非类型模板参数和要求

Question

我正在学习概念，我想不出一种方法来限制非类型模板参数的值（不是类型）。

Example 编译的代码，虽然我希望它没有（由于失败的要求）：

#include <cassert>

enum Bla{
    Lol, 
    Haha
};

template<Bla b>
requires requires{
    // my guess is that this just checks that this is valid expression, not
    // that it is true
    b>1; 
}
void f(){
    assert(b>1);
}

int main() {
    f<Lol>(); // compiles, not funny ;)
}

注意： 这是一个简化的例子（我想要“模板重载”）所以static_assert 对我不好，我试图避免std::enable_if 因为语法很可怕。

Answer 1

如果您只有一个布尔条件而没有其他条件，请执行以下操作：

template<Bla b>
requires(b > 1)
void f() {}

替代更长的语法，如果您需要在同一个requires-expression 中检查更多内容：

template<Bla b>
requires requires
{
    requires b > 1;
//  ^~~~~~~~
}
void f() {}

Answer 2

由于f 只需要受非类型模板参数值的约束，您可以简单地编写一个requires 子句而不是一个临时的requires requires 约束：

template<Bla b>
requires (b>1) 
void f() {}

这是demo。

如果你想对模板参数进行更复杂的检查，你只需要一个requires requires 表达式。在这种情况下，我建议在临时约束上使用命名概念。这使代码更具可读性，并允许您在其他地方重用该概念。

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至于assert，它是一个运行时构造，所以它不会以任何方式影响编译，假设assert 中的表达式在语法上是有效的。如果要在编译时检查模板参数，则需要使用static_assert：

static_assert(b>1);

Answer 3

约束、requires-clause:s 和 requires-expression:s

您需要区分 requires-clause 和 requires-expression。

template<Bla b>
void f() requires .... {}
//                ^^^^ - constant-expression OR
//                       requires-expression
//       
//       ^^^^^^^^^^^^^ - requires-clause 

特别是，根据[temp.pre]/1，requires-clause 的语法是：

requires-clause:
  requires constraint-logical-or-expression

其中 constraint-logical-or-expression 又是一个primary-expression，其中包括requires-expression:s。

应用于OP:s示例：约束非类型模板参数

在您的情况下，您使用临时 requires-expression（与命名约束相比）作为 requires-clause 的要求。但是，对于您的用例，使用 requires-clause 和 constant-expression 就足够了。特别是，您可以通过给定模板化实体的尾随 requires-clause 中的常量表达式来限制非类型模板参数的值，例如函数模板：

enum class MyEnum {
    Foo,
    Bar,
    Baz
};

// Allows any specialization over MyEnum.
template<MyEnum e>
struct Wrapped {};
    
// Allows only Wrapped objects of certain
// specializations.
template<MyEnum e>
void f(Wrapped<e>) requires (e == MyEnum::Foo || e == MyEnum::Bar) {
}

int main() {
    f(Wrapped<MyEnum::Foo>{}); // OK
    f(Wrapped<MyEnum::Bar>{}); // OK
    f(Wrapped<MyEnum::Baz>{}); // Error: ... constraints not satisfied
}

应用于具有互斥约束的重载：

// Allows any specialization over MyEnum.
template<MyEnum e>
struct Wrapped {};
    
// Overloading Wrapped specializations by 
// mutually exclusive constraints:
template<MyEnum e>
void f(Wrapped<e>) requires (e == MyEnum::Foo || e == MyEnum::Bar) {
    std::cout<< __PRETTY_FUNCTION__ << "\n";
}

template<MyEnum e>
void f(Wrapped<e>) requires (e == MyEnum::Baz) {
    std::cout<< __PRETTY_FUNCTION__ << "\n";
}

int main() {
    f(Wrapped<MyEnum::Foo>{}); // void f(Wrapped<e>) requires  e == MyEnum::Foo || e == MyEnum::Bar [with MyEnum e = MyEnum::Foo]
    f(Wrapped<MyEnum::Bar>{}); // void f(Wrapped<e>) requires  e == MyEnum::Foo || e == MyEnum::Bar [with MyEnum e = MyEnum::Bar]
    f(Wrapped<MyEnum::Baz>{}); // void f(Wrapped<e>) requires  e == MyEnum::Baz [with MyEnum e = MyEnum::Baz]
}