如何为类型列表谓词创建 C++20 概念？

Question

我开始学习 C++20 的概念。我想为 typelist 的过滤谓词创建一个concept。

假设，有一个这样定义的类型列表：

template <typename ...TYPE>
struct List {
};

还有Filter，它可以根据谓词过滤类型列表。一个可能的定义是这样的：

template <template <typename> typename PREDICATE, typename LIST>
struct Filter {
    using result = List<...>; // some implementation here
};

这意味着，对于每个LIST 的TYPE 参数，必须评估PREDICATE<TYPE>::value（它是一个bool 值），如果它是true，那么Filter::result 必须包含@987654332 @。

现在，我如何为PREDICATE 创建一个concept，所以Filter 将只接受它，如果它包含一个value 成员（对于所有TYPE 专业化，它在LIST 中） ?

我的意思是，对于这个MyPredicate，concept 应该只允许用LIST 实例化Filter，除了some_type1 和some_type2 之外没有其他类型：

template <typename TYPE>
struct MyPredicate;

template <>
struct MyPredicate<some_type1> {
    static constexpr bool value = true;
};

template <>
struct MyPredicate<some_type2> {
    static constexpr bool value = false;
};

Filter<MyPredicate, List<some_type1, some_type2>>::result x; // here, x should have the type List<some_type1>
Filter<MyPredicate, List<int>>::result y; // should not compile, as MyPredicate<int> isn't defined

Answer 1

你有一个检查单个实例化的概念：

template <typename T>
concept nested_value = std::same_as<decltype(T::value), bool>;

您可以在 fold-expression 中使用它：

template <template <typename> class Pred, typename List>
struct Filter;

template <template <typename> class Pred, template <typename...> class L, typename... Ts>
    requires (nested_value<Pred<Ts>> && ... )
struct Filter<Pred, L<Ts...>> {
    // ...
};

或者你基本上可以在一个概念中做同样的事情：

template <template <typename> class Pred, typename List>
struct all_nested_impl : std::false_type { };

template <template <typename> class Pred, template <typename...> class L, typename... Ts>
struct all_nested_impl<Pred, L<Ts...>>
    : std::bool_constant<(nested_value<Pred<Ts>> && ...)>
{ };

template <template <typename> class Pred, typename List>
concept all_nested = all_nested_impl<Pred, List>::value;

template <template <typename> class Pred, typename List>
    requires all_nested<Pred, List>
struct Filter;

或者如果你只是翻转参数，你就可以写：

template <template <typename> class Pred, all_nested<Pred> List>
struct Filter;