变量模板别名作为模板参数（第2部分）

Question

这是another question的后续行动。它指的是同样的问题（我希望），但使用一个完全不同的例子来说明它。原因是在前面的示例中，只有实验性GCC 4.9因编译器错误而失败。在此示例中，Clang和GCC 4.8.1也以不同方式失败：Clang产生意外结果，GCC 4.8.1报告不同的错误消息。

上一个问题的答案或多或少地说代码是有效的，问题在于GCC的实验版本。但这个结果让我更加怀疑。几个月来我一直困扰着我怀疑是相关（或相同）的问题，这是我第一次有一个小的具体例子来说明。

所以，这是一些代码。首先，一些通用代码将SFINAE应用于由可变参数模板别名元函数F指定的任意测试：

#include <iostream>
using namespace std;

using _true  = integral_constant <bool, true>;
using _false = integral_constant <bool, false>;

template <typename T> using pass = _true;

template <template <typename...> class F>
struct test
{
    template <typename... A> static _false           _(...);
    template <typename... A> static pass <F <A...> > _(int);
};

template <template <typename...> class F, typename... A>
using sfinae = decltype(test <F>::template _<A...>(0));

其次，一个特定的测试，检查给定的类是否定义了一个名为type的类型：

template <typename T> using type_of  = typename T::type;
template <typename T> using has_type = sfinae <type_of, T>;

最后，一个例子：

struct A { using type = double; };

int main()
{
    cout << has_type <int>() << ", ";
    cout << has_type <A>()   << endl;
}

预期结果为0, 1。 Clang说0, 0。 GCC 4.8.1说

tst.cpp: In substitution of ‘template<class T> using type_of = typename T::type [with T = A ...]’:
tst.cpp:15:51: required from ‘struct test<type_of>’
tst.cpp:19:67: required by substitution of ‘template<template<class ...> class F, class ... A> using sfinae = decltype (test:: _<A ...>(0)) [with F = type_of; A = {T}]’
tst.cpp:24:58: required from here
tst.cpp:23:56: error: ‘A ...’ is not a class, struct, or union type
  template <typename T> using type_of = typename T::type; 
                                                        ^

和GCC 4.9说

tst.cpp:19:67:   required by substitution of ‘template<template<class ...> class F, class ... A> using sfinae = decltype (test:: _<A ...>(0)) [with F = type_of; A = {T}]’
tst.cpp:24:58:   required from here
tst.cpp:15:51: error: pack expansion argument for non-pack parameter ‘T’ of alias template ‘template<class T> using type_of = typename T::type’
  template <typename... A> static pass <F <A...> > _(int);
                                                   ^

（行号可能有所不同）。所以，一切都以不同的方式失败。

现在，这是一个解决方法。元功能car从给定包中选择第一种类型，然后将测试重新定义为type_of2，现在是可变参数：

template <typename... T> struct car_t;
template <typename... T> using  car = type_of <car_t <T...> >;

template <typename T, typename... Tn>
struct car_t <T, Tn...> { using type = T; };

template <typename... T> using type_of2  = typename car <T...>::type;
template <typename T>    using has_type2 = sfinae <type_of2, T>;

int main()
{
    cout << has_type2 <int>() << ", ";
    cout << has_type2 <A>()   << endl;
}

现在所有三个编译器都按预期说0, 1。有趣的是，对于任何版本的GCC，我们必须删除has_type（即使我们不使用它）并且只留下has_type2;否则我们会有类似的错误。

结束：我看到一个模板的问题需要表单的可变参数模板参数

template <typename...> class F

我们实际上将

形式的非变量模板别名作为输入

template <typename T> using alias = // ... anything including T or not

并最终调用F，就好像它是variadic：

F <A...>

目前的意见认为这是有效的，但现在似乎有三个编制者不同意。所以问题是：是否有效？

对我而言很重要因为我有几十个现有代码文件，基于这个假设是有效的，现在我还需要重新设计（因为这些编译器存在实际问题），但确切的重新设计将取决于回答。

Answer 1

这不能回答上面的代码是否有效的问题，但这是一个非常漂亮的解决方法，我通过在提出问题后不久进行试验找到了，我觉得分享是有用的。

所需要的只是以下定义：

template <template <typename...> class F>
struct temp { };

template <typename... A, template <typename...> class F>
F <A...> subs_fun(temp <F>);

template <template <typename...> class F, typename... A>
using subs = decltype(subs_fun <A...>(temp <F>()));

然后，只要F <A...>出现问题，请将其替换为subs <F, A...>。就是这样。我无法解释原因，但迄今为止它在所有情况下都有效。

例如，在问题的SFINAE示例中，只需替换行

template <typename... A> static pass <F <A...> > _(int);

通过

template <typename... A> static pass <subs <F, A...> > _(int);

这是仅在一点上的变化，所有剩余的代码保持不变。您不需要重新定义或包装用作F的每个模板元函数。这是live example。

如果F <A...>确实有效并且编译器最终支持它，那么再次转换也很容易，因为更改很少。

我发现这很重要，因为它允许仅用两行指定SFINAE测试

template <typename T> using type_of  = typename T::type;
template <typename T> using has_type = sfinae <type_of, T>;

并且完全是通用的。通常，每个这样的测试需要至少10行代码，<type_traits>的实现充满了这样的代码。在某些情况下，此类代码块被定义为宏。使用此解决方案，模板可以完成工作，不需要宏。

Answer 2

我认为情况已经很好地标准化了; C ++ 11 14.3.3 / 1说：

  

模板的 template-argument template-parameter 应为类模板或别名模板的名称，表示为 id-expression