如何通过参数的某些质量而不是其确切类型来指定参数类型？

Question

所以我在 C++ 中有一个函数如下：

void print_vec(std::vector<int> v) {
  for (int i: v) {
    std::cout << i << ' ';
  }
  std::cout << std::endl;
}

这很有效，但仅适用于 int 向量。我想要类似的东西

void print_iter(Iterable<CanDoCout> iterable) {
  for (auto i: iterable) {
    std::cout << i << ' ';
  }
  std::cout << std::endl;
}

如何实现print_iter？或者我怎样才能知道如何实现这样的泛型函数？

Answer 1

你要找的是templates:

template <class T>
void print_iter(const T& iterable) {
  for (const auto& i: iterable) {
    std::cout << i << ' ';
  }
  std::cout << std::endl;
}

您可以更进一步，使用concepts 或SFINAE 将您的模板限制为仅接受您应用的操作的类型。

Answer 2

假设您可以访问 C++20，这就是您使用概念限制模板接受的类型的方式：

template <typename T>
concept printable = requires(T t)
{
    std::cout << t;
};

template <std::ranges::range T>
requires printable<std::ranges::range_value_t<T>>
void print_iter(const T &iterable)
{
    for (const auto &it : iterable)
        std::cout << it << ' ';
    std::cout << '\n';
}

concept printable = ... 将printable 定义为一个概念（（通常）一种类型的一组要求）。当表达式std::cout << t 是良构的，假设t 是T 类型的变量，这个概念就得到了满足。

在print_iter()的定义中：

• template <std::ranges::range T> 与template <typename T> 相同，只是它使用std::ranges::range 概念（即您所说的“可迭代”）来限制类型。

• requires printable<std::ranges::range_value_t<T>> 为T 添加了一个额外的约束：它要求std::ranges::range_value_t<T> 类型（T 的元素类型）满足我们的概念printable。

Answer 3

如果您不想使用 C++20 概念（或 Rust 特征），并且仍然希望您的函数仅适用于可迭代类型（因为没有人喜欢 SFINAE 错误），那么一种技术是要求它具有一个 const_iterator：

template <typename T>
void print_range(const T& iterable, typename T::const_iterator = T{}.cbegin()) {
    for (const auto& elem : iterable) {
        std::cout << elem << ' ';
    }
    std::cout << std::endl;
}

在这种情况下， const_iterator 参数必须是默认的哑元。 我之前建议使用两个迭代器，但这需要调用者明确说明模板类型，这不是很酷。

对于选择 const_iterator/cbegin 作为可迭代对象的定义特征（通常不是这种技术）的一个公平批评是，并非所有可迭代对象都具有此接口。但这并不是真正的障碍，因为调用者可以将其包装在具有此接口的类型中。例如 C 字符串中的 string_view。