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<typename T> 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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