C++20中能否编写仅匹配字符串字面量的concept？

你提到的那个包装类确实存在缺陷：它的模板构造函数接受任意const char[N]类型的数组引用，不仅是字符串字面量，像静态存储期的命名字符数组（比如static const char arr[] = "test";）也能传入并通过编译。

要编写仅匹配字符串字面量的Concept，我们可以利用字符串字面量的核心特性：作为表达式时，它是纯右值（prvalue），而命名的数组变量是左值（lvalue）。以下是两种实现方案：

方案一：标准C++实现（近似匹配） #

通过requires表达式检查参数能否绑定到数组右值引用，只有字符串字面量这类prvalue数组能满足条件：

#include <type_traits>

template<typename T>
concept StringLiteral = 
    // 确保是数组类型，且元素是char（忽略cv限定）
    std::is_array_v<std::remove_reference_t<T>> &&
    std::same_as<std::remove_cv_t<std::remove_extent_t<std::remove_reference_t<T>>>, char> &&
    // 检查参数能作为右值数组引用传递（仅prvalue数组满足）
    requires(T&& s) {
        std::forward<T>(s) -> std::convertible_to<std::remove_reference_t<T>&&>;
    };

// 使用该Concept的函数
void takes_literal(StringLiteral auto lit) {
    // 此处lit的类型为const char (&)[N]，仅接受字符串字面量
}

测试示例 #

int main() {
    takes_literal("hello world"); // 合法：字符串字面量是prvalue
    static const char arr[] = "test";
    takes_literal(arr); // 编译失败：arr是lvalue，无法绑定到右值引用
    const char* ptr = "invalid";
    takes_literal(ptr); // 编译失败：不是数组类型
}

注意：这个方案无法阻止用户通过std::move传递constexpr静态数组（比如takes_literal(std::move(arr));），因为std::move会将左值转换为右值引用，从而绕过检查。

方案二：依赖编译器内置函数（严格匹配） #

如果需要严格区分字符串字面量和所有其他数组，可以使用编译器提供的内置判断函数（比如GCC/Clang的__builtin_is_string_literal、MSVC的__is_string_literal），结合consteval函数实现精准检查：

#include <type_traits>

// 利用编译器内置函数判断是否为字符串字面量
consteval bool is_string_literal(auto const& s) {
    return __builtin_is_string_literal(s); // GCC/Clang版本，MSVC可替换为__is_string_literal(s)
}

template<typename T>
concept StringLiteral = 
    std::is_array_v<std::remove_reference_t<T>> &&
    std::same_as<std::remove_cv_t<std::remove_extent_t<std::remove_reference_t<T>>>, char> &&
    // 在常量表达式中检查是否为字符串字面量
    requires(T&& s) {
        requires is_string_literal(s);
    };

void takes_literal(StringLiteral auto lit) {
    // 使用lit
}

这个方案能准确拒绝所有非字符串字面量的数组，包括被std::move转换的constexpr静态数组，但代价是丧失了部分编译器可移植性。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者BeeOnRope