充分利用 static_assert 和 std::is_invocable

Question

我有一个包含多个函数对象的库，当条件失败时，这些函数对象可能只接受几种类型，具体取决于 std::is_integral. I want std::is_invocable 到 return false，但我也想要一个不错的 static_assert 用户尝试调用函数对象实例时的错误消息。这是我目前拥有的函数对象的简化示例：

struct function
{
    template<typename Iterator>
    auto operator()(Iterator first, Iterator last) const
        -> std::enable_if_t<std::is_integral_v<
            typename std::iterator_traits<Iterator>::value_type
        >>
    { /* something */ }
};

通过这样的实现，当不满足 SFINAE 条件时，std::is_invocable 是 std::false_type，但用户在尝试使用不符合要求的参数调用函数对象时会遇到丑陋的 SFINAE 错误消息'满足SFINAE条件

为了获得更好的错误消息，我尝试了以下解决方案：

struct function
{
    template<typename Iterator>
    auto operator()(Iterator first, Iterator last) const
        -> void
    {
        static_assert(std::is_integral_v<typename std::iterator_traits<Iterator>::value_type>,
                      "function can only be called with a collection of integers");

        /* something */
    }
};

使用此实现，当不满足原始 SFINAE 条件时，用户会收到友好的错误消息，但当被问及 function 实例是否可以处理这样的类型时，std::is_invocable 是 std::true_type不满足std::is_integral.

我尝试了一些涉及 decltype(auto)、if constexpr 和其他机制的技巧和变体，但无法获得 class 错误消息很好且 std::is_invocable 的地方在询问是否可以使用不正确的类型调用 function 时对应于预期的 std::false_type。

我在这里错过了什么？有没有办法获得正确的 std::is_invocable 和用户友好的错误消息？

Answer 1

这是一种糟糕的方式。添加重载：

template <typename Iterator>
auto operator()(Iterator first, Iterator last) const
    -> std::enable_if_t<std::is_integral_v<
        typename std::iterator_traits<Iterator>::value_type
    >>;

template <typename Iterator, class... Args>
void operator()(Iterator, Iterator, Args&&... ) const = delete; // must be integral

这满足 is_invocable<> 条件，因为约束函数模板更专业且更受青睐 - 因此如果满足条件，则函数可调用，否则将被删除。

这在错误情况下做得更好一些，因为如果你尝试调用它，你会得到：

foo.cxx: In function ‘int main()’:
foo.cxx:31:13: error: use of deleted function ‘void function::operator()(Iterator, Iterator, Args&& ...) const [with Iterator = std::__cxx11::basic_string<char>*; Args = {}]’
     f(&i, &i);
             ^
foo.cxx:19:10: note: declared here
     void operator()(Iterator, Iterator, Args&&... ) const = delete; // must be integral
          ^~~~~~~~

注释显示在错误消息中，有点像静态断言消息？

这其实也是Concepts的动机之一。使用 requires 而不是 enable_if，我们得到：

foo.cxx: In function ‘int main()’:
foo.cxx:26:13: error: no match for call to ‘(function) (std::__cxx11::string*, std::__cxx11::string*)’
     f(&i, &i);
             ^
foo.cxx:11:10: note: candidate: void function::operator()(Iterator, Iterator) const requires  is_integral_v<typename std::iterator_traits<_Iter>::value_type> [with Iterator = std::__cxx11::basic_string<char>*]
     void operator()(Iterator first, Iterator last) const
          ^~~~~~~~
foo.cxx:11:10: note:   constraints not satisfied
foo.cxx:11:10: note: ‘is_integral_v<typename std::iterator_traits<_Iter>::value_type>’ evaluated to false

那是……我想好一点。

充分利用 static_assert 和 std::is_invocable

Getting the best of static_assert and std::is_invocable

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