智能指针的概念答案

【问题标题】：Concept for smart pointers智能指针的概念
【发布时间】：2021-01-16 17:39:12
【问题描述】：

给定一个这样的类模板：

template<typename T>
struct foo
{
    T data;
};

如何使用 C++20 概念确定 T 是否为智能指针，例如 std::shared_ptr<T_underlying>？

我想根据此标准向foo<T> 添加功能。例如，我不想使用 SFINAE，而是使用新概念系统。

我想实现这样的目标：

template<typename T>
struct foo
{
    T data;

    void func()
    requires is_shared_ptr_v<T>
    {
        // ...
    }
};

STL 中是否有这方面的现有概念？如果不是，我假设我可以为std::shared_ptr 写一个概念，为std::unique_ptr 写一个概念等等，然后将它们与逻辑或一般is_smart_pointer 概念联系在一起？

【问题讨论】：

想一想如何用 SFINAE 做到这一点，并简单地将其直接转化为一个概念。使用 SFINAE，您只需专门化并验证类型是 shared_ptr 和 unique_ptr 的实例。你只是对一个概念做同样的事情，那么你不清楚其中的哪一部分？
如何定义智能指针以区别于T* 和optional<T>？
您已经在示例中包含了代码的概念部分。剩下的就是编写 is_shared_ptr_v 特征，您可以按照自 c++11 以来的相同方式进行操作。
T 的哪些语义与您相关？确定这一点，然后尽可能多地对其进行测试，最后转换为concept。

标签： c++ c++20 c++-concepts

【解决方案1】：

您可能首先创建一个特征来检测类型是否为std::shared_ptr（方式取决于您是否要考虑继承）。

然后使用特征来构建一个概念：

template <typename T> struct is_shared_ptr : std::false_type {};
template <typename T> struct is_shared_ptr<std::shared_ptr<T>> : std::true_type {};

template <typename T> concept IsSharedPtr = is_shared_ptr<T>::value;

或

template <typename T>
std::true_type inherit_from_shared_ptr_impl(const std::shared_ptr<T>*);
std::false_type inherit_from_shared_ptr_impl(...);

template <typename T>
using inherit_from_shared_ptr =
    decltype(inherit_from_shared_ptr_impl(std::declval<T*>()));

template <typename T> concept InheritFromSharedPtr = inherit_from_shared_ptr<T>::value;

【讨论】：

【解决方案2】：

写“像指针一样”。具有一元解引用，显式转换为 bool，并且是指针或具有运算符箭头。也许（对于非指针）get 返回与操作符箭头相同的类型。

然后声明智能指针是一个指针，就像不是指针的东西。

请注意，某些迭代器在此规则下是智能指针。

如果你想要一个“拥有”指针，你必须有一个手动特征；除了语义之外，没有其他方法可以说明这一点。

【讨论】：