c++ - 为什么概念细化不能使用简洁的语法

Question

在提炼概念时，标准中一贯的做法是完整地写出要提炼的概念。例如，在 [concepts.integral] , SignedIntegral 细化 Integral 像这样:

template<class T>
  concept Integral = is_integral_v<T>;
template<class T>
  concept SignedIntegral = Integral<T> && is_signed_v<T>;

为什么提炼的概念不能写成:

template<Integral T>
  concept SignedIntegral2 = is_signed_v<T>;

SignedIntegral2 似乎与 SignedIntegral 具有相同的明显含义，但它甚至无法在 clang 上编译。这是有原因的吗？

Answer 1

SignedIntegral2 的声明格式不正确，因为 [temp.concept]/4 :

A concept shall not have associated constraints.

了解其中的原因很重要。概念基本上是谓词。他们的工作是接受一系列论据(最常见的是一系列类型)并说出概念是否满足。但是考虑一下这两种不同的实现会给出什么答案:

• SignedIntegral<int32_t>是 true
• SignedIntegral<uint32_t>是 false
• SignedIntegral<string>是 false

但是:

• SignedIntegral2<int32_t>是 true
• SignedIntegral2<uint32_t>是 false
• SignedIntegral2<string>是...未定义

概念的全部意义在于约束。 SignedIntegral2 中建议的替代方案，简洁的声明约束类型参数T成为 Integral .从 string不满足 Integral ，我们甚至不能问它是否是 SignedIntegral2 .

换一种说法，SignedIntegral是一个总函数，但 SignedIntegral2是仅在 Integral 上定义的偏函数类型。如果我们将两者都写成函数，这可能会更清楚:

template <typename T>
constexpr bool SignedIntegral() { return Integral<T> && is_signed_v<T>; }

template <Integral T>
constexpr bool SignedIntegral2() { return is_signed_v<T>; }

重要的是概念始终是全函数，这就是不允许关联约束的原因。

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请注意，当然可以将“未定义”视为 false 的扩展。出于概念满意度的目的，但这会给包含规则增加额外的皱纹，并且它肯定是不平凡的实现复杂性。当然，某些 future 的标准可能会允许它们。我的 Crystal 球目前在商店里，所以我不能确定。