C 20 Concepts 是一種對(duì)模板參數(shù)施加約束的機(jī)制，用於明確指定類型必須滿足的條件。它通過限制模板參數(shù)類型，使模板編程更清晰、易維護(hù)，並提升編譯錯(cuò)誤信息的可讀性。例如，std::integral 限制模板參數(shù)為整型；用戶也可自定義Concept，如Addable 檢查類型是否支持加法操作。其常見用途包括：1. 簡(jiǎn)化模板代碼，避免SFINAE 寫法；2. 提高代碼可讀性；3. 改善編譯錯(cuò)誤提示；4. 構(gòu)建安全的泛型庫。使用時(shí)可組合多個(gè)Concept、提供默認(rèn)實(shí)現(xiàn)，但應(yīng)避免過度設(shè)計(jì)，建議在邏輯穩(wěn)定後再添加約束。
C 20 引入了Concepts，這是一個(gè)讓模板編程更清晰、更容易維護(hù)的重要特性。它的核心作用是給模板參數(shù)加上“約束”，讓你在寫模板的時(shí)候能明確指定某個(gè)類型必須滿足哪些條件，而不是等到編譯出錯(cuò)時(shí)才暴露問題。
什麼是C 20 Concepts？
簡(jiǎn)單來說，Concepts 是一種對(duì)模板參數(shù)施加約束的機(jī)制。你可以把它理解成“類型接口”的聲明方式。比如你希望一個(gè)模板函數(shù)只能接受支持加法操作的類型，就可以用Concept 來限制。
以前的模板錯(cuò)誤信息常常又長(zhǎng)又難懂，而Concepts 可以在編譯早期就檢查類型是否符合要求，並給出更清晰的錯(cuò)誤提示。
舉個(gè)例子：
template<typename T>
requires std::integral<T>
T add(T a, T b) {
return ab;
}這裡std::integral<T>就是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)庫提供的Concept，表示T 必須是整型。如果傳入浮點(diǎn)數(shù)或字符串，編譯器會(huì)直接報(bào)錯(cuò)，而不是在運(yùn)算時(shí)失敗。
如何定義自己的Concept？
除了使用標(biāo)準(zhǔn)庫中的Concept（如std::integral , std::copyable等），你也可以自己定義：
template<typename T>
concept Addable = requires(T a, T b) {
ab; // 檢查是否可以相加};然後你就可以這樣用：
template<Addable T>
T add(T a, T b) {
return ab;
}這個(gè)函數(shù)就只接受那些支持加法操作的類型。
Concepts 的幾種常見用法
- 簡(jiǎn)化模板代碼：避免複雜的enable_if 或SFINAE 寫法。
- 提升可讀性：別人一看就知道你的模板需要什麼類型的參數(shù)。
- 改善錯(cuò)誤信息：編譯器能更早發(fā)現(xiàn)問題並給出具體提示。
- 構(gòu)建更安全的泛型庫：比如寫容器或算法時(shí)，確保輸入類型行為一致。
例如，如果你寫一個(gè)排序函數(shù)：
template<std::random_access_iterator It> void sort(It begin, It end);
這比以前靠宏或者traits 判斷要直觀得多。
使用時(shí)要注意的幾個(gè)細(xì)節(jié)
Concept 可以組合使用：
template<typename T> concept MyType = std::copyable<T> && std::default_initializable<T>;
-
Concept 可以有默認(rèn)實(shí)現(xiàn)：
比如你可以定義一個(gè)
PrintableConcept，並提供一個(gè)通用的打印函數(shù)。 -
不要過度設(shè)計(jì)：
雖然Concepts 很強(qiáng)大，但一開始不需要為每個(gè)模板都加約束。先寫好邏輯，再根據(jù)實(shí)際需要加限制。
基本上就這些。 Concepts 不復(fù)雜，但確實(shí)改變了我們寫模板的方式。
以上是什麼是C 20概念以及如何使用它們？的詳細(xì)內(nèi)容。更多資訊請(qǐng)關(guān)注PHP中文網(wǎng)其他相關(guān)文章！
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