【C++】requires的用法示例（详解）

最新推荐文章于 2025-04-21 09:30:00 发布

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文章标签： c++ 算法开发语言

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/Yinrtyu_/article/details/145585114

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在C++中，requires 关键字是C++20引入的概念（Concepts）的一部分，用于定义和约束模板参数。它允许你指定模板参数必须满足的条件，这些条件可以是类型特性、成员函数的存在性、或者其他约束。通过使用requires，你可以编写更加健壮和易于理解的模板代码。

`requires` 的基本用法

requires 表达式通常与concept关键字一起使用，用于定义一个概念。概念是一种特殊的布尔模板，它可以用来检查类型是否满足某些条件。在requires表达式内部，你可以使用requires子句来指定这些条件。

代码示例

以下是一个简单的例子，展示了如何使用requires来定义一个概念，并使用这个概念来约束模板函数：

#include <iostream>
#include <concepts>

// 定义一个概念：Sortable，表示类型T支持<比较运算
template<typename T>
concept Sortable = requires(T a, T b) {
    { a < b } -> std::convertible_to<bool>;
};

// 使用Sortable概念约束模板函数
template<Sortable T>
void sortTwo(T& a, T& b) {
    if (a > b) {
        std::swap(a, b);
    }
}

int main() {
    int x = 5, y = 3;
    sortTwo(x, y); // 正常编译，因为int类型支持<比较运算
    std::cout << "Sorted: " << x << " " << y << std::endl;

    // 下面的代码会编译失败，因为std::complex不支持<比较运算
    // std::complex<double> c1(1.0, 2.0), c2(3.0, 4.0);
    // sortTwo(c1, c2); // 编译错误：std::complex<double>不满足Sortable概念

    return 0;
}

详细说明

‌定义概念‌：
- 使用template<typename T>来定义一个模板参数T。
- 使用concept关键字来定义一个名为Sortable的概念。
- 在requires表达式中，指定Sortable概念要求类型T支持的操作：{ a < b } -> std::convertible_to<bool>，表示a < b的结果必须可以转换为bool类型。
‌使用概念‌：
- 在模板函数sortTwo中，使用Sortable概念来约束模板参数T。这表示sortTwo函数只能接受满足Sortable概念的类型作为参数。
- 在函数体内，使用<比较运算符来比较两个T类型的对象，并根据结果交换它们的值。
‌编译检查‌：
- 当调用sortTwo函数时，编译器会检查传入的类型是否满足Sortable概念。如果满足，则编译通过；否则，编译失败并给出错误信息。