如何要求约束中存在函数？答案

【问题标题】：How to require the existence of a function in a constraint?如何要求约束中存在函数？
【发布时间】：2020-11-07 14:57:29
【问题描述】：

我有一个带有自定义Vector 类的文件vector.h，其中向量条目的数据类型应限制为实现函数f 的类型：

template <typename T>
concept Vector_Type = requires (T a) {
    f(a);
};

template <Vector_Type T>
class Vector {};

此外，我有多个文件，其中为不同的数据类型定义了函数 f，例如以下datatype_int.h 头文件：

int f(int a) { return 2*a; }

如果我在vector.h 之后包含datatype_int.h，编译器会抱怨不满足约束：

#include "vector.h"
#include "datatype_int.h"

int main() {
    Vector<int> v;  // Error: constraints not satisfied

    return 0;
}

这不是一个很有帮助的错误消息，我想避免依赖于包含的顺序。但是，无法在vector.h 中为所有可能的数据类型T 声明函数f，因为我不知道将使用哪些数据类型。

我该如何解决这个问题？

【问题讨论】：

我认为没有办法解决这个问题。对于具有类类型的Vector 的实例化，该概念应该通过ADL 找到合适的f，但要使用内置类型，我认为您别无选择，只能在概念定义之前声明f。跨度>
听到我打算做的事情实际上适用于类类型，我很惊讶。我刚刚测试了它，它工作得非常好。类类型和内置类型之间存在这种差异的原因是什么？这已经在很大程度上解决了我的问题。
这与ADL有关。对于采用类类型的fs，ADL 将在关联的命名空间中查找所有fs，因此它可以工作。 ADL 不适用于内置类型，因此您要查找的声明需要在您需要查找发生的点之前按词法声明。
现在我再想一想，这可能可以通过模块而不是文本包含来解决，但我对模块或 ADL 如何与之交互的了解还不够。

标签： c++ c++20 c++-concepts

【解决方案1】：

我不确定这种设计是否可行，但问题的症结在于int 是一个内置类型。如果您有用于调用f 的特殊类型，您将能够延迟f 的查找直到实例化。

例如：

struct enabler{};

template <typename T>
concept Vector_Type = requires (T a) {
    f(a, enabler{});
};

template <Vector_Type T>
class Vector {};

int f(int a, enabler = {}) { return 2*a; }

int main() {
    Vector<int> v; 
    return 0;
}

【讨论】：

这看起来很合理，尽管您应该默认f 的第二个参数，即int f(int a, enabler = {})，因此f 的调用者不必担心该实现细节。