为什么这个C ++特性可以检测类型T是否有一个void运算符(EDT const&)失败?

时间:2017-03-03 15:43:00

标签: c++ metaprogramming template-meta-programming

我正在尝试使用SFINAE来检测作为模板参数T传递的类型是否具有T :: operator()(P const&),其中P也是模板参数。我在Member Detector Idiom的这个例子之后对我的解决方案进行了建模。不幸的是,我无法让它适用于operator(),即使我可以让它为普通方法运行。

以下是一些示例代码,用于演示我面临的问题:

#include <iostream>
#include <iomanip>
#include <utility>
#include <type_traits>

using namespace std;

struct has
{
    void operator()(int const&);    
};

struct hasNot1
{
    void operator()(int);   
};

struct hasNot2
{
    void operator()();  
};

struct hasNot3
{
    void operator()(float); 
};

struct hasNot4
{
};

template<typename T, typename EDT>
struct is_callable_oper
{
      private:
                    typedef char(&yes)[1];
                    typedef char(&no)[2];

                    template <typename U, void (U::*)(EDT const &)> struct
                                                                        Check;
                    template<typename>
                    static yes test(...);

                    template <typename U>
                    static no
                            test(Check<U, &U::operator()>*);

                public:
                    static constexpr bool value = sizeof(test<T>(0))
                                                                == sizeof(yes);
};

int main() {
    cout << boolalpha << is_callable_oper<has, int&>::value << " " 
         << is_callable_oper<has, int>::value << " "
         << is_callable_oper<hasNot1, int&>::value << " "
         << is_callable_oper<hasNot2, int&>::value << " "
         << is_callable_oper<hasNot3, int&>::value << " "
         << is_callable_oper<hasNot4, int&>::value << endl;
    return 0;
}

在ideone(https://ideone.com/tE49xR)上运行它会产生: true false true true true true

我期待: true false false false false false

工作完成:

  1. 阅读此Stackoverflow question。我也关注了相关链接。

  2. 查找std :: declval,decltype。我还研究了非类型模板参数如何导致歧义。我一直在使用http://en.cppreference.com/

  3. 阅读其他一些相关问题和链接。

  4. 注意:我正在使用带有C ++ 0x的gcc 4.6.3。

    结束目标:检测此签名中包含的所有callables函数指针。

    相关说明: 我仍然对某些概念感到困惑,如果你能回答这些问题,我将不胜感激。当然,如果他们属于一个单独的问题,请告诉我。

    1. 在这种情况下,我们可以使用declval而不是Check模板来触发SFINAE的歧义吗?

    2. 重载运算符的函数类型是什么?例如,在这种情况下,重载运算符是否具有以下类型:void (operator())(EDT const&)

    3. 由于在此检查期间放弃了CV限定符,检查我传递的参数的常量的最佳方法是什么。\

    4. 我无法找到使用Boost来实现此目的的方法。我也坚持使用较旧的Boost版本1.43(会检查并更新确切的),我相信。如果没有理由推出自己的支票,那可能是最好的。

    5. 我仍然是这方面的初学者,如果这太基础,我真诚地道歉。如果您能指出我认为我应该关注的其他资源,我将不胜感激。与此同时,我将继续在线搜索并尝试解决方案。

      编辑1

      在与@Nir Friedman讨论问题之后,我开始意识到破坏隐式转换规则并实现完全匹配并不是我想要的。只要传递的类型可以转换,它应该没问题。我很感激指出如何实现这一目标。

      编辑2

      我将此问题标记为已关闭,因为@Sam Varshavchik回答了我提出的确切问题。如果有人对编辑1中提出的问题感兴趣,我会将其作为一个单独的问题提出,或者在此处发布我的解决方案以供参考。

2 个答案:

答案 0 :(得分:2)

在更现代的编译器上,这类问题的典型方法是void_t成语:How does `void_t` work。这是怎么回事。第1步:

template <class T>
using void_t = void;  // avoid variadics for simplicity

显然这是一般性的,并不是特定于你的问题,但直到17年它才会出现在标准库中。

接下来,我们定义我们的特征并将默认检测设为false:

template <class T, class P, class = void>
struct is_callable_oper : std::false_type {};

现在,我们定义了一个专门的表单,如果我们的函数有我们想要的运算符,它将会运行。

template <class T, class P>
struct is_callable_oper<T, P, 
    void_t<decltype(std::declval<T>()(std::declval<P>()))>>: std::true_type {};

基本的想法是,void_t我们知道将始终转换为void。但是,除非表达式有效,否则输入的类型将没有任何意义;否则会导致替换失败。所以基本上,上面的代码将检查是否

std::declval<T>()(declval<P>())

对你的类型是明智的。这基本上是你想要的特质检测。请注意,有一些涉及左值,右值,常量的细微差别,但这有点涉及到这里。

现在,正如Sam在评论中指出的那样,这个表达是否合理包括隐式转换。所以输出确实是真的真假真假。工作示例:http://coliru.stacked-crooked.com/a/81ba8b208b90a2ba

例如,您希望is_callable_oper<has, int>::value为假。但是,显然可以使用const int&来调用接受int的函数。所以相反,你会变成现实。

答案 1 :(得分:2)

您澄清了operator()返回void,并且您希望严格匹配签名,忽略类型转换。

如果是这样,那么您的预期结果应为false true false false false false,而不是true false false false false false

 is_callable_oper<has, int&>::value

由于has::operator()不会使int & const &参数折叠为int &,因此此测试的结果必须为false。

 is_callable_oper<has, int>

由于has确实有一个带有operator()参数的const int &,因此该测试应该通过。

我的解决方案只是使用std::is_same来比较两种类型,std::enable_if与SFINAE相比 - 无法通过模板解析候选。

#include <type_traits>
#include <iostream>

struct has
{
    void operator()(int const&);
};

struct hasNot1
{
    void operator()(int);
};

struct hasNot2
{
    void operator()();
};

struct hasNot3
{
    void operator()(float);
};

struct hasNot4
{
};

template<typename T, typename P, typename foo=void>
class is_callable_oper : public std::false_type {};

template<typename T, typename P>
class is_callable_oper<T, P, typename std::enable_if<
         std::is_same<decltype(&T::operator()),
                      void (T::*)(const P &)>::value>::type>
    : public std::true_type {};

int main() {
    std::cout << std::boolalpha << is_callable_oper<has, int&>::value << " "
         << is_callable_oper<has, int>::value << " "
         << is_callable_oper<hasNot1, int&>::value << " "
         << is_callable_oper<hasNot2, int&>::value << " "
         << is_callable_oper<hasNot3, int&>::value << " "
          << is_callable_oper<hasNot4, int&>::value << std::endl;
    return 0;
}

编辑:通过使用std::void_t或合理的传真,在专业化中,也应该可以使用重载运算符:

template<typename T, typename P>
class is_callable_oper<T, P,
        std::void_t<decltype( std::declval< void (T::*&)(const P &)>()=&T::operator())>>
    : public std::true_type {};