Concepts 是 C++20 中用于对模板参数施加编译期语义约束的机制,它通过具名谓词定义类型必须支持的操作,提升错误诊断精度并简化模板编程。

C++20 的 Concepts 是一种对模板参数施加语义约束的机制,它让编译器能在编译早期检查类型是否满足接口要求,而不是等到实例化后才爆出一长串难以理解的错误。
Concept 是什么:不只是 type trait 的包装
Concept 是一个具名的、可复用的编译期谓词,用于表达“某个类型必须支持哪些操作”。它不是运行时检查,也不改变类型系统,而是为模板提供清晰、可诊断的契约。
例如,要表达“T 必须支持 + 和 ==”,可以定义:
templateconcept AddableAndEquatable = requires(T a, T b) { { a + b } -> std::same_as ; { a == b } -> std::convertible_to ; };
在函数模板中使用 Concept 约束
可以直接将 concept 作为模板参数的前置条件,替代传统的 enable_if 或 SFINAE 写法:
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templateT add_and_check(T a, T b) { auto res = a + b; if (res == a) return b; return res; }
调用时若传入不满足条件的类型(如 std::vector),编译器会直接报错:“add_and_check requires AddableAndEquatable”,错误位置精准、信息明确。
Concept 可以组合与简化模板重载
- 用
requires子句细化特化逻辑,比如区分整型和浮点型算法 - 用
and/or/not组合多个 concept,例如:Sortable && Copyable -
标准库已提供大量内置 concept,如
std::regular、std::predicate、std::invocable,可直接复用
常见误用提醒
- 不要在 concept 中写具体实现细节(如私有成员访问),它只应描述公开接口行为
- 避免过度约束:一个 concept 应聚焦单一语义职责,比如
Swappable不应同时要求DefaultConstructible - concept 名称建议用形容词(
Sortable)或名词(InputIterator),保持语义直观










