C++20中的Concepts(概念)有什么用？(对模板参数增加类型约束)

裘德小鎮的故事

发布时间：2026-01-13 09:40:02

850人浏览过

来源于php中文网

原创

Concepts 能提前发现模板错误，如 std::sort 对迭代器类型约束不满足时立即报错而非展开大量晦涩错误；自定义 Concept 应描述操作可行性而非贴标签，用 requires 块检查表达式合法性与返回类型；约束位置影响语义：模板参数级最清晰，函数尾部用于 SFINAE，if constexpr 用于编译期分支；Concepts 不提升运行时性能，但增强泛型安全性与接口契约明确性。

c++20中的concepts(概念)有什么用？(对模板参数增加类型约束)

Concepts 能帮你提前发现模板错误

没有 Concepts 时，std::sort 接收一个随机访问迭代器，但如果你传入 std::list::iterator（只支持双向遍历），编译器不会在第一眼报错，而是深入到内部实现里展开大量模板实例化后才爆出几十行晦涩的错误信息。用 Concepts 后，约束写在函数声明处：

template
void my_sort(Iter first, Iter last);

——传错类型立刻提示“std::list::iterator does not satisfy std::random_access_iterator”，错误位置精准、信息直白。

自定义 Concept 要写清楚“它必须能做什么”

Concept 不是给类型贴标签，而是描述一组操作是否可用。比如想约束某个类型支持加法和取负：

template
concept AddableAndNegatable = 
    requires(T a, T b) {
        { a + b } -> std::same_as;
        { -a } -> std::same_as;
    };

注意三点：

用 requires 块列出表达式，不是检查成员名
{ a + b } 表示“这个表达式合法”，-> std::same_as 才检查返回类型
不要写 requires std::is_arithmetic_v 这类静态断言——Concept 的意义在于约束接口行为，不是硬塞类型列表

Concept 约束位置不同，语义完全不同

同一个 Concept 放在不同地方，效果差很远：

作为模板参数约束：template → 编译期筛选，不匹配直接不参与重载解析
放在函数声明末尾：void f(T t) requires AddableAndNegatable; → 属于 SFINAE 友好约束，失败时该重载被静默丢弃
用在 if constexpr 里：if constexpr (AddableAndNegatable) → 运行时不可见的编译期分支，适合写 fallback 逻辑

混用这三种写法容易导致重载决议意外失败，尤其当多个约束条件交叉时，建议优先用模板参数级约束，语义最清晰。

别指望 Concepts 提高性能，但它让泛型更安全

Concepts 本身不改变生成代码，也不影响运行时开销。它的价值全在编译期：

Live PPT

一款AI智能化生成演示内容的在线工具。只需输入一句话、粘贴一段内容、或者导入文件，AI生成高质量PPT。

下载

避免无意中实例化不支持的操作（比如对 std::vector 调用 data()）
让库作者能明确写出“这个算法要求什么”，而不是靠文档或用户试错
配合 std::ranges 等新设施，才能真正启用基于范围的、可组合的算法

最容易被忽略的一点：Concept 检查的是“当前上下文可见的接口”。如果某个类型在头文件里只前向声明了，但关键操作定义在 cpp 文件里，Concept 判断会失败——这时候不是约束太严，而是 ODR 或包含顺序出了问题。

C++怎么判断一个文件是否存在_C++文件操作与存在性检查方法

c++中如何判断一个文件或文件夹是否存在_c++文件系统检测方法

c++怎么判断一个文件是否存在_c++检测文件存在的几种方式

c++如何判断文件是否存在_C++检测文件存在性的几种方法

c++怎么判断文件是否存在_c++文件存在性检测方法

相关标签:

access c++ if sort void 接口泛型算法

本站声明：本文内容由网友自发贡献，版权归原作者所有，本站不承担相应法律责任。如您发现有涉嫌抄袭侵权的内容，请联系admin@php.cn

上一篇：如何使用Compiler Explorer (Godbolt) 查看c++代码生成的汇编？ (性能优化分析) 下一篇：C++如何进行位运算操作？（&, |, ^, ~, <<, >>）

