C++ 需要没有隐式转换的函数

Question

我正在使用 boost::variant 来模拟具有值语义的继承。

有一个class可以打印：

struct Printable { /* ... */ };

void print(const Printable &) { /* ... */ }

而class可能不会：

struct NotPrintable { /* ... */ };

最后，有隐式转换的“Base”class：

struct Base : boost::variant<Printable, NotPrintable>
{
    Base(const Printable &) {}    // constructor for implicit cast
    Base(const NotPrintable &) {} // constructor for implicit cast
};

// Print, if printable, throw exception, if not
void print(const Base &base) 
{ 
    Printer printer{};
    base.apply_visitor(printer);
}

问题是如何检查访问者内部是否可打印：

struct Printer
{
   using result_type = void;

   // If printable 
   template<typename PrintableType> requires 
   requires(const PrintableType &v) { {print(v)}; }  // (1)
   void operator()(const PrintableType &v) { print(v); }

   // If not printable
   void operator()(const auto &v) { throw /*...*/; }
};

由于隐式转换为 const Base &，要求 (1) 始终为真。如何避免仅在那个确切位置进行转换？

Answer 1

正如@Jarod42在评论中所说，为了确保不发生隐式转换，您需要定义一个模板print()函数来“吸收”其他类型（NotPrintable在您的示例）并将其设置为 delete

void print(const auto&) = delete;

那么printable概念可以定义为

template<class T>
concept printable = requires (const T& x) { print(x); };

要求表达式 print(x) 为 well-formed.

当T的类型为Printable或Base时，表达式print(x)有效，因为你为它们定义了对应的print()函数.当T的类型为NotPrintable或其他类型时，将调用被删除的print()，使得表达式ill-formed，因此不满足约束。

那你可以用这个概念来约束Printer::operator()

struct Printer {
  using result_type = void;

  // If printable 
  template<printable PrintableType>
  void operator()(const PrintableType& v) { print(v); }

  // If not printable
  void operator()(const auto&) { throw /*...*/; }
};

注意，由于print(const auto&)可以实例化为any类型，这将禁止all隐式转换，但我们可以通过向其添加约束仍然允许一些隐式转换

#include <concepts>

struct Boolean { };
struct Integer {
  Integer();
  Integer(Boolean);
  friend Integer operator+(Integer, Integer);
};
struct String { };

template<class T, class U>
  requires (!std::convertible_to<U, T>)
void operator+(T, U) = delete;

int main() {
  Integer{} + Integer{}; // OK
  Integer{} + String{};  // ERROR (as expected)
  Integer{} + Boolean{}; // OK
};

Answer 2

我找到了一个完美的 solution，它基于 内联好友定义。

根据标准：

Such a function is implicitly an inline function (10.1.6). A friend function defined in a class is in the (lexical) scope of the class in which it is defined. A friend function defined outside the class is not (6.4.1).

其他一些可能有用的东西：

删除模板函数
```
void print(auto) = delete;
```

缺点：

每个函数的样板

~~禁止所有隐式转换~~

struct Boolean;

struct String;

struct Integer
{
  Integer(Boolean);

  friend Integer operator+(Integer, Integer);
}

template<class T, class U>
requires (!std::convertible_to<U, T>)
void operator+(T, U) = delete;

Integer + Integer // OK
Integer + String  // ERROR (as expected)
Integer + Boolean // OK

更改界面

struct Base : /* ... */
{
  /* ... */

  static void print(Base);
}

缺点：

不支持运算符 (Base + Base -> Base::add(Base, Base))
界面差了点

添加特征

template<typename T> struct Traits {
  static constexpr bool is_printable = true;
}

缺点：

每个 class 和方法
如何处理隐式转换（Boolean + Integer）？
延期关闭

C++ 需要没有隐式转换的函数

C++ require function without implicit conversion

c++

visitor-pattern

implicit-conversion

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