C++20 概念检查类似元组的类型

Question

我想为类似元组的类型创建一个概念。类似元组的类型将是类似于std::pair,std::tuple和 的东西std::array，提供编译时已知数量的类型，可通过编译时索引get<size>函数访问。

我是新概念，我不知道从哪里开始。不幸的是，STL 在<concepts>头文件中似乎没有这样的概念。

例如，我可以写：

template<typename T>
concept tuple_like = requires(T value)
{
    std::invoke(get<0>, value);
};

但我不确定如何将其概括0为任何索引。

Answer 1

该标准仅定义了 exposition 概念，pair-like并且分别has-tuple-element在[range.subrange]和[range.elements.view] 中，我们可以将它们扩展到tuple-like概念：

template<class T, std::size_t N>
concept has_tuple_element =
  requires(T t) {
    typename std::tuple_element_t<N, std::remove_const_t<T>>;
    { get<N>(t) } -> std::convertible_to<const std::tuple_element_t<N, T>&>;
  };

template<class T>
concept tuple_like = !std::is_reference_v<T> 
  && requires(T t) { 
    typename std::tuple_size<T>::type; 
    requires std::derived_from<
      std::tuple_size<T>, 
      std::integral_constant<std::size_t, std::tuple_size_v<T>>
    >;
  } && []<std::size_t... N>(std::index_sequence<N...>) { 
    return (has_tuple_element<T, N> && ...); 
  }(std::make_index_sequence<std::tuple_size_v<T>>());

演示。

请务必查看P2165R2，它也定义了类似的tuple-like概念。

Answer 2

我认为，类似元组的类型是定义了std::tuple_size和 的类std::get。

以下是如何概念化这一点的示例：

#include <tuple>
#include <array>

template<typename T>
concept TupleLike =
requires (T a) {
    std::tuple_size<T>::value;
    std::get<0>(a);
};


template<TupleLike T>
void foo(T t);


std::tuple<int, char> t1;
std::array<int, 10> a1;

void bar()
{
    foo(t1); // OK
    foo(a1); // OK

    foo("Hello"); //Fails
}

请注意，这对于空元组会失败，这可能是您想要的，也可能不是。