部分特化和对 std::void_t<> 的需求

Question

语言律师之一......

我在玩 SFINAE 和 TMP，试图获得更深入的理解。

考虑下面的代码，一个 std::is_default_constructible 的简单实现

#include <type_traits>

template <typename T, typename = void> struct is_default_constructable : std::false_type {};
template <typename T> struct is_default_constructable<T, decltype(T()) > : std::true_type {};

class NC { NC(int); };  // Not default constructable

#include <iostream>
int main(int, char **)
{
    std::cout << "int is_default_constructible? " << is_default_constructable<int>() << std::endl;
    std::cout << "NC is_default_constructible? " << is_default_constructable<NC>() << std::endl;
}

这编译得很好，但实际上不起作用，它对所有类型都返回 false。

对于 NC 情况，正如我所期望的那样， T()格式不正确，因此由于 SFINAE 丢弃了专业化并使用了主要模板 (false_type)。 但是对于int情况，我希望将专业化用作decltype(T())是有效的并且等效于T 。

如果根据<type_traits>的实际代码，我将专业化更改为

template <typename T> using wrap = void;
template <typename T> struct is_default_constructable<T, wrap<decltype(T())> > : std::true_type {};

（ std::void_t<>第二个模板参数包装在std::void_t<>的模型中，这迫使第二个类型为void ），这按预期工作。

更奇怪的是，使用void以外的类型作为主模板或wrap<>的默认类型的这种方案的变体也会失败，除非这两种类型相同。

有人可以解释为什么wrap<>的类型和第二个模板参数默认类型需要相同才能选择专业化吗？

（我在 g++ 6.3 版中使用“g++ -Wall --std=c++17”，但我认为这与编译器无关。）

Answer 1

这不是 SFINAE 或部分专业化排序的结果，而是由于使用了默认模板参数。 非正式地，原因是默认模板参数的应用发生在搜索模板定义之前，包括可能的特化。

所以在上面的例子中，说is_default_constructable<int>的代码实际上是在应用默认的第二个参数后请求实例化模板is_default_constructable<int, void> 。 然后考虑可能的定义。

“主要”模板定义明确匹配并包含在内。 给定的部分专业化

template <typename T> struct is_default_constructable<T, decltype(T()) > : std::true_type {};

实际上是定义is_default_constructable<int, int> ，它与请求的is_default_constructable<int, void>不匹配is_default_constructable<int, void>因此即使替换成功，也会忽略特化。 这将主要定义（继承 false_type）作为唯一可行的定义，因此它被选中。

当专业化具有wrap<> （或std::void_t<> ）以强制第二个 arg 为void ，专业化定义is_default_constructable<int, void>与请求匹配。 这个定义（假设替换成功，即T()格式良好）比主要定义更专业（根据超复杂的专业化排序规则），所以选择它。

顺便说一句，当 T 是引用类型或其他极端情况时，上述幼稚的实现可能无法按预期工作，这是使用所有这些标准库版本的一个很好的理由。 他们标准委员会的人比我聪明得多，并且已经想到了所有这些事情。

这个答案和这个对有些相关问题的答案有更详细的信息让我正确。

而且，是的，我无法拼写可构造的，假设它甚至是一个单词。 这是使用标准库的另一个很好的理由。