将参数包限制为类字符串类型或可转换为字符串的类型的概念答案

【问题标题】：Concept for constraining parameter pack to string-like types or types convertible to string将参数包限制为类字符串类型或可转换为字符串的类型的概念
【发布时间】：2022-11-24 00:48:54
【问题描述】：

我正在拼凑一个 C++20 难题。这是我想要做的：函数append_params 将 url 与其他查询参数连接在一起。为了以动态和可扩展的方式进行设计，我想写一个这样的概念

它允许可以从中构造 std::string 的类型

它允许使用 std::to_string() 将类型转换为字符串

 template<typename... Ts> requires requires(T a) { std::to_string(a); }
 auto append_params(std::pmr::string url, Ts... args) {

 }

它适用于一组参数

我在第 2 点找到了有用的信息）here。但是，对于第 1) 点和第 3) 点，我相当无能为力（我也是概念新手）。我如何约束整个参数包（这里的语法是什么？）以及如何确保我可以从每个参数构造一个 std::string 对象？

另外，如果我想使用 std::strings 构造函数或 std::to_string 来处理这种情况，我必须在编译时知道。

【问题讨论】：

“它适用于一组参数" 为什么有必要？如果一个概念处理 1 和 2，那么你可以只说 template<concept_name ...Pack>。这个概念本身不需要能够得到一个包。
@NicolBolas 对！没想到谢谢！
此外，您使用的示例代码使用pmr::string。 to_string 不使用 pmr::string；它只返回std::string。使用pmr::string 的主要原因是因为您想在堆外进行所有必要的内存分配。 to_string 做不到。那么，您确定要在这里使用to_string吗？
@NicolBolas 对，没有std::to_pmr_string()...你是对的，我的选择有点有限。
“旧的”“转发到实施”方式：template <typename... Ts> auto append_params(Url url, Ts... args) -> decltype(((url += to_string(args)), ...)) { return ((url += to_string(args)), ...); }？

标签： c++ c++20 stdstring c++-concepts parameter-pack

【解决方案1】：

在开发一个概念时，总是从要约束的模板代码开始。您可能会在某个时候调整该代码，但您总是希望从该代码开始（不受约束）。

所以你想要的是这样的：

 template<typename... Ts>
 auto append_params(std::string &url, Ts... &&args)
 {
    return (url + ... + std::forward<Ts>(args) );
 }

如果 args 中的任何类型不是 std::strings 或可以与 std::string 连接的类型，这将不起作用。但是你想要更多。您想要采用 std::to_string 可以使用的类型。

请注意，这是一个非常糟糕的接口，因为std::to_string 不能被用户扩展。它们可以使它们的类型可转换为 std::string 或其他一些可连接的字符串类型，如 string_view。但是用户无法向std 库内容添加重载，因此他们无法创建to_stringable 类型。

无论如何，要允许to_string 工作，我们需要更改代码以与此表达式连接：std::to_string(std::forward<Ts>(args))。但那样会只要采用 to_string 可以使用的类型，而不是可转换为 string 的类型。

所以我们需要的是一个新函数，如果合适，它将使用to_string，或者如果可以直接连接，则只返回原始表达式。

所以我们有两种类型：那些本质上是可字符串连接的，以及那些是 to_string-able 的：

template<typename T>
concept is_direct_string_concatenatable = requires(std::string str, T t)
{
  {str + t} -> std::same_as<std::string>;
};

template<typename T>
concept is_to_stringable = requires(T t)
{
  {std::to_string(t)} -> std::same_as<std::string>;
};

//Combines the two concepts.
template<typename T>
concept is_string_concatenable =
  is_direct_string_concatenatable<T> ||
  is_to_stringable <T>;

template<is_string_concatenable T>
decltype(auto) make_concatenable(T &&t)
{
  //To_string gets priority.
  if constexpr(is_to_stringable<T>)
    return std::to_string(std::forward<T>(t));
  else
    return std::forward<T>(t);
}

所以现在你的模板函数需要使用 make_concatenable 和概念：

template<is_string_concatenable ...Ts>
auto append_params(std::string url, Ts&& ...args)
{
   return (url + ... + make_concatenable(std::forward<Ts>(args)));
}

【讨论】：