C++ 概念 Same 和 Assignable

Question

我最近一直在试验 C++ 概念。我正在尝试以下范围扩展文档中的定义：

http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/papers/2016/n4569.pdf

Same的定义和用法让我很困惑。由于我不知道的原因，作者没有给出明确的定义。所以我正在使用：

template <class T, class U>
concept bool Same()
{
  return std::is_same<T, U>::value;
}

问题是文档为 Assignable 给出了以下定义：

template <class T, class U>
concept bool Assignable()
{
  return Common<T, U>() && requires(T&& a, U&& b) {
    { std::forward<T>(a) = std::forward<U>(b) } -> Same<T&>;
  };
}

它不起作用（在 GCC 6.3 下）：一个简单的 Assignable<int&, int&&>() 概念检查给了我 false（我已经验证 Common 部分没问题）。我必须将 Same<T&> 更改为 T& 才能使其看起来有效。同样的 Same<Type> 检查也用在其他一些地方。

我的问题是：

我对 Same 的定义正确吗？
为什么使用 Same<T&> 而不是 T&？有什么不同？

感谢您的帮助。

Answer 1

经过周末的攻关，我想我自己找到了答案。

Eric Niebler 和 Casey Carter 对 Same 有更精确的定义，支持多个模板参数（不仅仅是两个），但我的定义应该基本上适用于双参数情况。

使用-> Type时，目的是可以将括号中的表达式隐式转换为Type。使用-> Same<Type>时，目的是使括号中的表达式正好为Type。所以他们是不同的。

但是，有一个陷阱。约束检查相当复杂，甚至像 Eric 和 Casey 这样的专家也犯了错误，在 N4569 中给出了错误的定义。 Eric 在 GitHub 上讨论了这个问题：

https://github.com/ericniebler/stl2/issues/330

当按照 N4569 中给出的方式使用时，这意味着表达式应该能够传递给想象中的函数模板，例如

template <typename U>
f(U)
requires Same<T&, U>()

这不起作用——如果传入的表达式是 T 的左值，推导出的 U 是 T 而不是 T&。解决方案是在 Assignable 中使用 Same<T&>&&。会产生如下想象的函数模板：

template <typename U>
f(U&&)
requires Same<T&, U>()

现在一切正常——如果传入的表达式是 T 的左值，U 必须推导为 T&。

玩概念对我来说是一个很好的练习，但我可能应该早点找到他们的代码。他们在以下 GitHub 存储库中有一套完整的概念：

https://github.com/CaseyCarter/cmcstl2

对 C++ 概念感兴趣的人应该研究它。

Answer 2

Same 定义的问题有点微妙：Ranges TS 要求实现将约束 Same<T, U>() 视为等同于 Same<U, T>()，即识别对称性“T 的类型与 U 相同”：

template <class T, class U>
requires Same<T, U>()
void foo(); // #1

template <class T, class U>
requires Same<U, T>()
void foo(); // redeclaration of #1

template <class T>
requires Same<int, T>()
void bar(); // #2

template <class T>
requires Same<T, int>()
void bar(); // redeclaration of #2

这种等价性无法用语言表达，因为约束规范化规则识别以下各项：

is_same_v<T, U>
is_same_v<U, T>
is_same_v<T, int>
is_same_v<int, T>

作为不同的原子约束。这需要通过编译器内部实现 Same。

C++ 概念 Same 和 Assignable

C++ Concepts Same and Assignable

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