在Java中，你可以定义泛型类，它只接受你选择的扩展类的类型，例如:
public class ObservableList<T extends List> {
...
}
这是使用“extends”关键字完成的。
在c++中是否有与此关键字简单等价的东西?
当前回答
我认为之前所有的答案都是只见树木不见森林。
Java泛型与模板不同;它们使用类型擦除，这是一种动态技术，而不是编译时多态性，这是一种静态技术。这两种截然不同的策略不能很好地融合在一起的原因应该是显而易见的。
与其尝试使用编译时构造来模拟运行时构造，不如让我们看看extends实际上做了什么:根据Stack Overflow和Wikipedia, extends用于指示子类化。
c++也支持子类化。
还显示了一个容器类，它以泛型的形式使用类型擦除，并扩展以执行类型检查。在c++中，您必须自己执行类型擦除机制，这很简单:创建一个指向超类的指针。
让我们把它包装成一个类型定义，让它更容易使用，而不是一个完整的类，等等:
Typedef std::list<superclass*> subclasses_of_superclass_only_list;
例如:
class Shape { };
class Triangle : public Shape { };
typedef std::list<Shape*> only_shapes_list;
only_shapes_list shapes;
shapes.push_back(new Triangle()); // Works, triangle is kind of shape
shapes.push_back(new int(30)); // Error, int's are not shapes
现在，List似乎是一个接口，表示一种集合。c++中的接口只是一个抽象类，也就是说，一个只实现纯虚方法的类。使用这种方法，您可以轻松地在c++中实现java示例，而不需要任何概念或模板专门化。由于虚拟表查找，它的执行速度也会像Java样式的泛型一样慢，但这通常是可以接受的损失。
其他回答
最简单的解决办法是忽略这个问题，虽然还没有人提到过。如果我试图在一个期望容器类(如vector或list)的函数模板中使用int作为模板类型，那么我将得到一个编译错误。粗暴而简单，但它解决了问题。编译器将尝试使用您指定的类型，如果失败，则生成编译错误。
唯一的问题是，您得到的错误消息将很难阅读。然而，这是一种非常常见的方法。标准库中充满了函数或类模板，它们期望从模板类型中获得某些行为，而不做任何检查所使用的类型是否有效的工作。
如果您想要更好的错误消息(或者如果您想要捕捉不会产生编译器错误，但仍然没有意义的情况)，您可以根据您想要的复杂程度，使用Boost的静态断言或Boost concept_check库。
使用最新的编译器，可以使用内置的static_assert。
在c++中是否有与此关键字简单等价的东西?
No.
根据你想要实现的目标，可能会有足够的(甚至更好的)替代品。
我已经看了一些STL代码(在linux上，我认为它是从SGI的实现派生出来的)。它有“概念断言”;例如，如果您需要一个能够理解*x和++x的类型，则概念断言将在一个什么都不做的函数(或类似的东西)中包含该代码。它确实需要一些开销，所以把它放在一个定义依赖于#ifdef debug的宏中可能是聪明的。
如果子类关系确实是你想知道的，你可以在构造函数中断言T instanceof list(除非它在c++中“拼写”不同)。这样，你就可以通过测试来避免编译器无法为你检查它。
我们可以使用std::is_base_of和std::enable_if: (static_assert可以被删除，如果不能引用type_traits，上面的类可以自定义实现或从boost中使用)
#include <type_traits>
#include <list>
class Base {};
class Derived: public Base {};
#if 0 // wrapper
template <class T> class MyClass /* where T:Base */ {
private:
static_assert(std::is_base_of<Base, T>::value, "T is not derived from Base");
typename std::enable_if<std::is_base_of<Base, T>::value, T>::type inner;
};
#elif 0 // base class
template <class T> class MyClass: /* where T:Base */
protected std::enable_if<std::is_base_of<Base, T>::value, T>::type {
private:
static_assert(std::is_base_of<Base, T>::value, "T is not derived from Base");
};
#elif 1 // list-of
template <class T> class MyClass /* where T:list<Base> */ {
static_assert(std::is_base_of<Base, typename T::value_type>::value , "T::value_type is not derived from Base");
typedef typename std::enable_if<std::is_base_of<Base, typename T::value_type>::value, T>::type base;
typedef typename std::enable_if<std::is_base_of<Base, typename T::value_type>::value, T>::type::value_type value_type;
};
#endif
int main() {
#if 0 // wrapper or base-class
MyClass<Derived> derived;
MyClass<Base> base;
// error:
MyClass<int> wrong;
#elif 1 // list-of
MyClass<std::list<Derived>> derived;
MyClass<std::list<Base>> base;
// error:
MyClass<std::list<int>> wrong;
#endif
// all of the static_asserts if not commented out
// or "error: no type named ‘type’ in ‘struct std::enable_if<false, ...>’ pointing to:
// 1. inner
// 2. MyClass
// 3. base + value_type
}
c++ 20概念使用示例
改编自https://en.cppreference.com/w/cpp/language/constraints，你可以只做一些鸭子打字:
#include <cassert>
#include <concepts>
struct ClassWithMyFunc {
int myFunc() {
return 1;
}
};
struct ClassWithoutMyFunc {};
// Concept HasMyFunc: type 'T' has `.myFunc` and
// its return is convertible to int.
