需要约束模板成员函数的概念定义答案

【问题标题】：Concept definition requiring a constrained template member function需要约束模板成员函数的概念定义
【发布时间】：2016-10-05 22:11:24
【问题描述】：

注意：以下所有内容都使用 GCC 6.1 中的 Concepts TS 实现

假设我有一个概念Surface，如下所示：

template <typename T>
concept bool Surface() {
    return requires(T& t, point2f p, float radius) {
        { t.move_to(p) };
        { t.line_to(p) };
        { t.arc(p, radius) };
        // etc...
    };
}

现在我想定义另一个概念，Drawable，它可以匹配任何具有成员函数的类型：

template <typename S>
    requires Surface<S>()
void draw(S& surface) const;

即

struct triangle {
    void draw(Surface& surface) const;
};

static_assert(Drawable<triangle>(), ""); // Should pass

也就是说，Drawable 是具有模板化 const 成员函数 draw() 的东西，它对满足 Surface 要求的东西进行左值引用。这很容易用文字来指定，但我不太清楚如何使用 Concepts TS 在 C++ 中做到这一点。 “显而易见”的语法不起作用：

template <typename T>
concept bool Drawable() {
    return requires(const T& t, Surface& surface) {
        { t.draw(surface) } -> void;
    };
}

错误：此上下文中不允许使用“auto”参数

添加第二个模板参数允许编译概念定义，但是：

template <typename T, Surface S>
concept bool Drawable() {
    return requires(const T& t, S& s) {
        { t.draw(s) };
    };
}

static_assert(Drawable<triangle>(), "");

模板参数推导/替换失败：无法推导出模板参数'S'

现在我们只能检查特定的 Drawable, Surface> pair 是否与 Drawable 概念匹配，这不太正确。（D 类型要么具有所需的成员函数，要么没有：这不取决于我们检查哪个特定的 Surface。）

我确信可以做我想做的事，但我无法弄清楚语法，而且网上还没有太多示例。有人知道如何编写需要类型具有约束模板成员函数的概念定义吗？

【问题讨论】：

您是否尝试过在概念定义中使用 std::is_member_function_pointer ？可能会奏效。因为我没有在工作中安装 gcc，所以无法在这里查看...
可能和stackoverflow.com/questions/23659382/…一样

标签： c++ templates c++-concepts

【解决方案1】：

您正在寻找一种编译器合成Surface 的原型的方法。也就是说，某种私有的、匿名的类型，最低限度地满足Surface 概念。尽可能少。 Concepts TS 目前不允许自动合成原型的机制，因此我们只能手动进行。这是一个相当不错的complicated process，因为很容易想出具有概念指定的更多功能的原型候选。

在这种情况下，我们可以想出类似的方法：

namespace archetypes {
    // don't use this in real code!
    struct SurfaceModel {
        // none of the special members
        SurfaceModel() = delete;
        SurfaceModel(SurfaceModel const& ) = delete;
        SurfaceModel(SurfaceModel&& ) = delete;
        ~SurfaceModel() = delete;
        void operator=(SurfaceModel const& ) = delete;
        void operator=(SurfaceModel&& ) = delete;

        // here's the actual concept
        void move_to(point2f );
        void line_to(point2f );
        void arc(point2f, float);
        // etc.
    };

    static_assert(Surface<SurfaceModel>());
}

然后：

template <typename T>
concept bool Drawable() {
    return requires(const T& t, archetypes::SurfaceModel& surface) {
        { t.draw(surface) } -> void;
    };
}

这些是有效的概念，可能有效。请注意，SurfaceModel 原型还有很大的改进空间。我有一个特定的函数void move_to(point2f )，但这个概念只要求它可以用point2f 类型的左值调用。没有要求move_to() 和line_to() 都接受point2f 类型的参数，它们都可以接受完全不同的东西：

struct SurfaceModel {    
    // ... 
    struct X { X(point2f ); };
    struct Y { Y(point2f ); };
    void move_to(X );
    void line_to(Y );
    // ...
};

这种偏执会形成一个更好的原型，并用来说明这个问题可能有多复杂。

【讨论】：