std::enable_if 有条件地编译成员 function

Question

我试图通过一个简单的示例来了解如何使用std::enable_if 。 看完这个答案后，我觉得想出一个简单的例子应该不会太难。 我想使用std::enable_if在两个成员函数之间进行选择，并只允许使用其中一个。

不幸的是，以下内容无法使用 gcc 4.7 进行编译，经过数小时的尝试，我问你们我的错误是什么。

#include <utility>
#include <iostream>

template< class T >
class Y {

    public:
        template < typename = typename std::enable_if< true >::type >
        T foo() {
            return 10;
        }
        template < typename = typename std::enable_if< false >::type >
        T foo() {
            return 10;
        }

};


int main() {
    Y< double > y;

    std::cout << y.foo() << std::endl;
}

gcc 报告如下问题：

% LANG=C make CXXFLAGS="-std=c++0x" enable_if
g++ -std=c++0x    enable_if.cpp   -o enable_if
enable_if.cpp:12:65: error: `type' in `struct std::enable_if<false>' does not name a type
enable_if.cpp:13:15: error: `template<class T> template<class> T Y::foo()' cannot be overloaded
enable_if.cpp:9:15: error: with `template<class T> template<class> T Y::foo()'

为什么g++不删除第二个成员function的错误实例化？ 根据标准， std::enable_if< bool, T = void >::type仅在 boolean 模板参数为真时存在。 但为什么 g++ 不认为这是 SFINAE？ 我认为重载错误消息来自g++没有删除第二个成员function的问题，并认为这应该是一个过载。

Answer 1

SFINAE 仅在模板参数的参数推导中的替换使构造格式错误时才有效。 没有这样的替代。

我也想到了这一点，并尝试使用std::is_same< T, int >::value和! std::is_same< T, int >::value ! std::is_same< T, int >::value给出相同的结果。

那是因为当类模板被实例化时（当你创建一个Y<int>类型的对象时会发生这种情况），它会实例化它的所有成员声明（不一定是它们的定义/主体！）。 其中还有它的成员模板。 请注意， T是已知的，并且!std::is_same< T, int >::value产生 false。 所以它会创建一个Y<int>类，它包含

class Y<int> {
    public:
        /* instantiated from
        template < typename = typename std::enable_if< 
          std::is_same< T, int >::value >::type >
        T foo() {
            return 10;
        }
        */

        template < typename = typename std::enable_if< true >::type >
        int foo();

        /* instantiated from

        template < typename = typename std::enable_if< 
          ! std::is_same< T, int >::value >::type >
        T foo() {
            return 10;
        }
        */

        template < typename = typename std::enable_if< false >::type >
        int foo();
};

std::enable_if<false>::type访问不存在的类型，因此该声明std::enable_if<false>::type 。 因此您的程序无效。

您需要使成员模板的enable_if依赖于成员模板本身的参数。 那么声明是有效的，因为整个类型仍然是依赖的。 当您尝试调用其中之一时，会对其模板参数进行参数推导，并且 SFINAE 会按预期发生。 请参阅此问题以及有关如何执行此操作的相应答案。

Answer 2

我做了这个简短的例子，它也有效。

#include <iostream>
#include <type_traits>

class foo;
class bar;

template<class T>
struct is_bar
{
    template<class Q = T>
    typename std::enable_if<std::is_same<Q, bar>::value, bool>::type check()
    {
        return true;
    }

    template<class Q = T>
    typename std::enable_if<!std::is_same<Q, bar>::value, bool>::type check()
    {
        return false;
    }
};

int main()
{
    is_bar<foo> foo_is_bar;
    is_bar<bar> bar_is_bar;
    if (!foo_is_bar.check() && bar_is_bar.check())
        std::cout << "It works!" << std::endl;

    return 0;
}

如果你想让我详细说明，请评论。 我认为代码或多或少是不言自明的，但是我又做了一遍，所以我可能是错的:)

你可以在这里看到它的实际效果。

Answer 3

对于那些正在寻找“有效”解决方案的后来者：

#include <utility>
#include <iostream>

template< typename T >
class Y {

    template< bool cond, typename U >
    using resolvedType  = typename std::enable_if< cond, U >::type; 

    public:
        template< typename U = T > 
        resolvedType< true, U > foo() {
            return 11;
        }
        template< typename U = T >
        resolvedType< false, U > foo() {
            return 12;
        }

