C ++标准库有std::is_constructible<Class, T...>
来检查是否可以从给定类型构造一个类作为参数。
例如,如果我有一个类MyClass
有一个构造函数MyClass(int, char)
,那么std::is_constructible<MyClass, int, char>::value
将是true
。
是否有一个类似的标准库类型特征,将检查聚合初始化是否有效,即MyClass{int, char}
格式正确并返回MyClass
?
我的用例:
我想编写一个函数模板,使用聚合初始化将std::tuple
转换为(通常是POD)类,具有以下签名:
template <typename Class, typename... T>
inline Class to_struct(std::tuple<T...>&& tp);
为了防止用户使用无效的Class
这个函数,我可以在这个函数中写一个static_assert
来检查给定的tp
参数是否具有可转换为Class
成员的类型。似乎像is_aggregate_initializable<Class, T...>
这样的类型特征会派上用场。
我可以推出自己的这个特性的实现,但仅仅是为了获取信息,标准库中有这样的特性我忽略了,还是很快就会成为标准库的一部分?
从评论中的讨论和浏览C ++参考,似乎有一个标准的库类型特征既不是聚合初始化也不是列表初始化,至少在C ++ 17之前。
评论中强调,list initializability(Class{arg1, arg2, ...}
)和aggregate initializability之间存在差异。
列表初始化(特别是直接列表初始化)更容易编写类型特征,因为此特征完全取决于某种语法的有效性。对于我测试结构是否可以从元组的元素构造的用例,直接列表初始化似乎更合适。
实现此特征的可能方式(使用适当的SFINAE)如下:
namespace detail {
template <typename Struct, typename = void, typename... T>
struct is_direct_list_initializable_impl : std::false_type {};
template <typename Struct, typename... T>
struct is_direct_list_initializable_impl<Struct, std::void_t<decltype(Struct{ std::declval<T>()... })>, T...> : std::true_type {};
}
template <typename Struct, typename... T>
using is_direct_list_initializable = detail::is_direct_list_initializable_impl<Struct, void, T...>;
template<typename Struct, typename... T>
constexpr bool is_direct_list_initializable_v = is_direct_list_initializable<Struct, T...>::value;
然后我们可以通过执行is_direct_list_initializable_v<Class, T...>
来测试直接列表初始化。
这也适用于移动语义和完美转发,因为std::declval
遵循完美的转发规则。
聚合初始化不太简单,但有一个解决方案可以涵盖大多数情况。聚合初始化需要将初始化的类型作为聚合(请参阅C++ reference on aggregate initialization上的解释),并且我们有一个C ++ 17特征std::is_aggregate
,它检查类型是否为聚合。
但是,这并不意味着仅仅因为类型是聚合,通常的直接列表初始化将是无效的。仍允许匹配构造函数的正常列表初始化。例如,以下编译:
struct point {
int x,y;
};
int main() {
point e1{8}; // aggregate initialization :)
point e2{e1}; // this is not aggregate initialization!
}
为了禁止这种列表初始化,我们可以利用聚合不能具有自定义(即用户提供的)构造函数的事实,因此非聚合初始化必须只有一个参数,而Class{arg}
将满足std::is_same_v<Class, std::decay_t<decltype(arg)>>
。
幸运的是,we can't have a member variable of the same type as its enclosing class,所以以下是无效的:
struct point {
point x;
};
需要注意的是:允许同一对象的引用类型,因为成员引用可以是不完整的类型(GCC,Clang和MSVC都接受这个而没有任何警告):
struct point {
point& x;
};
虽然不寻常,this code is valid by the standard。我没有解决方案来检测这种情况并确定point
是使用point&
类型的对象进行聚合初始化。
忽略上面的警告(很少需要使用这种类型),我们可以设计一个可行的解决方案:
template <typename Struct, typename... T>
using is_aggregate_initializable = std::conjunction<std::is_aggregate<Struct>, is_direct_list_initializable<Struct, T...>, std::negation<std::conjunction<std::bool_constant<sizeof...(T) == 1>, std::is_same<std::decay_t<std::tuple_element_t<0, std::tuple<T...>>>, Struct>>>>;
template<typename Struct, typename... T>
constexpr bool is_aggregate_initializable_v = is_aggregate_initializable<Struct, T...>::value;
它看起来不太好,但确实按预期运行。