template<typename T>
concept HasMyFunc= requires(T a) {
{ a.myFunc() } -> std::convertible_to<int>;
};
// Constrained function template
template<HasMyFunc T>
int f(T t) {
return t.myFunc() + 1;
}
int main() {
assert(f(ClassWithMyFunc()) == 2);
// assert(f(ClassWithoutMyFunc()) == 2);
}
编译并运行:
g++ -ggdb3 -O0 -std=c++20 -Wall -Wextra -pedantic -o main.out main.cpp
./main.out
如果取消注释// assert(f(ClassWithoutMyFunc()) == 2);，它会像预期的那样失败:
In file included from /usr/include/c++/10/cassert:44,
from main.cpp:1:
main.cpp: In function ‘int main()’:
main.cpp:27:34: error: use of function ‘int f(T) [with T = ClassWithoutMyFunc]’ with unsatisfied constraints
27 | assert(f(ClassWithoutMyFunc()) == 2);
| ^
main.cpp:21:5: note: declared here
21 | int f(T t) {
| ^
main.cpp:21:5: note: constraints not satisfied
main.cpp: In instantiation of ‘int f(T) [with T = ClassWithoutMyFunc]’:
main.cpp:27:5: required from here
main.cpp:15:9: required for the satisfaction of ‘HasMyFunc<T>’ [with T = ClassWithoutMyFunc]
main.cpp:15:20: in requirements with ‘T a’ [with T = ClassWithoutMyFunc]
main.cpp:16:15: note: the required expression ‘a.myFunc()’ is invalid
16 | { a.myFunc() } -> std::convertible_to<int>;
| ~~~~~~~~^~
cc1plus: note: set ‘-fconcepts-diagnostics-depth=’ to at least 2 for more detail
需要多个基类
如果你真的想要某个基类:
#include <concepts>
#include <type_traits>
struct Base1 {};
struct Base2 {};
struct Derived1 : public Base1 {};
struct Derived2 : public Base2 {};
struct NotDerived {};
template<typename T>
concept HasBase1Or2= std::is_base_of<Base1, T>::value || std::is_base_of<Base2, T>::value;
template<HasBase1Or2 T>
void f(T) {}
int main() {
f(Derived1());
f(Derived2());
// f(NotDerived());
}
如果取消注释// f(NotDerived());它在以下情况下失败:
main.cpp: In function ‘int main()’:
main.cpp:22:19: error: use of function ‘void f(T) [with T = NotDerived]’ with unsatisfied constraints
22 | f(NotDerived());
| ^
main.cpp:17:6: note: declared here
17 | void f(T) {}
| ^
main.cpp:17:6: note: constraints not satisfied
main.cpp: In instantiation of ‘void f(T) [with T = NotDerived]’:
main.cpp:22:19: required from here
main.cpp:13:9: required for the satisfaction of ‘HasBase1Or2<T>’ [with T = NotDerived]
main.cpp:13:55: note: no operand of the disjunction is satisfied
13 | concept HasBase1Or2= std::is_base_of<Base1, T>::value ||
| ~~~~~~^~
14 | std::is_base_of<Base2, T>::value;
| ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
cc1plus: note: set ‘-fconcepts-diagnostics-depth=’ to at least 2 for more detail
在Ubuntu 21.04 GCC 10.3.0上测试。
GCC 10似乎已经实现了它:https://gcc.gnu.org/gcc-10/changes.html，你可以在Ubuntu 20.04上获得它作为一个PPA。https://godbolt.org/ GCC 10.1无法在Ubuntu 20.04上识别概念。
我认为之前所有的答案都是只见树木不见森林。
Java泛型与模板不同;它们使用类型擦除，这是一种动态技术，而不是编译时多态性，这是一种静态技术。这两种截然不同的策略不能很好地融合在一起的原因应该是显而易见的。
与其尝试使用编译时构造来模拟运行时构造，不如让我们看看extends实际上做了什么:根据Stack Overflow和Wikipedia, extends用于指示子类化。
c++也支持子类化。
还显示了一个容器类，它以泛型的形式使用类型擦除，并扩展以执行类型检查。在c++中，您必须自己执行类型擦除机制，这很简单:创建一个指向超类的指针。
让我们把它包装成一个类型定义，让它更容易使用，而不是一个完整的类，等等:
Typedef std::list<superclass*> subclasses_of_superclass_only_list;
例如:
class Shape { };
class Triangle : public Shape { };
typedef std::list<Shape*> only_shapes_list;
only_shapes_list shapes;
shapes.push_back(new Triangle()); // Works, triangle is kind of shape
shapes.push_back(new int(30)); // Error, int's are not shapes
现在，List似乎是一个接口，表示一种集合。c++中的接口只是一个抽象类，也就是说，一个只实现纯虚方法的类。使用这种方法，您可以轻松地在c++中实现java示例，而不需要任何概念或模板专门化。由于虚拟表查找，它的执行速度也会像Java样式的泛型一样慢，但这通常是可以接受的损失。
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