使用 C++20 概念限制模板参数仅接受 std::vector 和 std::list

Question

我正在尝试编写一个仅对 std::vector 或 std::list 中的数字进行排序的程序为此我做了 2 个概念：

template<typename T>
concept ValidContainer = requires(T a) {
    std::same_as<T, std::vector<typename T::value_type>>;
    std::same_as<T, std::list<typename T::value_type>>;
};

并且：

template<typename T>
concept Sortable = requires(T a) {
    ValidContainer<T> && std::same_as<typename T::value_type, int>;
    ValidContainer<T> && std::same_as<typename T::value_type, float>;
};

以及对它们进行排序的函数的签名：

void BubbleSort(Sortable auto& collection)
{
    // sort algorithm
}

我脑海中浮现的问题是，当我传递 std::vector<std::string> 时，它没有向我显示编译错误？

int main()
{
    std::vector<int> test = { 32, 3, 6, 8, 2, 5, 0, 43, 67, 1 };
    std::vector<std::string> test2 = { "first", "second", "third" };

    BubbleSort(test);   // this is ok
    BubbleSort(test2);  // shouldn't this be a compile error?

    return 0;
}

Answer 1

requires 表达式是 true 如果封闭的表达式 格式正确 。表达式本身的计算结果是否为 true.

并不重要

（事实上，requires-expression 中的表达式 never 计算）

您似乎没有解决测试表达式是否格式正确的问题。您的概念应如下所示：

template<typename T>
concept ValidContainer =
    std::same_as<T, std::vector<typename T::value_type>> ||
    std::same_as<T, std::list<typename T::value_type>>;

template<typename T>
concept Sortable = 
    ( ValidContainer<T> && std::same_as<typename T::value_type, int> ) ||
    ( ValidContainer<T> && std::same_as<typename T::value_type, float> );

See it in Compiler Explorer

Answer 2

这个：

template<typename T>
concept ValidContainer = requires(T a) {
    std::same_as<T, std::vector<typename T::value_type>>;
    std::same_as<T, std::list<typename T::value_type>>;
};

正在检查 表达式 std::same_as<T, std::vector<typename T::value_type>>; 是否有效，而不是它也是 true。也就是说，它基本上只是检查 typename T::value_type 是一个东西。

在那种形式下，如果你想要求一些东西，你必须使用requires:

template<typename T>
concept ValidContainer = requires(T a) {
    requires std::same_as<T, std::vector<typename T::value_type>>;
    requires std::same_as<T, std::list<typename T::value_type>>;
};

尽管现在我们要求 T 既是 vector 又是 list，所以这永远不会成立。所以我们真的需要：

template <typename T>
concept ValidContainer =
    std::same_as<T, std::vector<typename T::value_type>>
    || std::same_as<T, std::list<typename T::value_type>>;

尽管这也不是很好，因为现在我们正在拒绝 std::vector<T, MyAlloc>。

这与为什么这是你的约束的问题是分开的 - 为什么你只能对 vector 和 list 进行排序......但不能像 deque 或 string 或 span 或...？或者为什么您只限于 int 和 float？

您可以对任何可排序的正向范围进行冒泡排序。我会表达为：

template <std::ranges::forward_range R>
    requires std::totally_ordered<std::ranges::range_reference_t<R>>
void BubbleSort(R& r);

使用 C++20 概念限制模板参数仅接受 std::vector 和 std::list

Constraint a template parameter to only accept std::vector and std::list with C++20 concepts

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