如何使用用户定义的概念作为 std::span 的模板类型？

Question

我想将我的用户定义概念用作 std::span 的模板类型，但模板参数推导无法按预期工作。当我尝试将“char”的“std::array”传递给模板函数时；编译器显示错误“error: no matching function for call to 'print'”并在我将鼠标悬停在模板定义上时警告我作为 ”注意：候选模板被忽略：无法匹配'span' 对 'array'".

这里是概念定义和函数模板：

#include <concepts>
#include <span>

template <typename  T>
concept OneByteData = sizeof(T) == 1;

template<OneByteData T>
void print(std::span<const T> container)
{
    for(auto element : container)
    {
        //Do Some Work
    }
}

而且用户代码没有按我的预期工作：

int main()
{
    std::array<char, 6> arr = {1, 2, 3, 4, 5, 6};
    print(arr);
    return 0;
}

有效且不产生错误的用户代码：

int main()
{
    std::array<char, 6> arr = {1, 2, 3, 4, 5, 6};
    print<char>(arr);
    return 0;
}

有没有办法在不专门指定数组类型的情况下调用这个模板函数。我应该如何更改模板函数定义以使函数按照我提到的方式调用（@​​987654326@）？

编辑： 我希望能够利用 std::span 的优势，并能够使用 std::array、std::vector 和纯 C 样式调用模板函数数组。

Answer 1

一种可能的解决方案是接收（并推断）一个泛型类型，然后检查它是否可转换为大小为 1 的 element_type 的 std::span。

我是说

template <typename  T>
concept OneByteData = sizeof(T) == 1;

template <typename T>
void print (T container) 
   requires OneByteData<typename decltype(std::span{container})::element_type>
{
  std::span cnt {container};
  
    for(auto element : cnt )
    {
        //Do Some Work
    }
}

// extra print for C-style cases
template <typename T, std::size_t N>
void print (T(&arr)[N])
{ print(std::span{arr}); }

另一种可能的解决方案是print()，类似于您的原始解决方案，接收std::span 并进行概念检查，以及几个额外的print()（一个特定于C 样式数组）转换推导的输入std::span

template <typename  T>
concept OneByteData = sizeof(T) == 1;

template<OneByteData T, std::size_t N>
void print(std::span<T, N> container)
{
    for(auto element : container)
    {
        //Do Some Work
    }
}

template <typename T, std::size_t N>
void print (T(&arr)[N])
{ print(std::span{arr}); }

template <typename T>
void print (T container)
 { print(std::span{container}); }

Answer 2

From my understanding这就是你实际使用它的方式：

// Second template parameter for size
template<OneByteData T, std::size_t N>
void print(std::span<T, N> container) {
  // Do something
  return;
}

// Create a span from a plain array
print(std::span{arr});

Try it here.

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如果你不希望你的用户自己做，你可以

• 为print编写一个重载，处理从std::array到std::span的转换，例如(Wandbox)

  template<OneByteData T, std::size_t N>
  void print(std::array<T,N> const& container) {
    return print<T const>(std::span{container});
  }
  

• 否则，您可以重写print 的接口 以采用任何容器，使用std::enable_if 或用户 max66 等概念强制对基础元素类型进行约束已提议并在内部将此通用容器转换为std::span。

• 对于一个类，你可以编写一个模板推导指南来决定应该使用哪个构造函数（Wandbox）

  template <typename T, std::size_t N>
  Print(std::array<T,N>) -> Print<T,N>;
  

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编辑

对于像您在 cmets 中讨论的那样的运算符，我实际上会使用 模板化函数和模板化运算符的组合。函数append 使用OneByteData 数据类型的通用std::span 完成工作，而模板化运算符将允许的数据类型转换为std::span 并调用该函数。 OneByteData<typename decltype(std::span{cont})::element_type> 确保可以将数据结构转换为具有正确数据类型的std::span。您可以为其添加额外的或不同的约束，或者将这些约束结合到您自己的概念中。

template<OneByteData T, std::size_t N>
void append(std::span<T,N> const& sp) {
  // Do something
}

template <typename Cont>
MyString& operator += (Cont const& cont) 
requires OneByteData<typename decltype(std::span{cont})::element_type> {
  this->append(std::span{cont});
  return *this;
}

试试here 和here！