为什么概念细化不能使用简洁的语法

Question

在完善概念时，在标准中始终如一地完成的方式是完全写出正在改进的概念。例如，在[concepts.integral]，SignedIntegral像这样精炼Integral：

template<class T>
  concept Integral = is_integral_v<T>;
template<class T>
  concept SignedIntegral = Integral<T> && is_signed_v<T>;

为什么不能将精致的概念写成：

template<Integral T>
  concept SignedIntegral2 = is_signed_v<T>;

SignedIntegral2似乎与SignedIntegral具有相同的明显含义，但它甚至没有在clang上编译。是否有一个原因？

Answer 1

由于SignedIntegral2，[temp.concept]/4的声明形成不良：

概念不应具有相关约束。

了解其原因非常重要。概念基本上是谓词。他们的工作是采取一系列论点（最常见的是一系列类型）并说出这个概念是否满足。但请考虑这两种不同实现的答案：

• SignedIntegral<int32_t>是true
• SignedIntegral<uint32_t>是false
• SignedIntegral<string>是false

但：

• SignedIntegral2<int32_t>是true
• SignedIntegral2<uint32_t>是false
• SignedIntegral2<string>是......未定义的

概念的全部意义在于约束。在SignedIntegral2中提出的替代，简洁声明将类型参数T约束为Integral。由于string不满足Integral，我们甚至不能问这个问题是否是SignedIntegral2。

换句话说，SignedIntegral是一个总函数，但SignedIntegral2是一个仅在Integral类型上定义的部分函数。如果我们将两者都写成实际的函数，这可能会更清楚：

template <typename T>
constexpr bool SignedIntegral() { return Integral<T> && is_signed_v<T>; }

template <Integral T>
constexpr bool SignedIntegral2() { return is_signed_v<T>; }

重要的是概念总是总函数，这就是不允许相关约束的原因。

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请注意，为了概念满足的目的，肯定有可能将“undefined”视为false，但这会给包含规则增加额外的皱纹，这肯定是非常重要的实现复杂性。一些未来的标准肯定可能允许它们。我的水晶球目前在商店，所以我不能肯定地说。