作者最新文章

电脑摄像头打不开怎么办快速排查和解决权限问题【视频会议】

2026-01-13 10:09

Composer的依赖解析缓存（Solver Cache）存放在哪里？ (缓存机制)

2026-01-13 10:15

保密观官网入口地址保密观网页版登录入口

2026-01-13 10:16

苹果手机怎么设置紧急联系人苹果手机SOS紧急联络功能设置【保命】

2026-01-13 10:16

真棒猫是什么意思萝卜纸巾猫咪为啥爆火【解析】

2026-01-13 10:28

MAC如何合并PDF文档页面_MAC预览功能PDF导出与顺序调整【教程】

2026-01-13 10:30

萝卜纸巾猫模仿挑战是什么全网3000万人参与的梗咋玩【教程+背景】

2026-01-13 10:32

汽车之家app如何快速找到指定车型的论坛？汽车之家app论坛搜索技巧【指南】

2026-01-13 11:09

c++ string如何转int c++ stoi和stringstream方法【汇总】

2026-01-13 11:19

手机双扬声器有什么好处双扬声器和单扬声器听感区别【介绍】

2026-01-13 11:23

热门AI工具

DeepSeek

幻方量化公司旗下的开源大模型平台

AI大模型

开放平台

豆包大模型

字节跳动自主研发的一系列大型语言模型

AI大模型

通义千问

阿里巴巴推出的全能AI助手

AI大模型

腾讯元宝

腾讯混元平台推出的AI助手

文档处理

Excel 表格

文心一言

文心一言是百度开发的AI聊天机器人，通过对话可以生成各种形式的内容。

AI大模型

中文写作

讯飞写作

基于讯飞星火大模型的AI写作工具，可以快速生成新闻稿件、品宣文案、工作总结、心得体会等各种文文稿

中文写作

写作工具

即梦AI

一站式AI创作平台，免费AI图片和视频生成。

图片拼接

图画生成

ChatGPT

最最强大的AI聊天机器人程序，ChatGPT不单是聊天机器人，还能进行撰写邮件、视频脚本、文案、翻译、代码等任务。

AI大模型

中文写作

智谱清言 - 免费全能的AI助手

AI大模型

PDF 文档

相关专题

if什么意思

if的意思是“如果”的条件。它是一个用于引导条件语句的关键词，用于根据特定条件的真假情况来执行不同的代码块。本专题提供if什么意思的相关文章，供大家免费阅读。

734

2023.08.22

sort排序函数用法

sort排序函数的用法：1、对列表进行排序，默认情况下，sort函数按升序排序，因此最终输出的结果是按从小到大的顺序排列的；2、对元组进行排序，默认情况下，sort函数按元素的大小进行排序，因此最终输出的结果是按从小到大的顺序排列的；3、对字典进行排序，由于字典是无序的，因此排序后的结果仍然是原来的字典，使用一个lambda表达式作为key参数的值，用于指定排序的依据。

385

2023.09.04

javascriptvoid(o)怎么解决

javascriptvoid(o)的解决办法：1、检查语法错误；2、确保正确的执行环境；3、检查其他代码的冲突；4、使用事件委托；5、使用其他绑定方式；6、检查外部资源等等。本专题为大家提供相关的文章、下载、课程内容，供大家免费下载体验。

175

2023.11.23

java中void的含义

本专题整合了Java中void的相关内容，阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

2025.11.27

硬盘接口类型介绍

硬盘接口类型有IDE、SATA、SCSI、Fibre Channel、USB、eSATA、mSATA、PCIe等等。详细介绍：1、IDE接口是一种并行接口，主要用于连接硬盘和光驱等设备，它主要有两种类型：ATA和ATAPI，IDE接口已经逐渐被SATA接口；2、SATA接口是一种串行接口，相较于IDE接口，它具有更高的传输速度、更低的功耗和更小的体积；3、SCSI接口等等。

1015

2023.10.19