标准库中聚合可初始化性的类型特征？

Question

C++ 标准库有 std::is_constructible<Class, T...> 检查是否可以从给定类型作为参数构造 class。

例如，如果我有一个 class MyClass，它有一个构造函数 MyClass(int, char)，那么 std::is_constructible<MyClass, int, char>::value 将是 true.

是否有类似的标准库类型特征来检查聚合初始化是否有效，即 MyClass{int, char} 格式正确且 returns 是 MyClass?

我的用例：

我想编写一个函数模板，使用聚合初始化将 std::tuple 转换为（通常是 POD）class，具有以下签名：

template <typename Class, typename... T>
inline Class to_struct(std::tuple<T...>&& tp);

为了防止用户使用带有无效 Class 的函数，我可以在这个函数中写一个 static_assert 来检查给定的 tp 参数是否具有以下类型可转换为 Class 的成员。似乎像 is_aggregate_initializable<Class, T...> 这样的类型特征会派上用场。

我可以自己实现这个特性，但仅供参考，标准库中是否有我忽略的特性，或者即将成为标准库一部分的特性？

Answer 1

从评论中的讨论和浏览 C++ 参考资料来看，似乎 对于聚合可初始化性和列表可初始化性都没有标准库类型特征，至少 C ++17.

在评论中强调了 list initializability in general (Class{arg1, arg2, ...}) and aggregate initializability.

之间的区别

List initializability（特别是 direct list initializability）更容易编写类型特征，因为这个特征完全依赖于有效性某种语法的。对于我测试是否可以从元组元素构造结构的用例，直接列表可初始化性似乎更合适。

实现此特征（使用适当的 SFINAE）的可能方法如下：

namespace detail {
    template <typename Struct, typename = void, typename... T>
    struct is_direct_list_initializable_impl : std::false_type {};

    template <typename Struct, typename... T>
    struct is_direct_list_initializable_impl<Struct, std::void_t<decltype(Struct{ std::declval<T>()... })>, T...> : std::true_type {};
}

template <typename Struct, typename... T>
using is_direct_list_initializable = detail::is_direct_list_initializable_impl<Struct, void, T...>;

template<typename Struct, typename... T>
constexpr bool is_direct_list_initializable_v = is_direct_list_initializable<Struct, T...>::value;

然后我们可以通过 is_direct_list_initializable_v<Class, T...>.

来测试直接列表的可初始化性

这也适用于移动语义和完美转发，因为std::declval遵守完美转发规则。

聚合可初始化性 没那么直接，但有一个解决方案可以涵盖大多数情况。聚合初始化要求被初始化的类型是聚合（请参阅检查类型是否为聚合的 C++ reference on aggregate initialization), and we have a C++17 trait std::is_aggregate 的解释。

然而，这并不意味着仅仅因为类型是聚合类型，通常的直接列表初始化就无效。仍然允许匹配构造函数的正常列表初始化。例如，以下编译：

struct point {
    int x,y;
};

int main() {
    point e1{8}; // aggregate initialization :)
    point e2{e1}; // this is not aggregate initialization!
}

要禁止这种列表初始化，我们可以利用聚合不能具有自定义（即用户提供的）构造函数这一事实，因此非聚合初始化必须只有一个参数并且 Class{arg} 将满足 std::is_same_v<Class, std::decay_t<decltype(arg)>>.

幸运的是，we can't have a member variable of the same type as its enclosing class，所以下面是无效的：

struct point {
    point x;
};

对此有一个警告：允许对同一对象的引用类型，因为成员引用可以是不完整的类型（GCC、Clang 和 MSVC 都接受这一点而没有任何警告）：

struct point {
    point& x;
};

虽然不寻常，this code is valid by the standard。我没有解决方案来检测这种情况并确定 point 可以用 point&.

类型的对象聚合初始化

忽略上面的警告（很少需要使用这种类型），我们可以设计一个可行的解决方案：

template <typename Struct, typename... T>
using is_aggregate_initializable = std::conjunction<std::is_aggregate<Struct>, is_direct_list_initializable<Struct, T...>, std::negation<std::conjunction<std::bool_constant<sizeof...(T) == 1>, std::is_same<std::decay_t<std::tuple_element_t<0, std::tuple<T...>>>, Struct>>>>;

template<typename Struct, typename... T>
constexpr bool is_aggregate_initializable_v = is_aggregate_initializable<Struct, T...>::value;

它看起来不太好，但确实可以正常工作。

标准库中聚合可初始化性的类型特征？

Type trait for aggregate initializability in the standard library?

c++

typetraits

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