};


int main() {
    Y< double > y;

    std::cout << y.foo() << std::endl;
}

编译：

g++ -std=gnu++14 test.cpp 

跑步给出：

./a.out 
11

Answer 4

从这篇文章：

默认模板参数不是模板签名的一部分

但是可以做这样的事情：

#include <iostream>

struct Foo {
    template < class T,
               class std::enable_if < !std::is_integral<T>::value, int >::type = 0 >
    void f(const T& value)
    {
        std::cout << "Not int" << std::endl;
    }

    template<class T,
             class std::enable_if<std::is_integral<T>::value, int>::type = 0>
    void f(const T& value)
    {
        std::cout << "Int" << std::endl;
    }
};

int main()
{
    Foo foo;
    foo.f(1);
    foo.f(1.1);

    // Output:
    // Int
    // Not int
}

Answer 5

解决这个问题的一种方法，成员函数的特化是把特化放到另一个类中，然后从那个类继承。 您可能必须更改继承顺序才能访问所有其他底层数据，但这种技术确实有效。

template< class T, bool condition> struct FooImpl;
template<class T> struct FooImpl<T, true> {
T foo() { return 10; }
};

template<class T> struct FoolImpl<T,false> {
T foo() { return 5; }
};

template< class T >
class Y : public FooImpl<T, boost::is_integer<T> > // whatever your test is goes here.
{
public:
    typedef FooImpl<T, boost::is_integer<T> > inherited;

    // you will need to use "inherited::" if you want to name any of the 
    // members of those inherited classes.
};

这种技术的缺点是如果你需要为不同的成员函数测试很多不同的东西，你必须为每个函数创建一个类，并将它链接到继承树中。 这适用于访问公共数据成员。

前任：

template<class T, bool condition> class Goo;
// repeat pattern above.

template<class T, bool condition>
class Foo<T, true> : public Goo<T, boost::test<T> > {
public:
    typedef Goo<T, boost::test<T> > inherited:
    // etc. etc.
};

Answer 6

布尔值需要依赖于推导的模板参数。 所以一个简单的修复方法是使用默认的布尔参数：

template< class T >
class Y {

    public:
        template < bool EnableBool = true, typename = typename std::enable_if<( std::is_same<T, double>::value && EnableBool )>::type >
        T foo() {
            return 10;
        }

};

但是，如果您想重载成员函数，这将不起作用。 相反，最好使用Tick库中的TICK_MEMBER_REQUIRES ：

template< class T >
class Y {

    public:
        TICK_MEMBER_REQUIRES(std::is_same<T, double>::value)
        T foo() {
            return 10;
        }

        TICK_MEMBER_REQUIRES(!std::is_same<T, double>::value)
        T foo() {
            return 10;
        }

};

您也可以像这样实现自己的成员 requires 宏（以防万一您不想使用其他库）：

template<long N>
struct requires_enum
{
    enum class type
    {
        none,
        all       
    };
};


#define MEMBER_REQUIRES(...) \
typename requires_enum<__LINE__>::type PrivateRequiresEnum ## __LINE__ = requires_enum<__LINE__>::type::none, \
class=typename std::enable_if<((PrivateRequiresEnum ## __LINE__ == requires_enum<__LINE__>::type::none) && (__VA_ARGS__))>::type

Answer 7

这是我使用宏的极简示例。 使用更复杂的表达式时，请使用双括号enable_if((...)) 。

template<bool b, std::enable_if_t<b, int> = 0>
using helper_enable_if = int;

#define enable_if(value) typename = helper_enable_if<value>

struct Test
{
     template<enable_if(false)>
     void run();
}

Answer 8

// Try this one:

#include <iostream>
#include <type_traits>

// suppose you want to disable certain member functions based on the tag
struct FooTag;
struct BarTag;

// macro to save some typings in the following
// note that a dummy typename is involved in both the 
// first and second parameters. 
// this should be different than the template parameter of the class (typename T for Widget below)

#define EnableIfFoo(T) \
template <typename Dummy = void, typename = \
          typename std::enable_if<std::is_same<FooTag, T>::value, Dummy>::type>

#define EnableIfBar(T) \
template <typename Dummy = void, typename = \
          typename std::enable_if<std::is_same<BarTag, T>::value, Dummy>::type>

template <typename T>
class Widget {
public:
    // enable this function only if the tag is Bar
    EnableIfFoo(T)
    void print() const { std::cout << "I am a Foo!" << std::endl; }
    
    // enable this function only if the tag is Foo
    EnableIfBar(T)
    void display() const { std::cout << "I am a Bar!" << std::endl; }
};


int main() {
    
    // instantiate a widget with tag Foo
    // only print is enabled; display is not
    Widget<FooTag> fw;
    fw.print();
    //fw.display(); // compile error !!
    
    // instantiate a Widget using tag Bar
    // only display is enabled; print is not
    Widget<BarTag> bw;
    bw.display();
    //bw.print(); // compile error !!
    
    return 0;
}