如何实现构造函数，使其只接受使用 typeid 的输入迭代器？

Question

我想为某个对象实现一个范围构造函数，但我想限制它只接受两个输入迭代器。

我尝试用 gcc 7.1.0 编译这段代码。

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());
}

我用 g++ test.cpp -o test 得到这个编译错误：

  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() 是因为我发现在维护代码时它真的很容易阅读，但我无法以任何方式让它工作。

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

Answer 1

The use of the operator typeid() is because I find it really easy to read when mantaining the code, but I can't get it to work in any way.

typeid是一个主要用来在运行时查询类型信息的工具。虽然您可能会发现它更多 "readable"，但它不是完成这项工作的正确工具，它会让所有其他 C++ 开发人员感到困惑。

Other solutions look very weird and are really obscure (like forcing the InputIterator parameter to have certain methods such as *it or ++it)

强烈建议您重新考虑一下。一个InputIterator is a concept that describers valid operations on a type. The whole idea behind a concept is checking for operation validity - there is nothing more than InputIterator than its requirements.

解决问题的正确且惯用的方法是创建一个 constexpr bool is_input_iterator<T> variable/function 如果 T 匹配 InputIterator returns true的要求。您可以使用 detection idiom... 轻松实现它，而且它的可读性不比 std::enable_if_t<is_input_iterator<T>>.

这里是一个简化的例子（我没有检查所有的要求）:

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) {}

live example on wandbox

Answer 2

为了执行 SFINAE，您需要确保涉及表达式的计算发生在编译时。对于 typeid 以下适用：

When applied to an expression of polymorphic type, evaluation of a typeid expression may involve runtime overhead (a virtual table lookup), otherwise typeid expression is resolved at compile time.

因此，我认为 typeid 不是静态（编译时）多态性的好选择。

解决问题的一种方法是结合使用标记分派和委托构造函数，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()) {}
};

Live Demo

如何实现构造函数，使其只接受使用 typeid 的输入迭代器？

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

c++

constructor

iterator

sfinae

c++14