Question

我正在研究Matrix类的实现（在Stroustrup的TC ++ PL第4版中对此进行了说明），但是我真的无法理解其中的某些段落。

我找到了以下代码：

文件traits.h-> https://github.com/statslabs/matrix/blob/master/include/slab/matrix/traits.h

文件matrix.h-> https://github.com/statslabs/matrix/blob/master/include/slab/matrix/matrix.h

在matrix.h中，有一个Enable_if函数（与其他函数一样）：

template<typename T, std::size_t N>
template<typename M, typename F>
Enable_if<Matrix_type<M>(), Matrix<T, N> &> Matrix<T, N>::apply(const M &m, F f) {
    /// Some code...
}

我认为Enable_if说：如果（M是Matrix），则将申请的返回类型声明为Matrix<T, N>&。

然后，我想知道Matrix_type<M>()的工作原理，所以我去了traits.h，我读到：

struct substitution_failure {};

template <typename T>
struct substitution_succeeded : std::true_type {};

template <>
struct substitution_succeeded<substitution_failure> : std::false_type {};

template <typename M>
struct get_matrix_type_result {
  template <typename T, size_t N, typename = Enable_if<(N >= 1)>>
  static bool check(const Matrix<T, N> &m);

  template <typename T, size_t N, typename = Enable_if<(N >= 1)>>
  static bool check(const MatrixRef<T, N> &m);

  static substitution_failure check(...);

  using type = decltype(check(std::declval<M>()));
};

template <typename T>
struct has_matrix_type
    : substitution_succeeded<typename get_matrix_type_result<T>::type> {};

template <typename M>
constexpr bool Has_matrix_type() {
  return has_matrix_type<M>::value;
}

template <typename M>
using Matrix_type_result = typename get_matrix_type_result<M>::type;

template <typename M>
constexpr bool Matrix_type() {
  return Has_matrix_type<M>();
}

前3个结构描述成功和失败的情况，template<>是substitution_succeeded的特化，表示：如果substitution_succeeded的类型为substitution_failure，则“返回”否，否则“返回” true。我希望我说的是正确的。

现在，get_matrix_type_result完全模糊了。我无法理解为什么它使用可变参数（check(...)），declval和decltype在此代码中的作用以及校验可能返回bool或{ {1}}。为什么不只是substitution_failure？

谢谢。

Answer 1

现在，get_matrix_type_result完全模糊了。我不明白为什么它使用可变参数函数（check（...）），这段代码中的declval和decltype做什么，以及check可能返回bool或“ substitution_failure”的可能性。为什么不只是布尔？

重要的一点是Enable_if（从C ++ 11开始的std::enable_if）旨在启用或不启用某些功能（模板功能，模板类专门化，模板方法，模板变量专业化。）

地面上有一种名为SFINAE（替代失败不是错误）的C ++原则，它说，在某些地方，如果不进行替换，则仅是软错误，不是硬错误，并且是编译可以继续。

对于您来说，type的定义如下

using type = decltype(check(std::declval<M>()));

其中decltype()“返回”参数的类型；在这种情况下，该类型是通过调用类型为check()的假设对象（该类的模板参数）返回到M的。

您可以写

using type = decltype(check(M{}));

传递类型为M的对象。但这仅适用于默认可构造的类型。问题是：如果我们不知道如何构造该类型的对象，该如何在decltype()参数（具有推论类型而不执行指令的独占功能）中使用该类型的对象？

解决方案是仅按以下方式声明（未定义）的函数

template<class T>
typename std::add_rvalue_reference<T>::type declval() noexcept;

在您不知道如何构造它的情况下，拥有类型T（或更优：T &）的对象也很容易。

返回到check，您有它的三个版本（仅声明：在decltype()中使用；我们只对返回的类型感兴趣，因此不需要执行它们，所以有无需定义它们）：

1）第一个接受Matrix<T, N>，但是如果Enable_if

仅接受（N >= 1）

template <typename T, size_t N, typename = Enable_if<(N >= 1)>>
static bool check(const Matrix<T, N> &m);

如果您使用check()调用Matrix<T, 0>，则Enable_if不返回任何内容，因此替换失败（为模板参数定义了默认值），因此此版本的{{1} }未启用

2）第二个接受check()，但如果接受MatrixRef<T, N>

，则仅接受{strong> （Enable_if）

N >= 1

再次：如果您使用template <typename T, size_t N, typename = Enable_if<(N >= 1)>> static bool check(const MatrixRef<T, N> &m);调用check()，则MatrixRef<T, 0>不返回任何内容，因此您将出现替换失败（为模板参数定义默认值），因此此版本的{{ 1}}未启用

3）第三个接受所有内容，并且曾经启用

Enable_if

结论：

1）如果check()是static substitution_failure check(...);（或可转换为M的对象），则对于某些Matrix<T, N>和某些Matrix<T, N>具有{{1 }}，编译器可以在T的版本（1）和版本（3）之间进行选择，并选择版本（1），因为它更加专业，返回N，因此N >= 1成为{{ 1}}

2）如果check()是bool（或可转换为type的对象），则对于某些bool和某些M具有{{1 }}，编译器可以在MatrixRef<T, N>的版本（2）和版本（3）之间进行选择，并选择版本（2），因为它更加专业，返回MatrixRef<T, N>，因此T成为{{ 1}}

3）如果N无法转换为N >= 1或check()，则使用bool时，编译器只能选择版本（3），该版本将返回type，因此bool成为M。

主题外：在我看来，您显示给我们的代码有些复杂。

例如，如果您按照以下方式重写Matrix<T, N>

MatrixRef<T, N>

N >= 1是您在substitution_failure中需要的类型，可以定义如下

type

完全避免substitution_failure和get_matrix_type_result。

但是，也许，代码是出于其他需要编写的。

使用模板C ++检查类型

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