使用 concepts检查语法和语义约束

• 语法约束意味着我们可以在编译时检查某些需求是否得到满足(是否支持特定的操作?或特定的操作是否产生特定的类型?)．

• 语义约束是指满足了某些需求，只能在运行时进行检查(某个操作是否具有相同的效果?或对特定值执行相同的操作总是产生相同的结果吗?)．

语义约束的一个简单例子是concepts std::invocable和std::regular invocable之间的区别。

后者保证不修改传递的操作和传递的参数的状态。

我们不能用编译器检查，因此不同的文档说明了指定API的意图。

通常，对于sim- plicity，只使用std::invocable。

另一个例子是，除了某些句法差异之外，弱增量concepts和可增量concepts之间还有语义差异

• incrementable要求每一个相同值的增量都给出相同的结果。

• 当满足incrementable时，您可以从一个起始值在一个范围内迭代多次。

• 当只满足弱增量时，你只能在一个范围内迭代一次。具有相同凝视值的第二次迭代可能产生不同的结果。

这个区别对迭代器很重要:输入流迭代器(从流中读取值的迭代器)只能迭代一次，因为下一次迭代会产生不同的值。因此，输入流迭代器满足弱可增量concepts，但不满足可增量concepts。然而，这些concepts不能用来检查这种差异

std::weakly_incrementable<std::istream_iterator<int>>

std::incrementable<std::istream_iterator<int>>

原因是这种差异是语义上的约束，不能在编译时检查。所以这些concepts可以用来记录约束条件

template<std::weakly_incrementable T> 

void algo1(T beg, T end);


template<std::incrementable T>

void algo2(T beg, T end);

注意，这里的算法使用了不同的名称。由于我们无法检查约束的语义差异，程序员可以自行决定是否传递输入流迭代器

algo1(std: :istream_iterator<int>{std::cin}, //OK

std::istream_iterator<int>{});

algo2(std::istream_iterator<int>{std::cin}, //OOPS: violutes construint

std::istream_iterator<int>{});

但是，您不能基于此差异在两个不同的实现之间进行分派

template<std::weakly_incrementable T>

void algo(T beg, T end);


template<std::incrementable T>

void algo(T beg, T end);

如果在这里传递输入流迭代器，编译器将错误地使用多通道实现

algo(std: :istream_iterator<int>{std::cin},

std::istream_iterator<int>{});

幸运的是，这里有一个解决方案，因为对于这个语义差异，c++ 98已经引入了迭代器特征，迭代器concepts使用了这些特征。如果使用这些concepts(或相应的范围concepts)，一切都可以正常工作

template<std: : input_iterator T>

void algo(T beg, T end);

template<std::forward_iterator T>

void algo(T beg,T end);

algo(std::istream_iterator<int>{std::cin},

std::istream_iterator<int>{});

因此，在这种情况下，应该使用更具体的迭代器和范围concepts。

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