用概念检查属性类型

Question

我想检查结构/类的属性是否符合我的概念需求，但是编译器抱怨。

示例：

struct N
{
    char value;
    auto Get() { return value; }
};

struct M
{
    int value;
    auto Get() { return value; }
};

void func3( auto n )
    requires requires
{
    //{ n.Get() } -> std::same_as<int>;
    { n.value } -> std::same_as<int>;
}
{
    std::cout << __PRETTY_FUNCTION__ << std::endl;
}


void func3( auto n )
    requires requires 
{
    //{ n.Get() } -> std::same_as<char>;
    { n.value } -> std::same_as<char>;
}
{
    std::cout << __PRETTY_FUNCTION__ << std::endl;
}

int main()
{
    M m;
    N n;

    func3( n );
    func3( m );
}

结果会产生更长的一串信息( gcc 10.1.1 )

main.cpp: In function 'int main()':
main.cpp:202:18: error: no matching function for call to 'func3(N&)'
  202 |         func3( n );
      |                  ^
main.cpp:154:10: note: candidate: 'void func3(auto:15) requires requires{{func3::n.value} -> decltype(auto) [requires std::same_as<<placeholder>, int>];} [with auto:15 = N]'
  154 |     void func3( auto n )
      |          ^~~~~
main.cpp:154:10: note: constraints not satisfied
main.cpp: In instantiation of 'void func3(auto:15) requires requires{{func3::n.value} -> decltype(auto) [requires std::same_as<<placeholder>, int>];} [with auto:15 = N]':
main.cpp:202:18:   required from here
main.cpp:154:10:   required by the constraints of 'template<class auto:15> void func3(auto:15) requires requires{{func3::n.value} -> decltype(auto) [requires std::same_as<<placeholder>, int>];}'
main.cpp:155:18:   in requirements  [with auto:15 = N]
main.cpp:158:13: note: 'n.value' does not satisfy return-type-requirement
  158 |         { n.value } -> std::same_as<int>;
      |           ~~^~~~~
cc1plus: note: set '-fconcepts-diagnostics-depth=' to at least 2 for more detail
main.cpp:165:10: note: candidate: 'void func3(auto:16) requires requires{{func3::n.value} -> decltype(auto) [requires std::same_as<<placeholder>, char>];} [with auto:16 = N]'
  165 |     void func3( auto n ) 
      |          ^~~~~
main.cpp:165:10: note: constraints not satisfied
main.cpp: In instantiation of 'void func3(auto:16) requires requires{{func3::n.value} -> decltype(auto) [requires std::same_as<<placeholder>, char>];} [with auto:16 = N]':
main.cpp:202:18:   required from here
main.cpp:165:10:   required by the constraints of 'template<class auto:16> void func3(auto:16) requires requires{{func3::n.value} -> decltype(auto) [requires std::same_as<<placeholder>, char>];}'
main.cpp:166:18:   in requirements  [with auto:16 = N]
main.cpp:169:13: note: 'n.value' does not satisfy return-type-requirement
  169 |         { n.value } -> std::same_as<char>;
      |           ~~^~~~~
main.cpp:203:18: error: no matching function for call to 'func3(M&)'
  203 |         func3( m );
      |                  ^   
main.cpp:154:10: note: candidate: 'void func3(auto:15) requires requires{{func3::n.value} -> decltype(auto) [requires std::same_as<<placeholder>, int>];} [with auto:15 = M]'
  154 |     void func3( auto n ) 
      |          ^~~~~
main.cpp:154:10: note: constraints not satisfied
main.cpp: In instantiation of 'void func3(auto:15) requires requires{{func3::n.value} -> decltype(auto) [requires std::same_as<<placeholder>, int>];} [with auto:15 = M]':
main.cpp:203:18:   required from here

检查Get()函数返回类型的版本如预期的那样工作。这里怎么了？

见编译器资源管理器

• clang:按预期工作
• gcc 10.1.1错误消息失败
• gcc后备箱:冰！瑞银:-

最新情况( 12. 11月21日)

• gcc主干(12.x.x.版)作品

似乎有人修复了这个bug：错误报告

Answer 1

GCC实际上是对的(当拒绝这条代码时，不要发疯)。引用标准

expr.prim.req.compound/1.3

• 如果返回类型需求存在，那么：
  • 将模板参数(如果有的话)替换为返回类型要求。
  • 应满足decltype((E))类型约束的立即声明约束(decltype((E))).

E是我们的表达方式，即n.value。

现在，decltype(n.value)是char或int，这是因为对类成员访问和id表达式具有特殊规则。。但decltype((n.value))是char&或int&。在处理通用表达式时，值类别是用decltype类型编码的(例如带括号的类成员访问)。

当我们修改你的例子时，你的例子在GCC中起了作用。

void func3( auto n )
    requires requires
{
    //{ n.Get() } -> std::same_as<int>;
    { n.value } -> std::same_as<int&>;
}
{
    std::cout << __PRETTY_FUNCTION__ << std::endl;
}


void func3( auto n )
    requires requires 
{
    //{ n.Get() } -> std::same_as<char>;
    { n.value } -> std::same_as<char&>;
}
{
    std::cout << __PRETTY_FUNCTION__ << std::endl;
}

Answer 2

根据[expr.prim.req.compound]/1.3

如果存在返回类型要求，则：

• 将模板参数(如果有的话)替换为返回类型要求。
• 应满足decltype((E))类型约束的立即声明约束(decltype((E))).示例:给定概念C和D， 需要{ E1 } -> C；{ E2 } -> D；}； 等于 需要{ E1；需要C；E2；需要D；}； (包括n为零的情况)。-最后一个例子

而且，从[dcl.type.decltype]/1，特别是[dcl.type.decltype]/1.5应用

对于表达式E，由decltype(E)表示的类型定义如下：

• ..。
• (1.5)否则，如果E decltype(E) 是lvalue，则 decltype(E)是 T&，，其中T是E的类型；

因此，由于value是{ n.value } -> std::same_as<int>;表达式中的一个lvalue，因此需要为返回类型int&匹配{ n.value }表达式的返回类型需求-> std::same_as<...>;上的类型约束。

#include <iostream>
#include <type_traits>

template <typename T> struct Foo {
  T value;
  auto getValue() { return value; }
};

using FooInt = Foo<int>;
using FooChar = Foo<char>;

void abbreviatedFunctionTemplate(auto n) requires requires {
  { n.value } -> std::same_as<int&>; }
{ std::cout << "int overload\n" << std::endl; }

void abbreviatedFunctionTemplate(auto n) requires requires {
  { n.getValue() } ->std::same_as<char>; }
{ std::cout << "char overload\n" << std::endl; }

int main() {
  abbreviatedFunctionTemplate(FooInt{});  // int overload
  abbreviatedFunctionTemplate(FooChar{}); // char overload
}