Question

（有些）过时article探讨了使用decltype和SFINAE来检测某个类型是否支持某些运算符的方法，例如==或<。

以下是检测类是否支持<运算符的示例代码：

template <class T>
struct supports_less_than
{
    static auto less_than_test(const T* t) -> decltype(*t < *t, char(0))
    { }

    static std::array<char, 2> less_than_test(...) { }

    static const bool value = (sizeof(less_than_test((T*)0)) == 1);
};

int main()
{
    std::cout << std::boolalpha << supports_less_than<std::string>::value << endl;
}

这会输出true，因为当然std::string支持<运算符。但是，如果我尝试将其与不支持<运算符的类一起使用，则会出现编译错误：

error: no match for ‘operator<’ in ‘* t < * t’

所以SFINAE不在这里工作。我在GCC 4.4和GCC 4.6上试过这个，两者都表现出相同的行为。那么，是否可以以这种方式使用SFINAE来检测某种类型是否支持某些表达式？

Answer 1

在C ++ 11中，我找到的最简单，最通用的解决方案是：

#include <type_traits>

template<class T, class = decltype(std::declval<T>() < std::declval<T>() )> 
std::true_type  supports_less_than_test(const T&);
std::false_type supports_less_than_test(...);

template<class T> using supports_less_than = decltype(supports_less_than_test(std::declval<T>()));

#include<iostream>
struct random_type{};
int main(){
    std::cout << supports_less_than<double>::value << std::endl; // prints '1'
    std::cout << supports_less_than<int>::value << std::endl; // prints '1'
    std::cout << supports_less_than<random_type>::value << std::endl; // prints '0'
}

适用于g++ 4.8.1和clang++ 3.3

任意运营商的更通用解决方案（UPDATE 2014）

有一个更通用的解决方案利用了这样一个事实：所有内置运算符也可以通过STD运算符包装器（例如std::less（二进制）或std::negate（一元）访问（并且可能是专用的））。

template<class F, class... T, typename = decltype(std::declval<F>()(std::declval<T>()...))> 
std::true_type  supports_test(const F&, const T&...);
std::false_type supports_test(...);

template<class> struct supports;
template<class F, class... T> struct supports<F(T...)> 
: decltype(supports_test(std::declval<F>(), std::declval<T>()...)){};

这可以以一种非常通用的方式使用，特别是在C ++ 14中，其中类型推导被延迟到运算符包装器调用（“透明运算符”）。

对于二元运算符，它可以用作：

#include<iostream>
struct random_type{};
int main(){
    std::cout << supports<std::less<>(double, double)>::value << std::endl; // '1'
    std::cout << supports<std::less<>(int, int)>::value << std::endl; // '1'
    std::cout << supports<std::less<>(random_type, random_type)>::value << std::endl; // '0'
}

对于一元运营商：

#include<iostream>
struct random_type{};
int main(){
    std::cout << supports<std::negate<>(double)>::value << std::endl; // '1'
    std::cout << supports<std::negate<>(int)>::value << std::endl; // '1'
    std::cout << supports<std::negate<>(random_type)>::value << std::endl; // '0'
}

（使用C ++ 11标准库有点复杂，因为即使没有为decltype(std::less<random_type>()(...))定义的操作，在random_type实例化时也没有失败，可以实现手动透明的运算符C ++ 11，它是C ++中的标准14）

语法非常流畅。我希望标准中采用这样的东西。

两个扩展程序：

1）它可以检测原始功能应用程序：

struct random_type{};
random_type fun(random_type x){return x;}
int main(){
    std::cout << supports<decltype(&fun)(double)>::value << std::endl; // '0'
    std::cout << supports<decltype(&fun)(int)>::value << std::endl; // '0'
    std::cout << supports<decltype(&fun)(random_type)>::value << std::endl; // '1'
}

2）它还可以检测结果是否可转换/与某种类型相当，在这种情况下支持double < double但是会返回编译时false，因为结果不是指定的结果。< / p>

std::cout << supports<std::equal_to<>(std::result_of<std::less<>(double, double)>::type, random_type)>::value << std::endl; // '0'

注意：我只是尝试在http://melpon.org/wandbox/中使用C ++ 14编译代码，但它不起作用。我认为在该实现中有透明运算符（如std::less<>）存在问题（clang ++ 3.5 c ++ 14），因为当我使用自动推导实现自己的less<>时，它运行良好。

Answer 2

您需要将less_than_test函数设为模板，因为SFINAE代表替换失败不是错误，并且没有模板函数可以在代码中失败选择。

template <class T>
struct supports_less_than
{
    template <class U>
    static auto less_than_test(const U* u) -> decltype(*u < *u, char(0))
    { }

    static std::array<char, 2> less_than_test(...) { }

    static const bool value = (sizeof(less_than_test((T*)0)) == 1);
};

int main()
{
    std::cout << std::boolalpha << supports_less_than<std::string>::value << endl;
}

Answer 3

这是C ++ 0x，我们不再需要基于sizeof的技巧......; - ]

#include <type_traits>
#include <utility>

namespace supports
{
    namespace details
    {
        struct return_t { };
    }

    template<typename T>
    details::return_t operator <(T const&, T const&);

    template<typename T>
    struct less_than : std::integral_constant<
        bool,
        !std::is_same<
            decltype(std::declval<T const&>() < std::declval<T const&>()),
            details::return_t
        >::value
    > { };
}

（这是基于iammilind的回答，但不要求T的{{1}}返回类型与operator<的大小不同，并且不要求long long 1}}是默认构造的。）

Answer 4

以下简单代码满足您的要求（如果您不希望编译错误）：

namespace supports {
  template<typename T>  // used if T doesn't have "operator <" associated
  const long long operator < (const T&, const T&);

  template <class T>
  struct less_than {
    T t;
    static const bool value = (sizeof(t < t) != sizeof(long long));
  };  
}

用法：

supports::less_than<std::string>::value ====> true;  // ok
supports::less_than<Other>::value ====> false;  // ok: no error

[注意：如果你想要没有operator <的类的编译错误，那么很容易用很少的代码行生成。]

Answer 5

@xDD确实是正确的，尽管他的例子有点错误。

这编译在ideone上：

#include <array>
#include <iostream>

struct Support {}; bool operator<(Support,Support) { return false; }
struct DoesNotSupport{};

template <class T>
struct supports_less_than
{
  template <typename U>
  static auto less_than_test(const U* u) -> decltype(*u < *u, char(0))
  { }

  static std::array<char, 2> less_than_test(...) { }

  static const bool value = (sizeof(less_than_test((T*)0)) == 1);
};

int main()
{
  std::cout << std::boolalpha << supports_less_than<Support>::value << std::endl;
  std::cout << std::boolalpha <<
     supports_less_than<DoesNotSupport>::value << std::endl;
}

结果：

true
false

请参阅it here实际操作。

重点是SFINAE仅适用于模板功能。

使用decltype / SFINAE检测操作员支持

5 个答案: