C++核心准则T.21:为概念定义一套完整的操作-轻识

大连腾飞软件园2期

T.21: Require a complete set of operations for a concept

T.21:为概念定义一套完整的操作

Reason（原因）

Ease of comprehension. Improved interoperability. Helps implementers and maintainers.

容易理解。提高相互操作性。帮助实现者和维护者。

Note（注意）

This is a specific variant of the general rule that a concept must make semantic sense.

这是通用规则：避免定义没有明确语义的“概念”的特化版本。

Example, bad (using TS concepts)（反面示例（使用TS概念））

template concept Subtractable = requires(T a, T, b) { a-b; };

This makes no semantic sense. You need at least + to make - meaningful and useful.

这段代码不具语义感觉。你至少需要一个+操作让-操作有意义和有用。

Examples of complete sets are

完整组合的例子有：

Arithmetic: +, -, *, /, +=, -=, *=, /=
Comparable: <, >, <=, >=, ==, !=

Note（注意）

This rule applies whether we use direct language support for concepts or not. It is a general design rule that even applies to non-templates:

无论你是否使用的语言对概念直接支持，本规则都适用。这是一条通用的设计原则，即使对于非模板编程也是如此。

class Minimal {
    // ...
};

bool operator==(const Minimal&, const Minimal&);
bool operator<(const Minimal&, const Minimal&);

Minimal operator+(const Minimal&, const Minimal&);
// no other operators

void f(const Minimal& x, const Minimal& y)
{
    if (!(x == y)) { /* ... */ }    // OK
    if (x != y) { /* ... */ }       // surprise! error

    while (!(x < y)) { /* ... */ }  // OK
    while (x >= y) { /* ... */ }    // surprise! error

    x = x + y;          // OK
    x += y;             // surprise! error
}

This is minimal, but surprising and constraining for users. It could even be less efficient.

这是最小化实现，但是会让使用者感到诧异和受限。它甚至可能是非效率的。

The rule supports the view that a concept should reflect a (mathematically) coherent set of operations.

本规则支持这样的视角：概念应该反映（算数）一套合理的操作组合。

Example（示例）

class Convenient {
    // ...
};

bool operator==(const Convenient&, const Convenient&);
bool operator<(const Convenient&, const Convenient&);
// ... and the other comparison operators ...

Minimal operator+(const Convenient&, const Convenient&);
// .. and the other arithmetic operators ...

void f(const Convenient& x, const Convenient& y)
{
    if (!(x == y)) { /* ... */ }    // OK
    if (x != y) { /* ... */ }       // OK

    while (!(x < y)) { /* ... */ }  // OK
    while (x >= y) { /* ... */ }    // OK

    x = x + y;     // OK
    x += y;        // OK
}

It can be a nuisance to define all operators, but not hard. Ideally, that rule should be language supported by giving you comparison operators by default.

定义所有的操作是一件麻烦的事，但并不困难。理想情况下，语言应该通过默认提供比较操作的方式支持本规则。

Enforcement（实施建议）

Flag classes that support "odd" subsets of a set of operators, e.g., == but not != or + but not -. Yes, std::string is "odd", but it's too late to change that.
标记只支持一套运算符的怪异子集的情况，例如支持==但不支持!=，或者支持+但不支持-。没错，std::string就很怪异，但现在修改它已经太晚了。

原文链接

https://github.com/isocpp/CppCoreGuidelines/blob/master/CppCoreGuidelines.md#t21-require-a-complete-set-of-operations-for-a-concept

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