c++ - 使用 C++20 概念实现 Pair 概念

Question

要打印任何类型的std::pair，我们可以实现以下方法:

template<typename First, typename Second>
void printPair(const std::pair<First, Second>& p) {
    std::cout << p.first << ", " << p.second << std::endl;
}

但是假设我们想要实现一个可以打印任何类型的对的方法，不一定是 std::pair，基于以下要求:

• 它有一个 first 和 second 公共(public)字段
• 它有一个 first_type 和 second_type 公共(public)内部类型
• first 的类型 == first_type
• 第二个的类型 == second_type

有了一个概念，我们称之为配对，可以允许编写如下方法:

void printPair(const Pair auto& p) {
    std::cout << p.first << ", " << p.second << std::endl;
}

如何定义这样一个概念？

Answer 1

这里有一些有趣的微妙之处。

template<class P>
concept Pair = requires(P p) {
    typename P::first_type;
    typename P::second_type;
    p.first;
    p.second;
    requires std::same_as<decltype(p.first), typename P::first_type>;
    requires std::same_as<decltype(p.second), typename P::second_type>;
};

前四行有些多余，但可以帮助生成更好的错误消息。其余几行应该是不言自明的。请注意，在普通类成员访问上使用 decltype 会生成数据成员的声明类型。

最后两行也可以写成

    { p.first } -> std::same_as<typename P::first_type&>;
    { p.second } -> std::same_as<typename P::second_type&>;

这里，复合要求将类型约束应用于decltype((p.first))。该表达式是左值，因此生成的类型是左值引用类型。请注意，此版本将接受 first_type first; 和 first_type& first;。