sfinae 上下文中的模板变量
Template variable in sfinae context
请考虑第一个代码片段,其中使用基本的SFINAE触发器来区分类型是否为随机访问迭代器:
template <typename T, typename = void>
struct is_random_access_iterator : public std::false_type {};
template <typename T>
struct is_random_access_iterator<T,
std::enable_if_t<
std::is_same_v<typename std::iterator_traits<T>::iterator_category, std::random_access_iterator_tag>
>>
: public std::true_type {};
template <typename T>
constexpr bool is_random_access_iterator_v = is_random_access_iterator<T>::value;
此代码按预期编译和工作。现在,考虑第二个代码段,其中我将模板变量替换为enable_if
条件,而根本不更改其定义:
template <typename T>
constexpr bool has_random_access_iterator_tag =
std::is_same_v<typename std::iterator_traits<T>::iterator_category, std::random_access_iterator_tag>;
template <typename T, typename = void>
struct is_random_access_iterator : public std::false_type {};
template <typename T>
struct is_random_access_iterator<T,
std::enable_if_t<
//std::is_same_v<typename std::iterator_traits<T>::iterator_category, std::random_access_iterator_tag>
has_random_access_iterator_tag<T>
>>
: public std::true_type {};
template <typename T>
constexpr bool is_random_access_iterator_v = is_random_access_iterator<T>::value;
SFINAE 不再工作,编译器(使用 gcc 8 和 clang 7 测试)抱怨每当我提供它不是专门针对的类型时std::iterator_traits
不存在。
下面是一个工作示例:
#include <iostream>
#include <vector>
#include <iterator>
#include <type_traits>
template <typename T>
constexpr bool has_random_access_iterator_tag =
std::is_same_v<typename std::iterator_traits<T>::iterator_category, std::random_access_iterator_tag>;
template <typename T, typename = void>
struct is_random_access_iterator : public std::false_type {};
template <typename T>
struct is_random_access_iterator<T,
std::enable_if_t<
//std::is_same_v<typename std::iterator_traits<T>::iterator_category, std::random_access_iterator_tag>
has_random_access_iterator_tag<T>
>>
: public std::true_type {};
template <typename T>
constexpr bool is_random_access_iterator_v = is_random_access_iterator<T>::value;
int main() {
std::cout << std::boolalpha << "Is random access iterator:n"
<< "- int: " << is_random_access_iterator_v<int> << 'n'
<< "- int*: " << is_random_access_iterator_v<int*> << 'n'
<< "- v::it: " << is_random_access_iterator_v<std::vector<int>::iterator> << 'n';
}
和输出:
prog.cc:8:54:错误:在"std::__1::iterator_traits"中没有名为"iterator_category"的类型 标准::is_same_v::iterator_category, 标准::random_access_iterator_tag>; ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~^~~~~~~~~~~~~~~~~
prog.cc:17:9:注意:在实例化变量模板专用化时,此处请求has_random_access_iterator_tag has_random_access_iterator_tag ^
prog.cc:22:46:注意:在类模板部分专用化"is_random_access_iterator>>"的模板参数推导期间 [T = int] constexpr bool is_random_access_iterator_v = is_random_access_iterator::value; ^
prog.cc:22:46:注意:在此处请求的模板类"is_random_access_iterator"的实例化中 prog.cc:26:35:注意:在实例化变量模板专用化"is_random_access_iterator_v"时,此处请求 <<"- int:" <<is_random_access_iterator_v <<'' ^ 生成 1 个错误。
谁能解释我为什么?我对此感到沮丧,因为使用模板常量使模板编程更加紧凑和可读感觉非常自然。
这里的问题是
template <typename T>
constexpr bool has_random_access_iterator_tag =
std::is_same_v<typename std::iterator_traits<T>::iterator_category, std::random_access_iterator_tag>;
移动
std::is_same_v<typename std::iterator_traits<T>::iterator_category, std::random_access_iterator_tag>
脱离 SFINAE 上下文,并将其放入编译的代码中。 当在重载解析期间将推导的类型替换为模板参数时失败时,SFINAE 将启动。 因为
template <typename T>
constexpr bool has_random_access_iterator_tag =
std::is_same_v<typename std::iterator_traits<T>::iterator_category, std::random_access_iterator_tag>;
只有T
作为模板参数,当您尝试实例化has_random_access_iterator_tag<T>
时不会失败。 既然没有失败,那么
std::is_same_v<typename std::iterator_traits<T>::iterator_category, std::random_access_iterator_tag>;
编译,如果T
对该表达式无效,则会出现错误。
如果将表达式移回模板参数,则当编译器推导T
时,它将使用它来推导
std::is_same_v<typename std::iterator_traits<T>::iterator_category, std::random_access_iterator_tag>;
如果失败,则不会是错误,因为它发生在扣除模板参数期间。 所以如果我们有
template <typename T, bool Val = std::is_same_v<typename std::iterator_traits<T>::iterator_category, std::random_access_iterator_tag>>
constexpr bool has_random_access_iterator_tag = Val;
然后,如果std::iterator_traits<T>::iterator_category
无效,则整个模板被视为无效并被忽略。
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