C++编程指南32 - 模板编程时要避免过度约束以提高通用性

一：概述

        由于使用模板会提高代码的抽象级别，所以在编写模板代码时，要尽量让代码更灵活、通用，而不是只针对某些特定的操作或类型。目的是为了提高代码的重用性和效率。

二：示例

        举个例子，假设我们要写一个求和函数 sum。如果只要求类型 T 具备简单的“能增加”能力（比如使用 += 或者 +），那么我们可能会错过一些其他更通用的方式，导致只能用特定的类型（比如只能用能进行加法的类型）。这会限制代码的可扩展性和适应性。

template<typename T>
    requires Incrementable<T>
T sum1(vector<T>& v, T s)
{
    for (auto x : v) s += x;
    return s;
}

template<typename T>
    requires Simple_number<T>
T sum2(vector<T>& v, T s)
{
    for (auto x : v) s = s + x;
    return s;
}

    这里假设 Incrementable 不支持 + 操作，Simple_number 不支持 += 操作，我们就会过度约束 sum1 和 sum2 的调用者。而且在这种情况下，我们错失了一个编写成通用代码的机会。

        改进的方式是，使用更通用的约束，比如要求类型 T 是一个“算术类型”（即支持加法和加法赋值）。这样就可以保证无论是什么类型，只要它符合“算术”的标准，就可以使用 sum 函数了。这不仅避免了对类型的过度限制，还能让代码适用于更广泛的情况。

template<typename T>
    requires Arithmetic<T>
T sum(vector<T>& v, T s)
{
    for (auto x : v) s += x;
    return s;
}

三: 总结 

• 不要过度限制模板的类型要求，让代码更通用。

• 尽量避免只要求单一操作，要考虑更通用的操作集合。

• 用概念来约束类型，而不是直接依赖操作符，这样代码能处理更多类型，增加灵活性和复用性。