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c++ - 标准库中聚合可初始化性的类型特征?

coder 2024-02-05 原文

C++ 标准库有 std::is_constructible<Class, T...> 检查是否可以从给定类型作为参数构造类。

例如,如果我有一个类 MyClass它有一个构造函数 MyClass(int, char) , 然后 std::is_constructible<MyClass, int, char>::value将是 true .

是否有类似的标准库类型特征来检查聚合初始化是否有效,即 MyClass{int, char}格式正确并返回 MyClass

我的用例:

我想写一个函数模板来转换 std::tuple使用聚合初始化的(通常是 POD)类,具有以下签名:

template <typename Class, typename... T>
inline Class to_struct(std::tuple<T...>&& tp);

为了防止用户使用无效的Class来使用这个函数, 我可以写一个 static_assert在此函数内部检查给定的 tp 是否参数具有可转换为 Class 成员的类型.似乎是 is_aggregate_initializable<Class, T...> 这样的类型特征会派上用场的。

我可以自己实现这个特性,但仅供引用,标准库中是否有我忽略的特性,或者即将成为标准库一部分的特性?

最佳答案

从评论中的讨论和浏览 C++ 引用资料来看,似乎没有聚合可初始化性和列表可初始化性的标准库类型特征,至少在 C++17 之前是这样。

评论中强调了 list initializability 之间的区别一般 ( Class{arg1, arg2, ...} ) 和 aggregate initializability .

列表可初始化性(特别是直接列表可初始化性)更容易为其编写类型特征,因为该特征仅取决于特定语法的有效性。对于我测试是否可以从元组元素构造结构的用例,直接列表可初始化性似乎更合适。

实现此特征(使用适当的 SFINAE)的可能方法如下:

namespace detail {
    template <typename Struct, typename = void, typename... T>
    struct is_direct_list_initializable_impl : std::false_type {};

    template <typename Struct, typename... T>
    struct is_direct_list_initializable_impl<Struct, std::void_t<decltype(Struct{ std::declval<T>()... })>, T...> : std::true_type {};
}

template <typename Struct, typename... T>
using is_direct_list_initializable = detail::is_direct_list_initializable_impl<Struct, void, T...>;

template<typename Struct, typename... T>
constexpr bool is_direct_list_initializable_v = is_direct_list_initializable<Struct, T...>::value;

然后我们可以通过执行 is_direct_list_initializable_v<Class, T...> 来测试直接列表的可初始化性.

这也适用于移动语义和完美转发,因为 std::declval遵守完美的转发规则。

Aggregate initializability 没那么简单,但有一个解决方案可以涵盖大多数情况。聚合初始化要求被初始化的类型是一个聚合(参见 C++ reference on aggregate initialization 的解释),我们有一个 C++17 特征 std::is_aggregate 检查类型是否为聚合。

然而,这并不意味着仅仅因为类型是聚合类型,通常的直接列表初始化就无效。仍然允许匹配构造函数的正常列表初始化。例如,以下编译:

struct point {
    int x,y;
};

int main() {
    point e1{8}; // aggregate initialization :)
    point e2{e1}; // this is not aggregate initialization!
}

要禁止这种列表初始化,我们可以利用聚合不能具有自定义(即用户提供的)构造函数这一事实,因此非聚合初始化必须只有一个参数和 Class{arg}将满足std::is_same_v<Class, std::decay_t<decltype(arg)>> .

幸运的是,we can't have a member variable of the same type as its enclosing class , 所以下面是无效的:

struct point {
    point x;
};

对此有一个警告:允许对同一对象的引用类型,因为成员引用可以是不完整的类型(GCC、Clang 和 MSVC 都接受这一点而没有任何警告):

struct point {
    point& x;
};

虽然不寻常,this code is valid by the standard .我没有解决方案来检测这种情况并确定 point可以用 point& 类型的对象聚合初始化.

忽略上面的警告(很少需要使用这种类型),我们可以设计一个可行的解决方案:

template <typename Struct, typename... T>
using is_aggregate_initializable = std::conjunction<std::is_aggregate<Struct>, is_direct_list_initializable<Struct, T...>, std::negation<std::conjunction<std::bool_constant<sizeof...(T) == 1>, std::is_same<std::decay_t<std::tuple_element_t<0, std::tuple<T...>>>, Struct>>>>;

template<typename Struct, typename... T>
constexpr bool is_aggregate_initializable_v = is_aggregate_initializable<Struct, T...>::value;

它看起来不太好,但确实按预期运行。

关于c++ - 标准库中聚合可初始化性的类型特征?,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/47882827/

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