是合成一个尽可能满足概念标准的原型。正如他所说，C++20 中没有原型生成，考虑到当前的概念化身，这似乎是不可能的。

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想出正确的原型非常困难。例如，对于

template <typename T>
concept Incrementable = requires(T t){
   { ++t } -> T;                       
};

写起来很诱人：

struct Incrementable_archetype {
    Incrementable_archetype operator++();
};

但这并不是“尽可能小”——这种类型是默认可构造和可复制的（不是Incrementable 强加的要求），并且它的operator++ 完全返回T，这也不是要求。所以一个真正的硬核原型看起来像：

struct X {
    X() = delete;
    X(X const&) = delete;
    X& operator=(X const&) = delete;

    template <typename T> operator,(T&&) = delete;

    struct Y {
        operator X() &&;
    };
    Y operator++();
};

如果您的函数适用于X，那么它可能适用于所有Incrementable 类型。如果您的函数不适用于 X，那么您可能需要更改实现以使其正常工作，或者更改约束以允许更多功能。

有关更多信息，请查看 Boost Concept Check Library，它已经很老了，但至少阅读文档非常有趣。