c++ - 区分添加剂类型？

Question

我在泛型编程方面的第一步包括编写一个简单的函数，该函数累加作为其参数传递的 vector 的总和。要注意的是，该函数应该仅适用于具有合计有意义的值的类型。

代码很简单:

template <typename T>
T accumulate_sum (const std::vector<T>& v) {
    // check for type and decide whether to sum or return nothing

    T sum = v[0];
    for (size_t i = 1; i < v.size(); ++i) sum += v[i];
    return sum;
} 

问题是如何区分添加剂类型？

Answer 1

模板函数在其模板参数上强加了一个隐式接口(interface)。如果您的类型 T 没有 operator+=，那么您将遇到编译器错误。

#include <cstddef>
#include <vector>
using namespace std;

template <typename T>
T accumulate_sum (const std::vector<T>& v) {
    // check for type and decide whether to sum or return nothing

    T sum = v[0];
    for (size_t i = 1; i < v.size(); ++i) sum += v[i];
    return sum;
} 

struct Test {}; // not additive

int main()
{
    std::vector<Test> v { Test{}, Test{} };
    accumulate_sum(v);
}

这将给出以下错误信息 (Live Example)

main.cpp:10:47: error: no viable overloaded '+='
    for (size_t i = 1; i < v.size(); ++i) sum += v[i];
                                          ~~~ ^  ~~~~
main.cpp:19:5: note: in instantiation of function template specialization 'accumulate_sum<Test>' requested here
    accumulate_sum(v);
    ^

1 error generated.

借助概念技术规范，您可以添加句法约束并获得更好的错误消息。您也可以使用 static_assert 执行此操作。

#include <experimental/type_traits>
#include <utility>

template<class T>
using add_inc_t = decltype(std::declval<T&>() += std::declval<T>());

template<class T>
constexpr auto is_additive_v = std::experimental::is_detected_v<add_inc_t, T>;

template <typename T>
T accumulate_sum (const std::vector<T>& v) {
    static_assert(is_additive_v<T>, "the type T needs to be additive by providing operator+");

    // as before
}

Live Example使用 gcc 6.0 SVN 主干(尚未发布)。