如何定义这个 C++ 约束？答案

【问题标题】：How do I define this C++ constraint?如何定义这个 C++ 约束？
【发布时间】：2021-07-05 19:14:18
【问题描述】：

我有两种类型A 和A_Input。 A 由 A_Input 构造而成。

我想定义一个模板类B，它有两个模板参数T 和U。然后我想为B 定义一个约束，要求T 有一个接受U 的构造函数。

我写这样一个B 的尝试如下：

template<typename T, typename U>
requires requires (U u) {
    T::T(u);
}
class B {
public:
    B(){}
    void speak() {
        std::cout << "success!";
    }
};

一个例子T 是class A 并且隐含的U 是A_Inputs 下面提供：

class A_Inputs {
public:
    A_Inputs(){}
};

class A {
public:
    A(A_Inputs ain){}
};

然后我使用以下 main 函数测试所有内容：

int main() {
    B<A, A_Inputs> b{};
    b.speak();
    return 0;
}

这会给

error C7602: 'B': the associated constraints are not satisfied

【问题讨论】：

标签： c++ templates constraints c++20 c++-concepts

【解决方案1】：

可构造性约束的写法是使用constructible_from概念：

template<typename T, typename U>
    requires std::constructible_from<T, U>
class B { ... };

【讨论】：

我以为我浏览了所有的 cppreference 概念。我没有注意到顶部的下拉菜单。

【解决方案2】：

您应该阅读整个错误消息，而不仅仅是其中的一行。

With gcc I get:

<source>: In function 'int main()':
<source>:31:18: error: template constraint failure for 'template<class T, class U>  requires requires(U u) {(T::T)(u);} class B'
   31 |     B<A, A_Inputs> b{};
      |                  ^
<source>:31:18: note: constraints not satisfied
<source>: In substitution of 'template<class T, class U>  requires requires(U u) {(T::T)(u);} class B [with T = A; U = A_Inputs]':
<source>:31:18:   required from here
<source>:7:7:   required by the constraints of 'template<class T, class U>  requires requires(U u) {(T::T)(u);} class B'
<source>:4:10:   in requirements with 'U u' [with T = A; U = A_Inputs]
<source>:5:9: note: the required expression 'T::T(u)' is invalid
    5 |     T::T(u);
      |     ~~~~^~~
cc1plus: note: set '-fconcepts-diagnostics-depth=' to at least 2 for more detail
[...]

还有更多关于其他错误的信息，这些错误只是由于B<A, A_Inputs> b{}; 不正确造成的。这里的重要部分是'T::T(u)' 无效。应该是T(u);:

#include <iostream>

template<typename T, typename U>
requires requires (U u) {
    T(u);
}
class B {
public:
    B(){}
    void speak() {
        std::cout << "success!";
    }
};

class A_Inputs {
public:
    A_Inputs(){}
};

class A {
public:
    A(A_Inputs ain){}
};

class X {
    public:
    X() {}
};

int main() {
    B<A, A_Inputs> b{};
    b.speak();
    B<X, A_Inputs> x{};
}

这只会像预期的那样对 B<X, A_Inputs> x{}; 产生错误，因为没有满足约束。

【讨论】：

【解决方案3】：

template<class Src, class Dest>
concept can_construct  = requires(Src s){
  { Dest(std::forward<Src>(s)); }
}

template<typename T, can_construct<T> U>
class B

喜欢吗？

您应该寻求使用命名概念。这还允许您添加它们的静态断言测试，以在更简单的上下文中捕获错误。

请注意，can_construct<T> U 需要 can_construct<U,T> - U 是“前缀”到概念模板参数中。

【讨论】：