C++ 限制模板类型

在 C++ 中，我们可以使用模板来处理不同类型的数据。但是有时我们需要对模板类型做出限制，以确保代码能够正确执行，并且避免出现不必要的错误。下面将介绍几种限制模板类型的方法。

1. 类型别名

可以使用类型别名来限制模板类型。具体来说，我们可以定义一个类型别名，然后使用 std::enable_if 及其他模板元编程技术来限制模板类型。

#include <type_traits>

template <typename T>
using EnableIfString = std::enable_if_t<std::is_same_v<std::decay_t<T>, std::string>>;

template <typename T, EnableIfString<T> = 0>
void print(T t) {
    std::cout << t << std::endl;
}

在上面的代码中，EnableIfString 是一个类型别名，用来限制模板类型只能为 std::string。除此之外，我们还使用了 std::decay_t 来移除模板类型的 cv-qualifier 和引用。最后，我们使用了 std::is_same_v 来判断模板类型是否为 std::string。如果是，那么 std::enable_if_t 将被转化为一个整数类型的值，等于 0。否则，函数模板将无法匹配。

2. 模板特化

还可以使用模板特化来限制模板类型。具体来说，我们可以为特定的模板参数指定一种特殊的代码实现。例如：

template <typename T>
void print(T t) {
    std::cout << t << std::endl;
}

template <>
void print<std::string>(std::string t) {
    std::cout << "\"" << t << "\"" << std::endl;
}

在上面的代码中，我们首先定义了一个通用的函数模板 print，用来输出任意类型的变量。然后，我们使用了空模板参数列表 <> 来为 print 模板参数指定一种特殊的代码实现，即当模板参数为 std::string 时，输出带有引号的字符串。

3. 模板约束 (C++20)

C++20 增加了一种新的语法，即模板约束（concepts），用来在编译时限制模板类型。具体来说，我们可以使用 requires 关键字来声明一组约束条件，用来限制模板参数的类型。

template <typename T>
requires std::is_same_v<std::decay_t<T>, std::string>
void print(T t) {
    std::cout << t << std::endl;
}

在上面的代码中，requires 关键字用来限制模板参数必须为 std::string。

模板约束的语法比较简洁，而且能够提供更好的错误信息。不过需要注意的是，目前不是所有的编译器都支持模板约束。

总结

在 C++ 中，我们可以使用类型别名、模板特化以及模板约束等技术来限制模板类型，以确保代码能够正确执行，并且避免出现不必要的错误。不同的技术有各自的优缺点，具体应该根据具体情况而定。