将概念传递给函数

Posted 2023-03-04

【中文标题】将概念传递给函数

【英文标题】：Passing a concept to a function

【发布时间】：2020-03-11 12:52:16

【问题描述】：

由于概念被定义为编译时谓词，是否也可以将这些谓词实际重用于编译时算法？例如，是否可以检查元组中的所有类型是否都符合一个概念？据我所知，不可能以任何方式，这让我回到了在这些情况下使用模板。

#include <type_traits>

template<typename T>
concept FloatLike = std::is_same_v<T, float>;

struct IsFloat

    template<typename U>
    constexpr static bool test()
    
       return FloatLike<U>;
    
;


template<typename Predicate, typename... T>
constexpr bool all_types()

    return (Predicate::template test<T>() && ...);



int main()

   static_assert(all_types<IsFloat, float, float>());
   static_assert(!all_types<IsFloat, float, int>());

我想做的是这样的事情，所以我不必一直包装这个概念就可以使用它：

template<concept Predicate, typename... T>
constexpr bool all_types()

    return (Predicate<T> && ...);



int main()

   static_assert(all_types<FloatLike, float, float>());
   static_assert(!all_types<FloatLike, float, int>());

有没有办法接近这个？

【问题讨论】：

然后会有增加概念概念的提议...顺便说一句，all_types()可以使用折叠表达式大大简化... &&:return (... && Predicate::template test<Ts>());

@Evg 会很棒 :)

【参考方案1】：

如果你的目标是“检查一个元组中的所有类型是否符合一个概念”，那么你可以这样做：

// concept to check if all types in Ts are the same as T
template<typename T, typename... Ts>
concept AllSame = (std::is_same_v<T,Ts> && ...);

// function only accepts floats as template parameters
template<AllSame<float>... Floats>
constexpr void float_foo()



// function only accepts ints as template parameters
template<AllSame<int>... Ints>
constexpr void int_foo()



// function only accepts T as template parameters
template<typename T, AllSame<T>... Ts>
constexpr void foo()



int main()

    int_foo<int, int, int>();
    // int_foo<int, int, double>(); // fails to compile
    float_foo<float, float, float>();
    // float_foo<float, float, int>(); // fails to compile
    foo<int, int, int, int>();
    // foo<int, int, int, float>(); // fails to compile
    foo<double, double, double, double>();
    // foo<double, double, double, int>(); // fails to compile

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【讨论】：

为什么你的AllSame 是可变参数？ type-constraint 引入的包中的每个模板参数都已单独受到约束。

@DavisHerring 我不明白。你是指概念本身还是*_foo()中的模板参数？

我的意思是，如果你删除 Ts 上的 ... 和使用它的 && ...，你的代码就可以工作。 （显然AllSame 这个名字不合适，但我不知道为什么我要把一元计数表示为<int,int,int>。）

显然是std::same_as。我不认为可变参数部分是重点：它是概念的（期望的）变量identity。我的观点是，您的概念示例的可变参数方面与其使用无关（因为非可变参数概念已经与模板参数包一起使用）。

【参考方案2】：

有没有办法接近这个？

嗯，不，不是真的。不在 C++20 中。今天的语言中没有模板概念参数的概念。甚至变量模板也不能用作模板参数。所以如果有一个概念开始，我们就不能避免包装。

但我们可以做的是编写更简单的包装器。如果我们同意使用“旧式”类型特征作为谓词，特别是那些行为类似于 std::integral_constants 的特征，那么我们可以拥有可以用作谓词的非常简洁的“概念”定义。

template<typename T>
using FloatLike = std::is_same<T, float>;

template<template <typename> class Predicate, typename... T>
constexpr bool all_types()

    return (Predicate<T> && ...);

就我所见，它和it can get 一样好。

【讨论】：

是否可以通过以任何方式将通用 lambda 类型化为模板模板来实现？似乎 lambda 从来都不是模板，虽然对，只有调用运算符？

@AndreasLoanjoe - 确实。 lambda 永远不是模板。但是，如果您愿意传递 lambda，那么 C++20 允许您这样做。我可以在几分钟内添加一个变体。

@AndreasLoanjoe - 再三考虑，lambda 仍然非常冗长。我不认为这是一个很好的选择。无论如何godbolt.org/z/QSHy8X

我希望他们能添加一些更好的东西 :)，但是看起来这就是答案，只有样式类型特征确实提供了这个功能概念（还没有）。