如何使概念失败并显示自定义错误消息C ++ 20 设计未来方向概念的自定义“诊断”

编程问答 2022-08-14

问题描述

在将错误定位到“不满足约束” 的代码行方面，概念非常有用。

但是，我想知道是否可以在此处发布自定义参考消息。 static_assert的好处就是这种可能性。用例：任何希望帮助用户弄清某个表达式为何不满足约束条件的库。

这里是一个简单的示例，仅提供一些代码。您可能会争辩说，任何体面的“用户”都必须能够弄清楚编译器的注释“，因为'is_base_of '被评估为false” ，但是更多的自定义信息不会受到损害。当然会有更复杂的概念。


template<typename B,typename D> 
concept is_base_of = std::is_base_of_v<B,D>;

template <typename T,is_base_of<T> BaseType>
struct BaseWrapper { };  

int main() 
{
    class Base {};
    class Derived : public Base {};
    class C {};

    using T1 = BaseWrapper<Derived,Base>;
    using T2 = BaseWrapper<C,Base>;         // fails right here,but a custom message would be nice
}

解决方法

[EWG] P1267R0：自定义约束诊断

但是，我想知道是否可以在此发布自定义的参考消息。

当前没有作为Concepts的一部分的本机功能，但是有WG21 / SD-1论文专门讨论了此主题：

设计

自定义诊断标准中已有先例：

[[deprecated("reason")]]

static_assert(cond,reason)

我们建议添加一个新属性，类似于 ​[[deprecated("reason")]]，用于自定义约束诊断 消息。让我们称之为新 暂时attribute[[reason_not_used("reason")]] 

template​ <fixed_string Pattern>  
  requires Correct_Regex_Syntax<Pattern>  
  [[reason_not_used("invalid regex syntax")]]
bool​ match(string_view sv);

将此属性放在函数上时，诊断消息 将在以下情况下使用：

  • 出于任何原因（扣除/替代失败， require子句约束失败，没有适当的转换，等等。
  • 该函数调用未找到匹配的重载，因此导致编译失败。

如今，当函数调用未能找到匹配项时，C ++编译器通常会打印出所有考虑的候选对象的列表。我们设想此新属性将补充现有诊断，就像static_assert的诊断消息一样。

[...]

未来方向

该属性也可能在类和别名上使用 提供用于约束的自定义诊断消息的模板 失败以及选择专业化课程时（对于班级而言） 模板）：

template​ <​typename​ T>  
  requires FloatingPoint<T> || Integral<T>  
  [[reason_not_used("the element type must be numeric")]]
struct​ matrix {};

matrix<string> a;

#:#:​error: ​template constraint failure 
matrix<string​>​ a;​
             ^
#:#:​note: ​constraints not satisfied: ​the element type must be numeric
#:#:​note: ​within ...

此属性也可以附加到概念定义中并使用 每当检查该概念的约束失败时。

它的听众是进化工作组（EWG），据@DavisHerring（C ++委员会成员）称，尽管未在外部发表，但遭到拒绝：

@DavisHerring：

[...]该论文在2018年被考虑并被“拒绝”，也就是说，需要重新考虑新信息（例如“ 2021年，实际上概念错误消息仍然不好”）。 >

最近，论文被赋予了非常简短的公开身份；对于像这样的较早的论文，不幸的是这些参考是内部的。

但是，很可能是受此StackOverflow问答启发的，该主题已在r/cpp上作为线程Custom 'diagnostics' for concepts进行了复兴，该线程讨论了一种替代的，更简单的概念自定义诊断方法[重点我的]

概念的自定义“诊断”

我想为概念“提出”以下简单属性：

template <typename T> [[requirement_failed("reason")]]
concept MyConcept = /*some expression*/;

template<typename T>
concept MyConcept2 = requires(T t) {    
    /*some expression*/;
} [[requirement_failed("reason")]];

目的应该很明显：“原因”是作为编译器发出的 请注意，当不满足要求时。

注意：

有 P1267R0， 但是我认为它并没有以足够简单的方式来展示或展示它。 允许在“需要”的任何定义上使用属性 造成混乱。

仅在概念定义中启用它可以使内容保持干净。它 避免重复使用相同功能的各种功能 概念。这样可以避免功能的过度使用，因为不应 过多的概念。

在我看来，作为接口一部分的概念应该提供 “诊断”消息是最佳做法。

我认为我没有勇气，洞察力或时间将其纳入正式建议书，即使这很简单。所以我认为， 我只想在这里提一下。也很难想象 一些概念委员会尚未考虑类似的问题。

无论如何，我想引起注意。

作者明确提到他/她不想继续发表有关该主题的正式论文。如果例如因此，SO Q＆A的OP将此视为一个重要功能，一种方法是将这个主题提取并重新形式化为论文。

,

我认为，如果没有dfri所指出的那种新语言功能，您现在可以做的最好的事情就是编写自己的静态断言。

在这种情况下，为避免重复自己，您可以添加一个概念来检查是否可以实例化模板：

restaurant

然后断言可以先创建该别名：

template <template <typename...> class Z,typename... Args>
concept can_instantiate = requires {
    typename Z<Args...>;
};

或者，您可以将static_assert(can_instantiate<BaseWrapper,C,Base>,"some message here"); using T2 = BaseWrapper<C,Base>; 的约束本身移动为静态断言：

BaseWrapper

这具有无法再从外部检测的缺点-在实践中可能不重要。

, 
template< typename T,typename V >
constexpr bool assert_is_same_v = 
    []{ static_assert(std::is_same_v<T,V>,"message here"); return true; }();

或

template< typename T,typename V >
concept assert_is_same_v = 
    []{ static_assert(std::is_same_v<T,"message here"); return true; }();

那么……

template< typename T >
requires assert_is_same_v<T,int>
void func(){}

我一直在使用上面的代码来显示消息。

c++c++-conceptsc++20compiler-errorstemplates