使用Concepts Lite为具有成员函数模板的类型指定概念

Question

我正在尝试指定一个概念来约束具有使用Concepts Lite的成员函数模板的高级类型。但是，我在technical specification或tutorial中找不到处理概念中模板化语句的子句。

这是怎么做的？

示例:假设我有一个具有成员函数模板F的高类类型HKT

template<class T>
struct HKT {
  template<class U> // this looks like e.g. rebind in std::allocators
  auto F(U) -> HKT<U>;
};

现在我想指定一个概念来约束这些更高级的类型：

template <template <class> class HKT, class T>
concept HKTWithTemplateMemberFunctionF {
  return requires(HKT<T> h) { // HKT<T> is a type, h is an object
    // HKT<T> needs to have a member function template that 
    // returns HTK<U> where the type U is to be deduced and
    // it can be any type (it is unconstrained)
    template<class U>  // is there a syntax for this?
    h.F(std::declval<U>()) -> HKT<U>; 
  }
}

请注意，我可以这样做：

template <template <class> class HKT, class T, class U>
concept HKTWithTemplateMemberFunctionF {
  return requires(HKT<T> h) {
      h.F(std::declval<U>()) -> HKT<U>;
  }
}

但这意味着我需要知道constraint site的U。

我真的不关心对给定U的替换是否失败，尽管我可以看到这可能是一个问题的原因:例如，应用约束以确保您的函数不会失败，然后失败会导致约束得到满足，但在实例化时，成员函数模板中的替换失败(如果成员函数模板受到约束会有帮助吗？)。

Answer 1

长话短说，现在你(我？)必须提供特定的U

template <template <class> class HKT, class T, class U = T>
concept HKTWithTemplateMemberFunctionF {
  return requires(HKT<T> h) { // HKT<T> is a type, h is an object
    h.F(std::declval<U>()) -> HKT<U>; 
  }
}

由于编译器不能证明可能存在的所有类型的U都可以使用成员函数模板，也就是说，以下情况是没有希望的：

template <template <class> class HKT, class T>
concept HKTWithTemplateMemberFunctionF {
  return requires(HKT<T> h) {
    template<class U>  // for all those Us that haven't been written yet...
    h.F(std::declval<U>()) -> HKT<U>; 
  }
}

在一个假想的5分钟内设计的概念--轻量级实现中，我们可以对U进行一点限制：

template <template <class> class HKT, class T, 
          InputIterator U = InputIterator()  /* imaginary syntax */ >
concept HKTWithTemplateMemberFunctionF {
  return requires(HKT<T> h) {
      h.F(std::declval<U>()) -> HKT<U>; // Is InputIterator enough to instantiate F?
  }
}

编译器只需要检查InputIterator的模型是否足以实例化h.F，即使h.F不受约束也是可能的！此外，提供U只需检查它是否模拟了InputIterator，甚至不需要尝试检查U的h.F，因为InputIterator就足够了。这可以用来优化编译时的性能和...

...would可能会以令人惊讶的方式与SFINAE交互，因为AFAIK你可以有一个概念重载的函数(例如，对于InputIterator)，它可以接受除一个(SFINAE！为什么会有人这样做？！)，因此可以通过概念检查，但在实例化时失败...悲伤的。