模板扣除依賴于另一個模板扣除-有解無憂

由于std::format并非所有地方都支持，而且我不想要另一個大的依賴項fmt，所以我想快速推出我自己的to_string解決方案，用于多種型別。以下是代碼。

#include <ranges>
#include <string>
#include <concepts>

template<typename Type>
constexpr std::string stringify(const Type &data) noexcept;

template<typename Type> requires std::integral<Type>
constexpr std::string stringify(const Type &data) noexcept {
    return std::to_string(data);
}

template<typename Type>
constexpr std::string stringify_inner(const Type &data) noexcept {
    return stringify(data);
}

template<typename Type> requires std::ranges::range<Type>
constexpr std::string stringify_inner(const Type &data) noexcept {
    return "["   stringify(data)   "]";
}

template<typename Type> requires std::ranges::range<Type>
constexpr std::string stringify(const Type &data) noexcept {
    std::string string;
    for (auto &i : data) {
        string  = stringify_inner(i);
        string  = ", ";
    }

    string.pop_back();
    string.pop_back();
    return string;
}

現在，如果我撰寫以下代碼，我會得到一些不錯的輸出。

int main() {
    std::vector<int> a = { 1, 2, 3, 4 };
    std::vector<std::vector<int>> b = {{ 1, 2 }, { 3, 4 }};
    std::cout << stringify(a) << std::endl;
    std::cout << stringify(b) << std::endl;
}

// >>> 1, 2, 3, 4
// >>> [1, 2], [3, 4]

現在，由于某種原因，如果我洗掉stringify<std::vector<int>>呼叫，編譯器將無法推斷出正確的函式。

int main() {
    // std::vector<int> a = { 1, 2, 3, 4 };
    std::vector<std::vector<int>> b = {{ 1, 2 }, { 3, 4 }};
    // std::cout << stringify(a) << std::endl;
    std::cout << stringify(b) << std::endl;
}

// >>> undefined reference to `std::__cxx11::basic_string<char, std::char_traits<char>, 
// >>> std::allocator<char> > stringify<std::vector<int, std::allocator<int> > >(std::vector<int,
// >>> std::allocator<int> > const&)'

我想我明白這里發生了什么，但我不知道為什么或如何解決它。似乎編譯器需要手動實體化stringify<std::vector<int>>，以便它可以決議stringify<std::vector<std::vector<int>>>.

我以前從未遇到過這種行為，也不知道如何繼續。我正在使用 C 20 編譯，在 Windows 上使用 GCC。謝謝。

uj5u.com熱心網友回復：

模板多載的宣告順序導致

template<typename Type> requires std::ranges::range<Type>
constexpr std::string stringify(const Type& data) noexcept;

專攻時的超載

template<typename Type> requires std::ranges::range<Type>
constexpr std::string stringify_inner(const Type &data) noexcept {
    return "["   stringify(data)   "]";
}

with Type = std::vector<int>，但此函式未在任何地方定義。您需要確保足夠早地為范圍宣告函式簽名，以便編譯器使用它：

template<typename Type>
constexpr std::string stringify(const Type& data) noexcept;

template<typename Type> requires std::integral<Type>
constexpr std::string stringify(const Type& data) noexcept {
    return std::to_string(data);
}

/////////////////////// Add this ////////////////////////////////////
template<typename Type> requires std::ranges::range<Type>
constexpr std::string stringify(const Type& data) noexcept;
/////////////////////////////////////////////////////////////////////

template<typename Type>
constexpr std::string stringify_inner(const Type& data) noexcept {
    return stringify(data);
}

template<typename Type> requires std::ranges::range<Type>
constexpr std::string stringify_inner(const Type& data) noexcept {
    return "["   stringify(data)   "]";
}

template<typename Type> requires std::ranges::range<Type>
constexpr std::string stringify(const Type& data) noexcept {
    std::string string;
    for (auto& i : data) {
        string  = stringify_inner(i);
        string  = ", ";
    }

    string.pop_back();
    string.pop_back();
    return string;
}
template<typename Type> requires std::ranges::range<Type>
constexpr std::string stringify(const Type& data) noexcept;

template<typename Type>
constexpr std::string stringify_inner(const Type& data) noexcept {
    return stringify(data);
}

template<typename Type> requires std::ranges::range<Type>
constexpr std::string stringify_inner(const Type& data) noexcept {
    return "["   stringify(data)   "]";
}

template<typename Type> requires std::ranges::range<Type>
constexpr std::string stringify(const Type& data) noexcept {
    std::string string;
    for (auto& i : data) {
        string  = stringify_inner(i);
        string  = ", ";
    }

    string.pop_back();
    string.pop_back();
    return string;
}

uj5u.com熱心網友回復：

答案在cppreference上以散文形式輸入

必須在第一次使用之前宣告會導致隱式實體化的特化

在您的示例中，stringifyfor ranges 的特化將通過呼叫第一個 ofstringify_inner多載來實作，但它是在它之后宣告的，而不是之前宣告的。

正如經常發生的那樣，我們可以通過查看 clang 對代碼的看法來獲得一些見解

Clangd does give a warning for this: `inline function 'stringify<std::vector<int>>' is not defined [-Wundefined-inline]`.
constexpr std::string stringify(const Type &data) noexcept;
                     ^
somesource.cpp:22:18: note: used here
   return "["   stringify(data)   "]";
                ^
1 warning generated.

這至少比 GCC 更清楚。

相關問答和對另一個答案的相關評論。

uj5u.com熱心網友回復：

其他答案提到了多載和函式宣告問題。

（對于未來的讀者）我建議在單個（遞回）函式中進行字串化，該函式負責范圍，并且std::integral（或is_stringable）多載可以保留用于整數型別。

如下所示：

#include <type_traits>
#include <string>
#include <concepts>
#include <ranges>
using namespace std::string_literals;

template<typename Type> // concept for checking std::to_string-able types
concept is_stringable = requires (Type t) 
            { {std::to_string(t) }->std::same_as<std::string>; };

// "stringify" overload for is_stringable
constexpr std::string stringify(const is_stringable auto& data) {
    return std::to_string(data);
}

// "stringify" overload for ranges
constexpr std::string stringify(const std::ranges::range auto& data) {
    // value type of the ranges (Only Sequence ranges)
    using ValueType = std::remove_const_t<
        std::remove_reference_t<decltype(*data.cbegin())>
    >;

    if constexpr (is_stringable<ValueType>) {
        std::string string{};
        for (ValueType element : data)
            string  = stringify(element)   ", "s;
        string.pop_back();
        string.pop_back();
        return "["s   string   "]"s;
    }
    // else if constexpr (<other types Ex. ValueType == std::tuple>) {}
    // .... more
    else {
        std::string string;
        for (const ValueType& innerRange : data)
            string  = stringify(innerRange);
        return string;
    }
}

在 godbolt.org 上查看現場演示

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標籤：C 算法模板c 20函数模板重载

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