C++ 概念成员使用引用检查类型歧义

Question

我正在学习 C++ 概念，但遇到一个令人讨厌的问题：

我不知道如何区分 int 类型的成员变量和 int& 类型的成员变量。

原因是我正在使用的检查是使用 instance.member 语法，而在 C++ 中 returns 是一个引用。

完整示例：

#include <iostream>
#include <concepts>

template<typename T>
void print(T t) {
    std::cout << "generic" << std::endl;
}

template<typename T>
requires requires(T t){
    {t.val} -> std::same_as<int&>;
}
void print(T t) {
    std::cout << "special" << std::endl;
}

struct S1{
    int bla;
};

struct S2{
   int val = 47;
};
int x = 47;
struct S3{
    int& val=x;
};

int main()
{
    print(4.7);
    print(S1{});
    print(S2{});
    print(S3{});
}

我希望 print(S3{}) 将由通用案例处理，而不是特殊案例。请注意，将我的 requires 内容更改为：

 {t.val} -> std::same_as<int>;

使 S2 与模板不匹配，因此不起作用（就像我说的，我认为 C++ 中的成员访问 returns 是一个参考）。

有办法解决这个问题吗？

Answer 1

解决方法是：

template <typename T>
requires requires(T t)
{
    requires std::is_same_v<decltype(t.val), int>; // or `int &` for references
}
void print(T t)

Clang 有一个错误导致 {T::val} -> std::same_as<int> 也能正常工作，即使 lhs 的类型 said to be 由 decltype((...)) 确定，应该 return int &这里

请注意，“C++ 中的成员访问 return 是一个引用” 是错误的。不可能是这样，因为 expressions can't have reference types。当您使用引用 return 类型编写函数时，调用它会产生非引用类型的左值。

decltype 将根据值类别向表达式类型添加引用性（& 用于左值，&& 用于 xvalues，无纯右值）。这就是为什么人们经常认为表达式可以有引用类型。

对于变量（相对于一般表达式）它也有一个特殊的规则，这导致它return写的变量类型，忽略表达式 类型和值类别。显然 t.val 算作此目的的变量。

Answer 2

这里的问题是表达式概念检查在检查中使用 decltype((e)) 而不是 decltype(e)（额外的括号很重要）。

因为 t.val 是 int 类型的左值（表达式从来没有引用类型），所以 decltype((t.val)) 无论如何都是 int&，正如您所发现的。

相反，您需要明确使用单括号语法：

template <typename T>
requires requires (T t) {
    requires std::same_as<decltype(t.val), int&>;
}
void print(T t) {
    std::cout << "special" << std::endl;
}

或

template <typename T>
requires std::same_as<decltype(T::val), int&>

C++ 概念成员使用引用检查类型歧义

C++ concept member check type ambiquity with reference

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