C++20嘗鮮：概念（Concepts）

約束和概念

C++20引進了概念（Concepts）這一新特性。
概念是指給一組要求（Requirements）所起的名字。概念是一種具名謂詞。
使用這些要求和概念可以給函數和類模板的參數加上約束（Constraints）。

引入概念的目的

• 約束成為模板界面的一部分
• 基於概念的重載成為可能
• 模板的出錯信息更加友好
• 沒有約束的 auto 和有約束的概念得到統一

約束的種類

約束有三種類型

• 合取（conjunction）
  約束的合取:使用 && 運算符
• 析取（disjunction）
  約束的析取:使用 || 運算符
• 原子約束（atomic constraint）

Requires 子句

Requires 子句由關鍵字 requires 后加上常量表達式構成，用於指定約束。

Requires 表達式

Requires 表達式是 bool 類型的右值表達式，用於表達約束。其形式為

requires ( 形參列表(可選) ) { 要求序列 }

要求序列中的要求有以下四種形式：

• 簡單要求（simple requirement）
  簡單要求是任意表達式語句。
• 類型要求（type requirement）
  類型要求是關鍵字 typename 加一個類型名。
• 復合要求（compound requirement）
  { 表達式 } noexcept(可選) 返回類型要求(可選) ;
  返回類型要求 - -> 類型約束
• 嵌套要求（nested requirement）
  requires 約束表達式 ;

C#中的泛型約束

約束	說明	版本
where T : struct	T必須是值類型	2.0
where T : class	T必須是引用類型	2.0
where T : [base class]	T必須繼承自[base class]類型	2.0
where T : [interface]	T必須實現[interface]類型	2.0
where T : new()	T必須帶有一個沒有參數的構造器	2.0
where T : unmanaged	T必須是非托管類型	7.3
where T : Enum	T必須是枚舉類型	7.3
where T : Delegate	T必須是委托類型	7.3

Java中的泛型約束

使用 extends 以及 super 關鍵字可以給 Java 的泛型參數加上上界和下界，從而形成有界泛型參數。