为什么类型约束 `std::convertible_to` 只能与一个模板参数一起使用？

Question

我已经滚动并搜索了标准和cppreference数小时但无济于事，如果有人能为我解释这种情况，我将不胜感激：

我正在查看标准概念std::convertibe_to 。 这是一个我理解的简单例子

class A {};
class B : public A {};

std::convertible_to<A, B>; // false
std::convertible_to<B, A>; // true

按预期工作。

现在还有另一种可能的使用方式，我不太明白

void foo(std::convertible_to<A> auto x) { /* ... */ }

，而这个 function 可以很容易地接受任何可转换为 A 的类型。但这很奇怪，因为第一个模板参数（“From”）基本上被删除，并在 function 调用中推导出来。 下面的 function 也可以，我很确定它实际上等同于前一个

template<typename T, std::convertible_to<T> S>
void foo(S x) { /* ... */ }

当我们调用foo时，再次推断出x的类型。

这有效，尽管模板需要两个参数。 我也尝试使用std::derived_from并且它似乎有效。 这种仅使用一个模板参数来指定概念的形式甚至出现在标准本身中，因此必须有一些语法来解释它。

请注意，唯一存在的std::convertible_to版本实际上是采用两个模板参数的版本。

谁能澄清为什么这有效？

Answer 1

void foo( constraint<P0, P1, P2> auto x );

这大致转化为

template<contraint<P0, P1, P2> X>
void foo( X x );

大致翻译为

template<class X> requires constraint<X, P0, P1, P2>
void foo( X x );

请注意类型X是如何添加到约束的模板arguments之前的。

所以在你的情况下，

template<typename T, std::convertible_to<T> S>
void foo(S x) { /* ... */ }

大致是

template<typename T, class S>
requires std::convertible_to<S, T>
void foo(S x) { /* ... */ }

（我粗略地说，因为我相信它们在微妙的方面并不完全等同。例如，第二个引入了名称X ，而第一个则没有。而且可能还有其他类似规模的差异；我的意思是理解翻译将使您了解翻译的内容。这与for(:)循环与for(;;)循环对应不同；标准根据for(;;)循环指定for(:)循环，这不是这不是我上面所说的。）

Answer 2

在模板参数列表中未提供模板概念的第一个参数的情况下，可以在多个位置使用concept名称。 约束auto推导的变量就是其中之一。

这些情况下的第一个参数由某个表达式提供，通常使用模板参数推导规则。 在受约束的 function 参数的情况下，第一个参数由模板 function 本身确定。 也就是说，如果您调用foo(10) ，模板参数推导会将auto模板参数推导为int 。 因此，完整的概念将是convertible_to<int, A> 。