什么是约束模板？

Question

Herb Sutters 在演讲中提到了受限模板（又名 Concepts Lite）：Modern C++: What You Need to Know。

我知道 boost 有一个概念包已经存在很长时间了，当模板推导机制无法找到运算符、函数或具有访问冲突模式时，它允许人们漂亮地打印错误消息。

我在isocpp blog 上提到已经有一个gcc 的实验分支实现document proposing Concepts Lite。但是查看当前的C++14 draft，我找不到任何提示，这是否已经是C++14 的一部分。

所以问题很简单：

• Concepts Lite 会成为 C++14 的一部分吗？ （标准中的参考首选。我没找到，对标准也不是很熟悉。）
• 它的正确语法是什么？ （这里的提案和Herb的slides有分歧，不知道哪一个更新）
• 您能否举一个约束（谓词）和受约束模板的最小示例？

注意：如果您等待的时间足够长，我会尝试让 gcc 分支运行，并且至少可以说明有关实验性实现的任何内容，但这并不意味着语法的正确性。

Answer 1

Concepts Lite 是 C++ 完整概念设计的“约束”部分。在N3701 "Concepts Lite" 中有详细描述。第 2 章是一个简短的教程，快速介绍了核心原理及其应用，非常适合不想阅读全部 56 页的人。

Concepts Lite 不会成为 C++14 的一部分，它将在今年晚些时候作为单独的技术规范发布。 TS 措辞的最新草稿是N3929 "Concepts Lite Specification"。

有几种不同的约束语法变体。 Herb 在演讲中使用的代码示例：

auto mean(const Sequence& seq) {
  auto n = 0.0;
  for (auto x : seq)
    n += x;
  return n / seq.size();
}

被称为“简洁语法”，因为它是冗长语法的较短等价物：

template <typename __T>
  requires Sequence<__T>()
auto mean(const __T& seq) {
  auto n = 0.0;
  for (auto x : seq)
    n += x;
  return n / seq.size();
}

它们都表明函数模板mean 可以用任何模拟Sequence 概念的类型来实例化。为简单起见，假设Sequence 的要求只是我们实现mean 所需的：（a）返回迭代器的成员begin 和end，以及（b）成员函数size返回一些整数类型。我们可以将这个概念定义为：

template <typename T>
concept bool Sequence() {
  return requires(T t) {
    {t.size()} -> Integral;
    {t.begin()} -> InputIterator;
    {t.end()} -> InputIterator;
    requires Same<decltype(t.begin()), decltype(t.end())>();
  }
}

假设Integral、InputIterator 和Same 的定义很简单。这个概念定义确保，对于被测试的T 类型的一些发明值t：

• t.size() 是一个有效的表达式，它返回一个模拟 Integral 概念的类型。
• t.begin() 有效，并返回模拟 InputIterator 的类型。
• t.end() 也一样。
• t.begin() 返回的InputIterator 与t.end() 返回的类型相同。