if constexpr 和 requires-expression 用于临时概念检查

Question

假设，给定 C++17 的 if constexpr 和 Concepts TS（例如，在最近的 gcc 版本中），我们想检查模板函数中的类型是否具有嵌套类型：

#include <iostream>

struct Foo { using Bar = int; };

template<typename T>
void doSmth(T)
{
    if constexpr (requires { typename T::Bar; })
        std::cout << "has nested! " << typename T::Bar {} << std::endl;
    else
        std::cout << "no nested!" << std::endl;
}

int main()
{
    doSmth(Foo {});
    //doSmth(0);
}

概念文档很少，所以我可能理解错了，但似乎就是这样（实例在 Wandbox 上）。

现在让我们考虑取消注释另一个 doSmth 调用时会发生什么。期望 requires 子句的计算结果为 false 似乎是合理的，并且 if constexpr 的 else 分支将被采用。与此相反，gcc 将其设为硬错误：

prog.cc: In instantiation of 'void doSmth(T) [with T = int]':
prog.cc:17:13:   required from here
prog.cc:8:5: error: 'int' is not a class, struct, or union type
     if constexpr (requires { typename T::Bar; })
     ^~

这是 gcc 中的错误，还是预期的行为？

Answer 1

概念issue 3 ("Allow requires-expressions in more contexts") was given WP status in June. And judging by the current looks of [expr.prim.req]，尤其是 p6:

The substitution of template arguments into a requires-expression may result in the formation of invalid types or expressions in its requirements or the violation of the semantic constraints of those requirements. In such cases, the requires-expression evaluates to false; it does not cause the program to be ill-formed.

我会说你的代码很好，GCC 没有正确实现问题 3 的解决方案。

Answer 2

它从 C++2a 和 gcc 10 开始工作： https://wandbox.org/permlink/qH34tI6oRJ3Ck7Mm

Answer 3

这是一个在 if constexpr 中使用 concept 的工作示例，用于检查类型是否具有具有特定 return 的方法 foo输入作为模板参数提供的 T：

template<class P, class T>
concept Fooable = requires(P p) {
    requires std::same_as<decltype(p.foo()), T>;
};

template<typename T>
void printIsFooable(const auto& p) {
    if constexpr( Fooable<decltype(p), T> ) {
        std::cout << "fooable <" << typeid(T).name() << ">" << std::endl;
    }
    else {
        std::cout << "not fooable <" << typeid(T).name() << ">" << std::endl;
    }
}

struct MyFoo {
    void foo() const {}
};

int main() {
    printIsFooable<void>(MyFoo{}); // fooable <v>
    printIsFooable<int>(MyFoo{});  // not fooable <i>
    printIsFooable<void>(int{});   // not fooable <v>
}

代码使用 C++20 编译 in GCC and in Clang。

if constexpr 和 requires-expression 用于临时概念检查

if constexpr and requires-expression for ad-hoc concepts checking

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