c ++ 20如何制作一个受约束的元组之类的容器，该容器仅包含允许的类型及其自身的实例

问题描述

想象一下，我想使一个类似模板容器的元组作为api接口的一部分。我想将其限制为允许的类型列表以及此模板容器的实例。现在我有这样的东西：

#include <string>
#include <tuple>
#include <utility>
#include <type_traits>

template<typename T>
constexpr const bool bIsAllowedType =
    std::is_same<T,bool>::value ||
    std::is_same<T,void*>::value ||
    std::is_same<T,double>::value ||
    std::is_same<T,int64_t>::value ||
    std::is_same<T,std::string>::value;

template<typename T,typename... Args>
constexpr const bool bIsAllowedArgList =
    bIsAllowedType<std::remove_reference_t<T>> &&
    bIsAllowedArgList<Args...>;

template<typename T>
constexpr const bool bIsAllowedArgList<T> =
    bIsAllowedType<std::remove_reference_t<T>>;

template<typename... Args>
concept CAllowedArgList =
    bIsAllowedArgList<Args...>;

template<CAllowedArgList... Args>
class Container
{
private:
    using TupleT = std::tuple<std::decay_t<Args>...>;
    TupleT data;
public:
    Container() = default;
    Container(Args&&... args) : data(std::forward<Args>(args)...) {}
};

int main()
{
    auto test_cont = Container(1LL,2.0,std::string("three")); // Ok
    auto err_cont = Container(std::wstring(L"wide string")); // Not ok,type's not allowed
    return 0;
}

那么，如何使它也接受自身的实例？像这样：

int main()
{
    auto test_cont = Container(1LL,Container(2.0,std::string("three"))); 

    return 0;
}

我希望它尽可能简单，所以请限制使用第三方库（例如Boost）

解决方法

您可以通过使用部分模板专门化来进行检查。

template <typename T>
constexpr const bool bIsContainerType = false;

template <typename... Types>
constexpr const bool bIsContainerType<Container<Types...>> = true;

然后我们将其添加到bIsAllowedType中的支票清单中

template<typename T>
constexpr const bool bIsAllowedType =
    std::is_same<T,bool>::value ||
    std::is_same<T,void*>::value ||
    std::is_same<T,double>::value ||
    std::is_same<T,int64_t>::value ||
    std::is_same<T,std::string>::value ||
    bIsContainerType<T>;

由于bIsAllowedType现在需要了解Container，这需要了解我们的概念，因此我将bIsAllowedType更改为一个结构，以便我们可以对其进行声明。

#include <string>
#include <tuple>
#include <utility>
#include <type_traits>

template<typename T>
struct bIsAllowedType;

template<typename... T>
constexpr const bool bIsAllowedArgList =
    (bIsAllowedType<std::remove_reference_t<T>>::value && ...);

template<typename... Args>
concept CAllowedArgList =
    bIsAllowedArgList<Args...>;

template<CAllowedArgList... Args>
class Container
{
private:
    using TupleT = std::tuple<std::decay_t<Args>...>;
    TupleT data;
public:
    Container() = default;
    Container(Args&&... args) : data(std::forward<Args>(args)...) {}
};

template <typename T>
constexpr const bool bIsContainerType = false;

template <typename... Types>
constexpr const bool bIsContainerType<Container<Types...>> = true;

template<typename T>
struct bIsAllowedType {
    static constexpr bool value =
        std::is_same<T,bool>::value ||
        std::is_same<T,void*>::value ||
        std::is_same<T,double>::value ||
        std::is_same<T,int64_t>::value ||
        std::is_same<T,std::string>::value ||
        bIsContainerType<T>;
};


int main()
{
    auto test_cont = Container(static_cast<int64_t>(1),2.0,std::string("three")); // Ok
    //auto err_cont = Container(std::wstring(L"wide string")); // Not ok,type's not allowed
    auto test_cont2 = Container(static_cast<int64_t>(1),Container(2.0,std::string("three"))); 
    return 0;
}

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