比较用 C++20 概念表达的命名需求答案

【问题标题】：Compare named requirement expressed with C++20 concepts比较用 C++20 概念表达的命名需求
【发布时间】：2023-03-07 01:51:01
【问题描述】：

我正在写一个排序算法，它带有一个比较函数，similar to std::sort:

template <class RandomIt, class Compare>
void sort(RandomIt first, RandomIt last, Compare comp);

在我看来，模板参数Compare 与Compare named requirement 完美匹配。我试图了解如何使用 C++ 20 概念指定该约束，例如 std::strict_weak_order 和 std::equivalence_relation，但我有点困惑。

类型 T 满足比较 if T 类型满足 BinaryPredicate 和 Given
comp，T 类型的对象 equiv(a, b)，相当于!comp(a, b) && !comp(b, a)的表达式

std::strict_weak_ordering 可以在上面的描述中捕获我对comp 的约束，但是equiv 呢？ std::equivalence_relation 将关系作为第一个模板参数。我的排序功能会是什么？

【问题讨论】：

有什么原因您不想使用std::sortable 函数使用的std::sortable 要求吗？
@NicolBolas Urg，谢谢。这正是我想要的。我想知道为什么他们没有在 cppreferences 上使用 std::sort 的概念。他们只在std::ranges::sort 中使用它。我也在查看这里的列表：en.cppreference.com/w/cpp/header/concepts。那里没有提到std::sortable。
std::sortable 是sort 的要求，而不是比较器的要求。比较器仍应满足std::strict_weak_order（或std::indirect_strict_weak_order，视情况而定）。
equiv(a,b) 定义为与!comp(a,b) && !comp(b,a) 相同，it 应满足std::equivalence_relation。

【解决方案1】：

在 C++ 中，命名需求的功能比概念和约束更广泛。

例如，我可以有一些算法停止的命名要求。另一方面，没有办法提出一个需要算法停止的概念。

概念可以检查某些事情，但不能检查所有内容。所以命名的需求比较首先说事物必须是一个 BinaryPredicate。 BinaryPredicate 可以描述为一个概念，并作为一个约束提供。

确认

if comp(a,b)==true then comp(b,a)==false

将需要添加 C++ 的证明子系统并将正式证明与 comp 一起传递，或者检查您传递给 comp 的类型的每个值。

在某些语言中，您可以传递属性的形式证明，并检查这些形式证明以验证函数参数。 C++ 不是其中之一。

赖斯定理指出，您无法获取代码并验证其重要属性。要实现与您想要的类似的东西，必须用您声称的证明来扩充代码。然后，约束可能需要这些额外信息。使用 Turing tar 坑，您甚至可以使用此功能增强 C++，但之后它看起来不像 C++（这来自我，他喜欢在 C++ 中添加命名运算符以获得乐趣）。

TL;DR 并非所有命名的需求都可以表示为概念。概念可以检查一些事情，但不能检查所有事情。记录超出概念约束参数的附加要求是 C++ 中的一件事。

【讨论】：