是否有 C++20 方法来检测类型是否是仅使用概念和 requires() 的模板的实例化？答案

【问题标题】：Is there a C++20 way to detect if a type is an instantiation of a template using just concepts and requires()?是否有 C++20 方法来检测类型是否是仅使用概念和 requires() 的模板的实例化？
【发布时间】：2021-04-28 16:34:37
【问题描述】：

多年来，我一直使用以下代码来检测任意类型是否为模板实例化：

namespace priv {
    template <typename, template <typename...> typename>
    struct _is_instance_impl : public std::false_type {};

    template <template <typename...> typename U, typename...Ts>
    struct _is_instance_impl<U<Ts...>, U> : public std::true_type {};
}

template <typename T, template <typename ...> typename U>
using is_instance = priv::_is_instance_impl<std::decay_t<T>, U>;

这也适用于 C++20 概念：

template <typename T, template <typename ...> typename U>
concept instance_of = priv::_is_instance_impl<std::decay_t<T>, U>::value;

template <typename T>
std::size_t len_of(T &&s) requires instance_of<T, std::basic_string> {
        return s.length();
}

我试图用 C++20 requires() 表达式替换这个基于 SFINAE 的代码，但没有成功。

如果真的可能的话，有没有人知道如何实现这一点？

【问题讨论】：

我认为instance_of 有时可能会出现问题。例如，std::vector<bool> 是std::vector 的一个实例，所以...
“我试图用 C++20 的 requires() 表达式替换这个基于 SFINAE 的代码” - 没有关于该代码的“基于 SFINAE”的内容，requires 表达式会非常无论如何都要“基于SFINAE”。您当前的方法没有什么“不好”的地方需要更换。
@Barry 是的，我的错。我找不到令人满意的方式来描述可以被称为“我们在概念之前都使用过的东西”，所以我写了这个，却没有意识到requires 确实仍然是 SFINAE。我问这个问题主要是因为，尽管我知道旧的方法仍然很好，但我很好奇是否有更新的方法来实现同样的效果，也许比这更“神秘”（尽管我很习惯阅读那些如今的 SFINAE 咒语......）。
@mcilloni：根据我的经验，大多数时候有人想问一个类型是否是某个模板的实例，而他们真正想要的是更一般的东西。例如，如果你有一个函数要限制在 vector 上，那么将它限制在 contiguous_range 上可能更合理，从而允许更多类型。

标签： c++ c++20 sfinae c++-concepts

【解决方案1】：

没有助手，我成功得到的最接近的是：

template <class T, template <typename...> class C>
concept test = requires (T t)
{
    {[] <typename... Ts>(C<Ts...>& c) -> C<Ts...>& { return c; }(t)} -> std::same_as<T&>;

    // simplified version, but allows conversion
    //[] <typename... Ts>(C<Ts...>&) {}(t);
};

Demo 虽然不被 clang 接受。

【讨论】：

即使被接受，该版本也允许在将T 传递给立即调用的 lambda 表达式时隐式转换为C<Ts...>。 edit 还是将参数标记为左值引用会阻止这种情况？也许你是对的。
@PatrickRoberts：std::same_as<T&, C<Ts>&> 有一个额外的约束应该可以解决这个问题
哦，我忘了std::same_as 也填充了C<Ts...>&，这是有道理的。