如何实现构造函数，使其仅接受使用 typeid 的输入迭代器?

How to implement a constructor so it only accepts input iterators using typeid?

本文关键字：typeid 迭代器 输入 何实现 实现 构造函数      更新时间：2023-10-16

我想为某个对象实现一个范围构造函数，但我想将其限制为只接受两个输入迭代器。

我尝试使用 gcc 7.1.0 编译此代码。

文件test.cpp

#include <vector>
#include <type_traits>
#include <typeinfo>
template <typename Iterator>
using traits = typename std::iterator_traits<Iterator>::iterator_category;
template <typename T>
class A{
private:
std::vector<T> v;
public:
template <typename InputIterator,
typename = std::enable_if_t<
typeid(traits<InputIterator>) ==
typeid(std::input_iterator_tag)>
>
A(InputIterator first, InputIterator last) : v(first, last) {}
};
int main(){
std::vector<double> v = {1, 2, 3, 4, 5};
A<double> a(v.begin(), v.end());
}

我收到这个编译错误g++ test.cpp -o test：

test.cpp: In function ‘int main()’:
test.cpp:27:34: error: no matching function for call to ‘A<double>::A(std::vector<double>::iterator, std::vector<double>::iterator)’
A<double> a(v.begin(), v.end());
^
test.cpp:22:7: note: candidate: template<class InputIterator, class> A<T>::A(InputIterator, InputIterator)
A(InputIterator first, InputIterator last) : v(first, last) {}
^
test.cpp:22:7: note:   template argument deduction/substitution failed:
test.cpp: In substitution of ‘template<bool _Cond, class _Tp> using enable_if_t = typename std::enable_if::type [with bool _Cond = ((const std::type_info*)(& _ZTISt26random_access_iterator_tag))->std::type_info::operator==(_ZTISt18input_iterator_tag); _Tp = void]’:
test.cpp:18:16:   required from here
test.cpp:19:49: error: call to non-constexpr function ‘bool std::type_info::operator==(const std::type_info&) const’
typeid(traits<InputIterator>) ==
test.cpp:18:16: note: in template argument for type ‘bool’ 
typename = std::enable_if_t<
^~~~~~~~
test.cpp:10:7: note: candidate: A<double>::A(const A<double>&)
class A{
^
test.cpp:10:7: note:   candidate expects 1 argument, 2 provided
test.cpp:10:7: note: candidate: A<double>::A(A<double>&&)
test.cpp:10:7: note:   candidate expects 1 argument, 2 provided

我决定使用默认模板参数，因为它更适合构造函数。使用运算符typeid()是因为我发现在保留代码时它非常容易阅读，但我无法让它以任何方式工作。

其他解决方案看起来非常奇怪，而且非常晦涩(例如强制 InputIterator 参数具有某些方法，例如 *it 或 ++it(。如果没有办法做到这一点，我将不胜感激一个或多或少易于阅读的解决方案。

为了执行 SFINAE，您需要确保在编译时对涉及表达式的计算。对于typeid，以下情况适用：

当应用于多态类型的表达式时，计算 typeid 表达式可能涉及运行时开销(虚拟表 查找(，否则在编译时解析 typeid 表达式。

因此，我不认为typeid静态(编译时(多态性的好选择。

解决问题的一种方法是将标记调度与委派协构函数结合使用，如下所示：

template <typename T>
class A{
std::vector<T> v;
template <typename InputIterator>
A(InputIterator first, InputIterator last, std::input_iterator_tag) : v(first, last) {}
public:
template<typename InputIterator> A(InputIterator first, InputIterator last)
: A(first, last, typename std::iterator_traits<InputIterator>::iterator_category()) {}
};

现场演示

使用运算符typeid()是因为我发现在保留代码时它非常容易阅读，但我无法让它以任何方式工作。

typeid是一种主要用于在运行时查询类型信息的工具。虽然您可能会发现它更具"可读性"，但它不是适合这项工作的工具，它会让其他C++开发人员感到困惑。

其他解决方案看起来非常奇怪并且非常晦涩(例如强制输入迭代器参数具有某些方法，例如*it或++it(

我强烈建议您重新考虑这一点。InputIterator是一个概念，用于描述对类型的有效操作。概念背后的整个想法是检查操作有效性 - 除了它的要求之外，没有什么InputIterator。

解决问题的正确和惯用方法是创建一个constexpr bool is_input_iterator<T>变量/函数，如果T符合InputIterator的要求，则返回true。您可以使用检测习惯用语轻松实现...而且没有比std::enable_if_t<is_input_iterator<T>>更具可读性了.

这是一个简化的示例(我没有检查所有要求(：

template <typename T>
using supports_increment = decltype(++std::declval<T>());
template <typename T>
using supports_dereference = decltype(*std::declval<T>());
template <typename T>
constexpr bool is_input_iterator = 
std::experimental::is_detected_v<supports_increment, T> 
&& std::experimental::is_detected_v<supports_dereference, T>;


template <typename InputIterator,
typename = std::enable_if_t<is_input_iterator<InputIterator>>>
A(InputIterator first, InputIterator last) : v(first, last) {}

魔杖盒上的现场示例

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