【C++】requires关键字简介

requires 是 C++20 中引入的一个新关键字，用于在函数模板或类模板中声明所需的一组语义要求，它可以用来限制模板参数，类似于 typename 和 class 关键字。

requires关键字常与type_traits头文件下类型检查函数匹配使用，当requires后的表达式值为true时满足requires条件，代表由其修饰的函数/类的模板参数合法，可以正常使用

requires 关键字可以用于以下两种情况：

• 在函数模板或成员函数中，使用 requires 关键字限制函数模板或成员函数的参数或返回值必须满足一定的语义要求。例如：

template <typename T>
void print(T t) requires std::is_integral_v<T> {
    std::cout << t << std::endl;
}

在这个例子中，使用 requires 关键字限制函数模板参数 T 必须是整数类型。

• 在类模板或成员类中，使用 requires 关键字限制类模板或成员类必须满足一定的语义要求。例如：

template <typename T>
requires std::is_integral_v<T>
class IntContainer {
public:
    IntContainer(T t) : value_{t} {}

private:
    T value_;
};

在这个例子中，使用 requires 关键字限制类模板参数 T 必须是整数类型。

需要注意的是，requires 关键字仅能用于函数模板和类模板中，不能用于非模板函数和非模板类。此外，requires 关键字的语义要求必须在编译时可验证，否则将引发编译时错误。

#include <iostream>

class TestRequires
{
public:
    template <typename T>
    static void test(T t)
        requires std::is_integral_v<T>
    {
        std::cout << "test(T t) requires int" << std::endl;
    }

    template <typename T>
    static void test(T t)
        requires std::is_floating_point_v<T>
    {
        std::cout << "test(T t) requires float" << std::endl;
    }

};
int main()
{
    TestRequires::test(123);
    TestRequires::test(1.234);
    return 0;
}

除此之外，requires关键字也可以用于类型转换前的检查(假如函数内需要)：

template <typename T>
int64_t unpack(T v) requires std::is_integral<T>::value
{return static_cast<int64_t>(v);}