如何限制 C 中的泛型類型？

約束 C 中的泛型類型

泛型類型提供了建立可對多種資料類型進行操作的類別或函數的能力。但是，在某些情況下，您可能想要限制泛型類型僅接受某些類型。這就是約束泛型類型的概念發揮作用的地方。

在 Java 中，您可以使用 extends 關鍵字來約束泛型類別僅接受擴展特定類別的類型。 C 不具有與此關鍵字直接等效的關鍵字。然而，有幾種方法可以用來實現類似的結果。

使用類型特徵的方法

C 11 引入了；庫，它提供了各種與類型相關的函數，可以幫助約束泛型類型。例如，std::is_base_of 函數可用於測試給定類型是否繼承自指定類別。

#include <type_traits>

template<typename T>
class ObservableList {
    static_assert(std::is_base_of<list, T>::value, "T must inherit from list");
    // code here...
};

此方法在允許在ObservableList 中使用類型T 之前驗證類型T 是否繼承自list .

使用鴨子類型的方法

另一種方法是依賴鴨子類型，其中涉及檢查類型是否提供特定的方法或函數，而不必從基底類別繼承。這種方法涉及的限制較少，但如果類型不符合預期的接口，則可能會導致潛在的錯誤。

使用自訂特徵的方法

另一個選擇是定義自訂特徵來約束類型。特徵是提供一組函數模板來測試各種類型屬性的類別或結構。透過定義自訂特徵，您可以指定可與泛型類型一起使用的類型的要求。

#include <type_traits>

template<typename T>
struct HasConstIterator : std::false_type {};

template<typename T>
struct HasConstIterator<T, Void<typename T::const_iterator>> : std::true_type {};

struct HasBeginEnd {
    template<typename T>
    static std::true_type Test(int);

    template<typename...>
    static std::false_type Test(...);
};

template<typename T>
class ObservableList {
    static_assert(HasConstIterator<T>::value, "Must have a const_iterator typedef");
    static_assert(HasBeginEnd<T>::value, "Must have begin and end member functions");
    // code here...
};

此範例示範如何使用使用元程式設計技術實現的自訂特徵來約束類型 T 以滿足特定的要求介面要求。

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