C++17 中概念的实现答案

【问题标题】：Implementation of concepts in C++17C++17 中概念的实现
【发布时间】：2019-01-31 20:40:50
【问题描述】：

我看过 Bjarne stroustrup 的演讲，题目是“概念泛型编程的未来”，我想也许我可以用 C++17 编写“概念”... 但我是一名 C 程序员，大约 6 个月前我开始使用 C++ ......所以我不知道为什么，但我在这段代码中遇到了麻烦。有人可以帮助我吗？

我用一个简短的 tmp 代码实现了 Addable 的概念... 这个想法是在 C++20 中将是这样的：

  template<typename T>
  concept Summable = requires(T x) { x + x; };

  template<typename T> requires Summable<T>
  T sum(T n1, T n2) {
     return n1 + n2;
  }

而这段代码实际上是 C++17 中的代码：

 template <typename, typename, typename = void>
 struct Addable : std::false_type {};

 template <typename T, typename U>
 struct Addable < T, U,
                 std::void_t<decltype(std::declval<T&>()+std::declval<U&>())> > 
             : std::true_type {};

上面的代码可以编译，但是当我写下面的代码时没有编译...

 template<typename Head, typename ... Tail>
 auto sum(Head h, Tail ... args) {
    static_assert(Addable<Head, Tail...>::value, "Requires addable objects");
    return h+(args+...);
 }

【问题讨论】：

Addable<Head, Tail...>::value 如果 Tail 有 2+ 个元素，则不会工作。
但是这段代码可以编译。你的编译器是怎么说的？

标签： c++ c++17 enable-if

【解决方案1】：

您可以将断言更改为

template <typename Head, typename ... Tail>
auto sum(Head h, Tail ... args) {
    static_assert((Addable<Head, Tail>::value || ...), "Requires addable objects");
    return (h + ... + args);
}

因为你的特质只适用于 2 种类型。

请注意，SFINAE 看起来更像 concept 而不是 static_assert。

【讨论】：

【解决方案2】：

您的代码does work，只要您只向sum 提供两个参数即可。

问题是当你调用类似sum(1, 2, 3) 的东西时，Addable<Head, Tail...> 变成了Addable<int, int, int>，这与你的Addable<T, U, void> 部分特化不匹配。如果您使用三个以上的参数调用 sum，则根本没有匹配的 Addable 模板，因为 Addable 只接受三个模板参数。

如果您希望能够处理两个以上的参数，则需要一种不同的方法。这就是我想出的。它使用与您使用的方法类似的方法，只是增加了一个层间接来支持两个以上的参数：

template <typename T, typename U, typename = void>
struct Helper : std::false_type {};

template <typename T, typename U>
struct Helper<T, U, std::void_t<decltype(std::declval<T>() + std::declval<U>())>> : std::true_type {};

template <typename, typename...>
struct Addable : std::false_type {};

template <typename T, typename U, typename... V>
struct Addable<T, U, V...> : std::conditional_t<Addable<T, U>::value,
                                                Addable<U, V...>,
                                                std::false_type> {};

template <typename T, typename U>
struct Addable<T, U> : Helper<T, U> {};

template<typename Head, typename ... Tail>
auto sum(Head h, Tail ... args) {
    static_assert(Addable<Head, Tail...>::value, "Requires addable objects");
    return h+(args+...);
}

Live Demo

【讨论】：