CppCoreGuidelines T.20 避免添加无意义的 concept

01 September 2023

“Avoid “concepts” without meaningful semantics”

理由

concept 是用来表达某个语义的标记，比如某个数字，某些元素的范围，或者能完全排序。简单的约束，比如有一个 + 操作符，有一个 > 操作符，等等，不一定能孤立地用来表达某个特定的意义。而应该是用来建立某个有意义的 concept。

坏例子

template<typename T>
// bad; insufficient
concept Addable = requires(T a, T b) { a+b; };

template<Addable N>
auto algo(const N& a, const N& b) // use two numbers
{
    // ...
    return a + b;
}

int x = 7;
int y = 9;
auto z = algo(x, y);   // z = 16

string xx = "7";
string yy = "9";
auto zz = algo(xx, yy);   // zz = "79"

这里可能可以对参数进行拼接。很可能会出错。定义对应的减号操作会给出完全不一样的可接受的类型参数。这个 Addable 违反了数学规则中加法可交换法则： a+b == b+a 。

注意

一个正确的概念应该能够规定有意义的语义特性，而不是语法限制。

例子

template<typename T>
// The operators +, -, *, and / for a number are assumed to follow the usual mathematical rules
concept Number = requires(T a, T b) { a+b; a-b; a*b; a/b; };

template<Number N>
auto algo(const N& a, const N& b)
{
    // ...
    return a + b;
}

int x = 7;
int y = 9;
auto z = algo(x, y);   // z = 16

string xx = "7";
string yy = "9";
auto zz = algo(xx, yy);   // error: string is not a Number

注意

在概念中，规定多个操作可以减少某个单独操作造成的类型多重匹配的情况。

强化

标记在其他概念之外定义某个单独运算符操作的概念
标记使用 enable_if 模拟单独运算符操作的概念

technology 481

CppCoreGuidelines 474