Question

我有以下剪辑代码，不能编译。

#include <iostream>

struct A {
    void foo() {}
};

struct B : public A {
    using A::foo;
};

template<typename U, U> struct helper{};

int main() {
    helper<void (A::*)(), &A::foo> compiles;
    helper<void (B::*)(), &B::foo> does_not_compile;

    return 0;
}

自&B::foo解析为&A::foo后无法编译，因此无法与提议的类型void (B::*)()匹配。由于这是我用来检查特定接口的SFINAE模板的一部分（我强迫特定的参数类型和输出类型），我希望这可以独立于继承而工作，同时保持检查可读

我尝试的内容包括：

转换参数的第二部分：

helper<void (B::*)(), (void (B::*)())&B::foo> does_not_compile;

遗憾的是，由于第二部分现在未被识别为常量表达式，因此无效。
我尝试过分配对变量的引用，以便检查它。

constexpr void (B::* p)() = &B::foo; helper<void (B::* const)(), p> half_compiles;

这段代码被clang 3.4接受，但是g ++ 4.8.1拒绝了它，我不知道谁是对的。

有什么想法吗？

编辑：由于许多评论都要求提供更具体的问题版本，我将在此处写下：

我正在寻找的是一种明确检查某个类是否尊重特定接口的方法。此检查将用于验证模板化函数中的输入参数，以便它们遵守这些函数所需的合同，以便在类和函数不兼容的情况下（即类型特征类型的检查）预先停止编译。

因此，我需要能够验证我请求的每个成员函数的返回类型，参数类型和数量，常量等。最初的问题是我用来验证匹配的较大模板的检查部分。

Answer 1

下面给出了https://ideone.com/mxIVw3发布的问题解决方案 - 另见live example。

这个问题在某种意义上是Deduce parent class of inherited method in C++的后续行动。在my answer中，我定义了一个类型特征member_class，它从给定成员函数类型的指针中提取一个类。下面我们使用一些更多的特征进行分析，然后合成这种类型。

首先，member_type提取签名，例如void (C::*)()提供void()：

template <typename M> struct member_type_t { };
template <typename M> using  member_type = typename member_type_t <M>::type;

template <typename T, typename C>
struct member_type_t <T C::*> { using type = T;};

然后，member_class提取类，例如void (C::*)()提供C：

template<typename>
struct member_class_t;

template<typename M>
using member_class = typename member_class_t <M>::type;

template<typename R, typename C, typename... A>
struct member_class_t <R(C::*)(A...)> { using type = C; };

template<typename R, typename C, typename... A>
struct member_class_t <R(C::*)(A...) const> { using type = C const; };

// ...other qualifier specializations

最后，member_ptr在给定类和签名的情况下合成指向成员函数类型的指针，例如C + void()给void (C::*)()：

template <typename C, typename S>
struct member_ptr_t;

template <typename C, typename S>
using member_ptr = typename member_ptr_t <C, S>::type;

template <typename C, typename R, typename ...A>
struct member_ptr_t <C, R(A...)> { using type = R (C::*)(A...); };

template <typename C, typename R, typename ...A>
struct member_ptr_t <C const, R(A...)> { using type = R (C::*)(A...) const; };

// ...other qualifier specializations

之前的两个特征需要更多专业化，以使不同的限定符更通用，例如const/volatile或参考资格。有12种组合（或13种包括数据成员）;完整的实施是here。

这个想法是任何限定符都由member_class从指针到成员函数类型转移到类本身。然后member_ptr将类中的限定符传递回指针类型。虽然限定符属于类类型，但可以使用标准特征自由操作，例如添加或删除const，左值/右值引用等

现在，这是您的is_foo测试：

template <typename T>
struct is_foo {
private:
    template<
        typename Z,
        typename M = decltype(&Z::foo),
        typename C = typename std::decay<member_class<M>>::type,
        typename S = member_type<M>
    >
    using pattern = member_ptr<C const, void()>;

    template<typename U, U> struct helper{};

    template <typename Z> static auto test(Z z) -> decltype(
        helper<pattern<Z>, &Z::foo>(),
        // All other requirements follow..
        std::true_type()
    );

    template <typename> static auto test(...) -> std::false_type;

public:
    enum { value = std::is_same<decltype(test<T>(std::declval<T>())),std::true_type>::value };
};

