如何使用“if constexpr”正确实现“operator()”，以便它与 std::generate 一起使用？

Question

我正在尝试编写一个类，该类将使用容器具有的类型填充随机数的容器：

template<typename random_type>
class rand_helper {
private:
    std::mt19937 random_engine;
    std::uniform_int_distribution<int> int_dist;
    std::uniform_real_distribution<double> real_dist;

public:
    rand_helper() = delete;
    rand_helper(random_type left_b, random_type right_b);
    random_type operator()();

};

template<typename random_type>
rand_helper<random_type>::rand_helper(const random_type left_b, const random_type right_b) :random_engine{ std::random_device{}()} {
    if constexpr (std::is_same_v<random_type, double>)
        real_dist(left_b, right_b );
    else
        int_dist( left_b, right_b );
}

template<typename random_type>
random_type rand_helper<random_type>::operator()() {
    if constexpr (std::is_same_v<random_type, double>)
        return real_dist(random_engine);
    else
        return int_dist(random_engine);
}

但是这里某处发生了错误，因为当我调用 std::generate 时，我得到了很多错误：

template<typename T,typename vec_type = typename T::value_type>
void fill_contain(T& container,vec_type left_b=vec_type(0), vec_type right_b= vec_type(100)) {
    std::generate(std::begin(container),std::end(container), rand_helper<vec_type>(left_b ,right_b));   
}

我认为这可能是因为 if constexpr 但如果只是离开：

template<typename random_type>
random_type rand_helper<random_type>::operator()() {
    return int_dist(random_engine);
}

那么仍然返回相同的错误。 这是我得到的错误列表：

Error   C2825   '_Urng': must be a class or namespace when followed by '::'
Error   C2510   '_Urng' : left of '::' must be a class / struct / union
Error   C2061   syntax error : identifier 'result_type'
Error   C2065   '_Ty1' : undeclared identifier
Error   C2923   'std::conditional_t' : '_Ty1' is not a valid template type argument for parameter '_Ty2'

函数调用如下：

 std::vector<int> for_sort;
    fill_contain(for_sort);

Answer 1

无论if constexpr 是什么，您的代码都无法编译。仅使用模板类可能不会出现编译错误的原因是，它是一个模板，因此没有任何实际实例被编译。如果添加：

template class rand_helper<int>;

强制实例化int 的random_type，你会得到大量的编译错误输出。

具体来说，你会被告知你需要一个伪随机生成器来构造一个uniform_int_distribution<int>。

---

不管上述情况 - 你可以使用类似的东西：

template <typename T>
using uniform_distribution = std::conditional_t<
    std::is_integral_v<T>,
    std::uniform_int_distribution<T>, 
    std::uniform_real_distribution<T>
>;

只有一个分发成员。在这种情况下，你甚至可能不需要你的助手类。

Answer 2

为了避免使用非浮点类型实例化 std::uniform_real_distribution 模板类并获得可能令人困惑的诊断，我更喜欢使用这样的模板特化而不是 std::conditional_t：

namespace detail
{
    template <typename T, typename AlwaysVoid = void>
    struct uniform_distribution_impl
    {
        static_assert(sizeof(T) == 0, "T must be integral or floating point");
    };

    template <typename T>
    struct uniform_distribution_impl<
        T, std::enable_if_t<std::is_integral_v<T>>>
    {
        using type = std::uniform_int_distribution<T>;
    };

    template <typename T>
    struct uniform_distribution_impl<
        T, std::enable_if_t<std::is_floating_point_v<T>>>
    {
        using type = std::uniform_real_distribution<T>;
    };
}

template <typename T>
using uniform_distribution = typename detail::uniform_distribution_impl<T>::type;