提问人:Bernard 提问时间:12/19/2017 更新时间:12/20/2017 访问量:1216
在标准库中键入聚合可初始化性的特征?
Type trait for aggregate initializability in the standard library?
问:
C++标准库有 std::is_constructible<Class、T...>
检查是否可以从给定类型构造类作为参数。
例如,如果我有一个具有构造函数的类,那么将是 .MyClass
MyClass(int, char)
std::is_constructible<MyClass, int, char>::value
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 格式正确,并返回 ?MyClass{int, char}
MyClass
我的用例:
我想编写一个函数模板,该模板使用聚合初始化将 a 转换为(通常是 POD)类,其签名如下:std::tuple
template <typename Class, typename... T>
inline Class to_struct(std::tuple<T...>&& tp);
为了防止用户使用这个无效的函数,我可以在这个函数内部写一个来检查给定的参数是否具有可转换为 的成员的类型。似乎像这样的类型特征会派上用场。Class
static_assert
tp
Class
is_aggregate_initializable<Class, T...>
我可以自己实现这个特征,但仅供参考,标准库中是否有我忽略的特征,或者即将成为标准库的一部分?
答:
从评论中的讨论和浏览 C++ 参考来看,似乎有一个标准的库类型特征既没有聚合可初始化性也没有列表可初始化性,至少在 C++17 之前是这样。
评论中强调,一般列表的可初始化性()和聚合的可初始化性是有区别的。Class{arg1, arg2, ...}
列表可初始化性(特别是直接列表可初始化性)更容易编写类型特征,因为此特征完全取决于特定语法的有效性。对于我测试结构是否可以从元组元素构造的用例,直接列表可初始化性似乎更合适。
实现此特征的可能方法(使用适当的 SFINAE)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;
然后我们可以通过做 来测试直接列表的可初始化性。is_direct_list_initializable_v<Class, T...>
这也适用于移动语义和完美转发,因为尊重完美的转发规则。std::declval
聚合可初始化性不那么简单,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聚合(请参阅有关聚合初始化的C++参考的说明),并且我们有一个 C++17 特征 std::is_aggregate
来检查类型是否为聚合。
但是,这并不意味着仅仅因为类型是聚合,通常的直接列表初始化就会无效。仍然允许与构造函数匹配的普通列表初始化。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!
}
为了禁止这种列表初始化,我们可以利用聚合不能有自定义(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,并且将满足 .Class{arg}
std::is_same_v<Class, std::decay_t<decltype(arg)>>
幸运的是,我们不能有与其封闭类类型相同的成员变量,因此以下内容无效:
struct point {
point x;
};
需要注意的是:允许对同一对象的引用类型,因为成员引用可能是不完整的类型(GCC、Clang 和 MSVC 都接受这一点,没有任何警告):
struct point {
point& x;
};
虽然不寻常,但此代码按标准有效。我没有解决方案来检测这种情况并确定是否可以使用类型的对象进行聚合初始化。point
point&
忽略上面的警告(很少需要使用这样的类型),我们可以设计一个有效的解决方案:
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;
它看起来不是很好,但确实按预期运行。
评论
is_nothrow_aggregate_initializable
is_direct_list_initializable
is_nothrow_direct_list_initializable
std::enable_if
is_nothrow_direct_list_initializable
评论
std::is_constructible
std::vector<int>
MyClass { Args... }
to_struct()
std::tuple_size
std::tuple_element
template <typename Class, typename Tuple> inline Class to_struct(Tuple&& tp);
std::tuple
to_struct()
Class
is_aggregate
aggregate{1, 2}
non_aggregate{1, 2}
is_aggregate
T foo{a,b,c}