c++ - 如何`static_assert`在成员初始化列表中构造模板类？

Question

我有MyClass一个模板类。我想提供一个初始化 r 列表构造函数，以便我可以方便地编写：

MyClass<int> Arr0{ 1,  2,  3, 4, 5, 8 };

另一方面，我不想在这个列表中有重复，因为这个类意味着只有唯一的用户输入。我见过很多方法来检查数组中的重复项，我想出了has_duplicates()以下函数。

我尝试结合检查std::initializer_list<T>ed 临时元素（或数组）是否在成员初始化器列表本身中包含任何重复元素的想法；如果它包含static_assert()模板实例化，则不会构造此类的任何对象。

以下是我的代码的最小示例。

#include <iostream>
#include <vector>
#include <map>
#include <algorithm>
#include <iterator>
#include <initializer_list>

template <typename Iterator> // function to check duplicates(which works fine)
constexpr bool has_duplicates(Iterator start, Iterator end)
{
    if (start == end) return false;
    using Type = typename std::remove_reference_t<decltype(*end)>;
    std::map<Type, std::size_t> countMap;
    for (; start != end; ++start)
    {
        countMap[*start]++;
        if (countMap[*start] >= 2) return true;
    }
    return false;
}

template <typename T> class MyClass
{
private:
    std::vector<T> m_vec;

public:
    MyClass(std::initializer_list<T> a)
        : (has_duplicates(a.begin(), a.end()) //-----> here is the problem
            ? static_assert(false, " the array has duplicates....")
            : m_vec(a)
           )
    {
        std::cout << "Constriction successful....";
    }
};

int main()
{
    std::vector<int> test{ 1, 2, 3, 4, 1 };
    std::cout << std::boolalpha 
        << has_duplicates(test.begin(), test.end()) << std::endl; // works
    MyClass<int> Arr0{ 1,  2,  3, 4 }; // error
    return 0;
}

在 MSVC 16.0（C++17 标志）中编译时，这给了我错误：

error C2059: syntax error: 'static_assert'
note: while compiling class template member function 'MyClass<int>::MyClass(std::initializer_list<_Ty>)'
      with
      [
          _Ty=int
      ]
note: see reference to function template instantiation 'MyClass<int>::MyClass(std::initializer_list<_Ty>)' being compiled
      with
      [
          _Ty=int
      ]
note: see reference to class template instantiation 'MyClass<int>' being compiled
error C2143: syntax error: missing ';' before '}'
error C2059: syntax error: ')'
error C2447: '{': missing function header (old-style formal list?)

它说一个简单的语法错误，但我没有看到任何静态断言。

谁能帮我找出错误？

std::initializer_list<T>在上述情况下，防止构造 constutor 参数的正确方法是什么？

标签： c++c++17template-meta-programmingstatic-assertstdinitializerlist

Answer 1

你想要做的，一个检查构造函数参数的静态断言，（据我所知）根本不可能。

一个static_assert()工程编译时MyClass对象被初始化（可以被初始化）的运行时。

我能想象的最好的是一个make_MyClass()接收参数列表作为模板参数的函数

template <auto v0, auto ... vs>
auto make_MyClass ()
 {
   static_assert( false == has_duplicates<v0, vs...>() );

   return MyClass<decltype(v0)>{ v0, vs... };
 }

所以你可以执行 astatic_assert()因为现在你知道编译时间的值；我重写了has_duplicates()函数如下，因为你原来的函数不能有效constexpr（因为std::map不是）

template <typename = void>
constexpr bool has_duplicates ()
 { return false; }

template <auto v0, auto ... vs>
constexpr bool has_duplicates ()
 { return ((v0 == vs) || ... ) || has_duplicates<vs...>(); }

下面是一个完整的编译示例

#include <iostream>
#include <vector>
#include <initializer_list>

template <typename = void>
constexpr bool has_duplicates ()
 { return false; }


template <auto v0, auto ... vs>
constexpr bool has_duplicates ()
 { return ((v0 == vs) || ... ) || has_duplicates<vs...>(); }  

template <typename T> class MyClass
{
private:
    std::vector<T> m_vec;

public:
    MyClass(std::initializer_list<T> a) : m_vec{a}
     { std::cout << "Constriction successful...."; }
};

template <auto v0, auto ... vs>
auto make_MyClass ()
 {
   static_assert( false == has_duplicates<v0, vs...>() );

   return MyClass<decltype(v0)>{ v0, vs... };
 }

int main ()
 {
    std::cout << std::boolalpha 
        << has_duplicates<1, 2, 3, 4, 1>() << std::endl;

    auto mc0 = make_MyClass<1, 2, 3, 4, 5>(); // compile
    //auto mc1 = make_MyClass<1, 2, 3, 4, 1>(); // static_assert error
 }