C++20 中 "Relation" 概念定义背后的动机

Question

两者 the online C++ draft and cppreference 定义标准 Relation 概念如下：

template <class R, class T, class U>
concept Relation =
  std::Predicate<R, T, T> && std::Predicate<R, U, U> &&
  std::Predicate<R, T, U> && std::Predicate<R, U, T>;

这个定义让我吃惊，因为我希望看到类似

的东西

template <class R, class T, class U>
concept Relation = std::Predicate<R, T, U>;

或者可能

template <class R, class T, class U>
concept Relation = std::Predicate<R, T, U> && std::Predicate<R, U, T>;

甚至

template <class R, class T, class U>
concept Relation = std::Predicate<R, T, U> || std::Predicate<R, U, T>;

根据我的理解，类型 T 和 U 之间的 relation 是对 (T, U) 上的二元谓词。因此，评估两个 T 类型对象或两个 U 类型对象的关系是没有意义的。但是，给定的定义要求关系应该可以用参数 (T,T) 和 (U,U).

调用

我的问题是：这个Relation概念的定义（看似错误）背后的动机是什么？

cppreference 上给出的解释是

The concept Relation specifies that R defines a binary relation over the set of expressions whose type and value category are those encoded by either T or U.

（强调我的）

这对我来说听起来很奇怪：为什么一般的 Relation 概念被定义为 两种类型的两个支持参数 用于任意组合?

一种可能是这个概念用于指针和nullptr_t的比较，以及迭代器和哨兵迭代器的比较。如果是这样，为什么这个概念被称为 Relation，而不是更具体的东西，比如 InterComparable？这只是用词不当吗？

Answer 1

用词不当。据我所知，它的存在是为了提供 StrictWeakOrder 之类的句法要求，而没有语义要求。

例如也可以考虑

template <class R, class T, class U>
concept Equivalence = std::Relation<R, T, U>;

//A relation r is an equivalence if
// - it is reflexive: for all x, r(x, x) is true;
// - it is symmetric: for all a and b, if r(a, b) is true then r(b, a) is true;
// - it is transitive: for all a, b and c, if r(a, b) and r(b, c) are both true then r(a, c) is true;

C++20 中 "Relation" 概念定义背后的动机

Motivation behind the definition of "Relation" concept in C++20

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