给定类型Z，别名模板pattern使用M获取成员指针的正确类型decltype(&Z::foo)，并提取其decay'ed类{{ 1}}和签名C，并使用类S和签名C const合成一个新的指向成员函数的指针类型，即void()。这正是您所需要的：它与原始的硬编码模式相同，类型void (C::*)() const被正确的类Z（可能是基类）替换，如{{1}所示}。

图形：

事实上，此处不需要签名decltype，因此M = void (Z::*)() const -> Z + void() -> Z const + void() -> void (Z::*)() const == M -> SUCCESS M = int (Z::*)() const& -> Z const& + int() -> Z const + void() -> void (Z::*)() const != M -> FAILURE也不需要。但是我在这个过程中使用了它，所以我把它包含在这里是为了完整性。它可能在更一般的情况下有用。

当然，所有这些都不适用于多次重载，因为S在这种情况下不起作用。

Answer 2

如果您只是想检查给定类型T上是否存在接口，那么就有更好的方法来实现它。这是一个例子：

template<typename T>
struct has_foo
{
    template<typename U>
    constexpr static auto sfinae(U *obj) -> decltype(obj->foo(), bool()) { return true; }

    constexpr static auto sfinae(...) -> bool { return false; }

    constexpr static bool value = sfinae(static_cast<T*>(0));
};

测试代码：

struct A {
    void foo() {}
};

struct B : public A {
    using A::foo;
};

struct C{};

int main() 
{
    std::cout << has_foo<A>::value << std::endl;
    std::cout << has_foo<B>::value << std::endl;
    std::cout << has_foo<C>::value << std::endl;
    std::cout << has_foo<int>::value << std::endl;
    return 0;
}

输出（demo）：

希望有所帮助。

Answer 3

这是一个通过测试的简单类（并且不需要十几个特化:)）。它在foo重载时也有效。您要检查的签名也可以是模板参数（这是一件好事，对吧？）。

#include <type_traits>

template <typename T>
struct is_foo {
    template<typename U>
    static auto check(int) ->
    decltype( static_cast< void (U::*)() const >(&U::foo), std::true_type() );
    //                     ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
    //                     the desired signature goes here

    template<typename>
    static std::false_type check(...);

    static constexpr bool value = decltype(check<T>(0))::value;
};

直播示例here。

编辑：

我们有两个check重载。两者都可以将整数文字作为参数，因为第二个文件在参数列表中有一个省略号，当两个重载都可行时，它永远不会是过载解析中最好的（ elipsis-conversion-sequence 是比任何其他转换序列更糟糕）。这使我们可以稍后明确地初始化特征类的value成员。

仅在从过载集中丢弃第一个过载时才选择第二个过载。当模板参数替换失败并且不是错误（SFINAE）时会发生这种情况。

这是decltype内部逗号运算符左侧的时髦表达式。

时可能会形成错误

子表达式&U::foo格式不正确，可能会在
时发生
- U不是类类型，或
- U::foo无法访问，或
- 没有U::foo
结果成员指针不能是static_cast到目标类型

请注意，当&U::foo本身不明确时，查找U::foo并不会失败。在13.4下的C ++标准中列出的某些上下文中保证了这一点（重载函数的地址，[over.over] ）。一个这样的上下文是显式类型转换（在这种情况下为static_cast）。

该表达式还利用T B::*可转换为T D::*的事实，其中D是从B派生的类（但不是相反）。这样就不需要像iavr's answer中那样推断出类类型。

value

true_type成员。

但这个解决方案存在潜在问题。考虑：

false_type

现在struct X { void foo() const; }; struct Y : X { int foo(); // hides X::foo };会给is_foo<Y>::value，因为false的名称查找会在遇到foo时停止。如果这不是您想要的行为，请考虑将要执行查找的类作为Y::foo的模板参数传递，并使用它代替is_foo。

希望有所帮助。

Answer 4

我建议using decltype to generically determine the type of the member function pointers：

helper<decltype(&A::foo), &A::foo> compiles;
helper<decltype(&B::foo), &B::foo> also_compiles;

这可能看起来像DRY违规行为，但重复这个名称从根本上说并不比从名称中单独指定类型更糟糕。

匹配继承的成员函数的类型

4 个答案: