C++ 概念相同且可分配

Question

我最近一直在尝试 C++ 概念。我正在尝试以下 Ranges Extensions 文档中的定义：

http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/papers/2016/n4569.pdf

Same 的定义和用法让我很困惑。由于我不知道的原因，作者没有给出明确的定义。所以我正在使用：

template <class T, class U>
concept bool Same()
{
  return std::is_same<T, U>::value;
}

问题是文档给出了Assignable的以下定义：

template <class T, class U>
concept bool Assignable()
{
  return Common<T, U>() && requires(T&& a, U&& b) {
    { std::forward<T>(a) = std::forward<U>(b) } -> Same<T&>;
  };
}

它不起作用（在 GCC 6.3 下）：一个简单的Assignable<int&, int&&>() 概念检查给了我false（我已经验证Common 部分没问题）。我必须将 Same<T&> 更改为 T& 以使其看起来有效。同样的Same<Type>检查也用于其他一些地方。

我的问题是：

• 我对@9​​87654332@ 的定义是否正确？
• 为什么使用Same<T&> 而不是T&？有什么区别？

感谢您的帮助。

Answer 1

在周末攻克这个问题后，我想我自己找到了答案。

Eric Niebler 和 Casey Carter 对 Same 有一个更精确的定义，它支持多个模板参数（不仅仅是两个），但我的定义应该基本上适用于两个参数的情况。

使用-> Type时，目的是可以将括号内的表达式隐式转换为Type。使用-> Same<Type>时，目的是括号中的表达式正好是Type。所以它们是不同的。

但是，有一个问题。约束检查相当复杂，甚至像 Eric 和 Casey 这样的专家也在 N4569 中犯了错误并给出了错误的定义。 Eric 在 GitHub 上讨论了这个问题：

https://github.com/ericniebler/stl2/issues/330

当使用它在 N4569 中给出的方式时，这意味着表达式应该能够传递给一个想象的函数模板，如

template <typename U>
f(U)
requires Same<T&, U>()

这不起作用——如果传入的表达式是T 的左值，则推导出的U 是T 而不是T&。解决方案是在Assignable 中使用Same<T&>&&。它将产生以下想象的函数模板：

template <typename U>
f(U&&)
requires Same<T&, U>()

现在一切正常——如果传入的表达式是左值T，U 必须推导出为T&。

玩概念对我来说是个好习惯，但我可能应该早点找到他们的代码。他们在以下 GitHub 存储库中有一套完整的概念：

https://github.com/CaseyCarter/cmcstl2

对 C++ 概念感兴趣的人应该研究一下。

Answer 2

Same 的定义问题有点微妙：Ranges TS 要求实现将约束Same<T, U>() 视为等同于Same<U, T>()，即识别“T 的对称性是相同的输入U":

template <class T, class U>
requires Same<T, U>()
void foo(); // #1

template <class T, class U>
requires Same<U, T>()
void foo(); // redeclaration of #1

template <class T>
requires Same<int, T>()
void bar(); // #2

template <class T>
requires Same<T, int>()
void bar(); // redeclaration of #2

这种等价性无法用语言表达，因为约束规范化的规则可以识别以下各项：

is_same_v<T, U>
is_same_v<U, T>
is_same_v<T, int>
is_same_v<int, T>

作为不同的原子约束。这需要通过编译器内部实现Same。