Ограничение шаблона

Ограничение шаблона (constraint) - это механизм C++20, позволяющий накладывать требования на параметры шаблона. Если ограничение не выполняется, шаблон не участвует в разрешении перегрузки. Ограничения задаются с помощью концептов (concept) или выражений requires. В первом параметре указывается ограничение, а во втором - параметры шаблона, к которым оно применяется.

Синтаксис

template <typename T>
requires Constraint<T>
void func(T value);

// или короче:
template <Constraint T>
void func(T value);

Пример

Давайте создадим концепт Integral, который требует, чтобы тип был целочисленным, и ограничим им шаблонную функцию:

#include <iostream>
#include <concepts>
using namespace std;

template <typename T>
concept Integral = is_integral_v<T>;

template <Integral T>
T add(T a, T b)
{
	return a + b;
}

int main()
{
	cout << add(2, 3) << endl;
	return 0;
}

Результат выполнения кода:

5

Пример

Давайте попробуем передать в функцию add значение типа double и убедимся, что ограничение запрещает вызов:

#include <iostream>
#include <concepts>
using namespace std;

template <typename T>
concept Integral = is_integral_v<T>;

template <Integral T>
T add(T a, T b)
{
	return a + b;
}

int main()
{
	// add(2.5, 3.5); // ошибка компиляции
	cout << add(10, 20) << endl;
	return 0;
}

Результат выполнения кода:

30

Пример

Давайте используем выражение requires напрямую для ограничения шаблона, требующего наличия метода size:

#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
using namespace std;

template <typename T>
requires requires(T t) { t.size(); }
void printSize(const T& value)
{
	cout << value.size() << endl;
}

int main()
{
	string str = "abcde";
	vector<int> vec = {1, 2, 3, 4, 5};
	printSize(str);
	printSize(vec);
	return 0;
}

Результат выполнения кода:

5
5

Смотрите также

ключевое слово concept,
которое объявляет именованное ограничение
ключевое слово requires,
которое задает требование к шаблону
выражение requires-expression,
которое проверяет корректность выражений
тип constraint,
который представляет собой ограничение шаблона