SFINAE :知道一个函数是否已经存在
SFINAE : Know if a function already exist or no
基本上,我想写这样的代码:
std::vector<float> a = { 54, 25, 32.5 };
std::vector<int> b = { 55, 65, 6 };
std::cout << a << b << std::string("lol");
这是不可能的,因为operator<<(ostream&, vector)
没有过载
所以,我写了一个函数来完成这项工作:
template<template<typename...> typename T, typename ...Args>
std::enable_if_t<is_iterable_v<T<Args...>>>, std::ostream> &operator<<(std::ostream &out, T<Args...> const &t) {
for (auto const &e : t)
out << e << " ";
out << std::endl;
return out;
}
这很好用,但我对字符串有问题。因为字符串是可迭代的,字符串具有operator<<
函数。
所以我测试了另一个特征,比如!is_streamable_out && _is_iterable
测试类似的东西:std::declval<std::ostream&>() << std::declval<T>()
以及它是否具有开始/结束功能。它在 MSVC 上运行良好,但在 Clang 上则不行(我认为这是因为编译器也使用我刚刚创建的函数,因此它发现一个可用于所有方法的重载(。
所以,我目前正在使用!is_same_v<string, T>
但恕我直言,它并不完美。
有没有办法在不重新声明函数的情况下知道函数是否存在?
基本上,我想做这样的事情
if function foo does not exist for this type.
then function foo for this type is ...
这与是否可以编写模板来检查函数是否存在不是同一个问题?因为在另一个线程中,函数并不完全相同(toString vs toOptionalString(。就我而言,函数是相同的。
这是我的完整代码:
template <class...>
struct make_void { using type = void; };
template <typename... T>
using void_t = typename make_void<T...>::type; // force SFINAE
namespace detail {
template<typename AlwaysVoid, template<typename...> typename Operator, typename ...Args>
struct _is_valid : std::false_type {};
template<template<typename...> typename Operator, typename ...Args>
struct _is_valid<void_t<Operator<Args...>>, Operator, Args...> : std::true_type { using type = Operator<Args...>; };
}
template<template<typename ...> typename Operator, typename ...Args>
using is_valid = detail::_is_valid<void, Operator, Args...>;
#define HAS_MEMBER(name, ...)
template<typename T>
using _has_##name = decltype(std::declval<T>().name(__VA_ARGS__));
template<typename T>
using has_##name = is_valid<_has_push_back, T>;
template<typename T>
constexpr bool has_##name##_v = has_##name<T>::value
HAS_MEMBER(push_back, std::declval<typename T::value_type>());
HAS_MEMBER(begin);
HAS_MEMBER(end);
template<typename T>
using is_iterable = std::conditional_t<has_begin_v<T> && has_end_v<T>, std::true_type, std::false_type>;
template<typename T>
constexpr bool is_iterable_v = is_iterable<T>::value;
template<class T, class Stream, class = void>
struct can_print : std::false_type {};
template<class T, class Stream>
struct can_print<T, Stream, void_t<decltype(std::declval<Stream&>() << std::declval<const T&>())>> : std::true_type {};
template<class T, class Stream = std::ostream>
constexpr bool can_print_v = can_print<T, Stream>::value;
template<typename T>
std::enable_if_t<is_iterable_v<T> && !can_print_v<T>, std::ostream> &operator<<(std::ostream &out, T const &t) {
for (auto const &e : t)
out << e << " ";
out << std::endl;
return out;
}
template<typename A, typename B>
std::ostream &operator<<(std::ostream &out, std::pair<A, B> const &p) {
out << p.first << " " << p.second << std::endl;
return out;
}
template<typename T>
std::enable_if_t<has_push_back_v<T>, T> &operator<<(T &c, typename T::value_type const &e) {
c.push_back(e);
return c;
}
和主要:
#include <iostream>
#include <vector>
#include "Tools/stream.h"
#include <string>
#include <map>
int main() {
std::vector<float> a = { 54, 25, 32.5 };
std::vector<int> b = { 55, 65, 6 };
std::cout << a;
std::cout << has_push_back<float>::value << " " << has_push_back<std::vector<float>>::value << std::endl;
std::cout << is_iterable<std::vector<float>>::value << " " << is_iterable<float>::value << std::endl;
getchar();
return 0;
}
如何避免这句话在模板中是错误的 SFINAE? 提供了一个解决您问题的答案 - 重载<<(ostream&, Ts...)
,其优先级低于任何其他<<
重载。
同时我会说你的计划很糟糕。 出于 2 个原因,std
类型的重载运算符是一个糟糕的计划。
首先,除非有充分的理由,否则您应该不愿意为您不拥有的类型重载运算符。
其次,如果这样做,则应在类型的命名空间中执行此操作,并且不能在不使程序格式不正确的情况下将<<
注入namespace std
。
在与相关类型不同的命名空间中重载的运算符只能在执行重载的命名空间中找到。 与参数相关的命名空间中的重载运算符可以在任何地方找到。
这会导致仅在一个命名空间中起作用的脆弱<<
。
因此,改为这样做:
struct print_nothing_t {};
inline std::ostream& operator<<(std::ostream& os, print_nothing_t) {
return os;
}
template<class C, class Sep=print_nothing_t>
struct stream_range_t {
C&& c;
Sep s;
template<class T=print_nothing_t>
stream_range_t( C&& cin, T&& sin = {} ):
c(std::forward<C>(cin)),
s(std::forward<T>(sin))
{}
friend std::ostream& operator<<(std::ostream& os, stream_range_t&& self) {
bool first = true;
for (auto&& x:self.c) {
if (!first) os << self.s;
os << decltype(x)(x);
first = false;
}
return os;
}
};
template<class C, class Sep = print_nothing_t>
stream_range_t<C, Sep> stream_range( C&& c, Sep&& s={} ) {
return {std::forward<C>(c), std::forward<Sep>(s)};
}
现在,如果您希望嵌套向量工作,则必须实现一个将适配器应用于其内容的流范围。
使用此测试代码的实时示例:
std::vector<int> v{1,2,3,4};
std::cout << stream_range(v, ',') << "n";
输出为1,2,3,4
。
如何使这个递归:
我们可以编写一个adapt_for_streaming
函数,该函数调度到identity
(对于已经可流式传输的内容(,并为可迭代但尚未流式传输的内容stream_range
。
然后,用户可以为其他类型的新adapt_for_streaming
重载添加新的重载。
然后,stream_range_t
使用adapt_for_streaming
对其内容进行流式传输。
接下来,我们可以将元组/对/数组重载添加到adapt_for_streaming
,突然间std::vector< std::vector< std::tuple<std::string, int> > >
可以流式传输。
最终用户可以直接调用stream_range
或adapt_for_streaming
来串接可迭代容器。 您甚至可以直接在std::string
上调用stream_range
,将其视为可流式传输的char
集合,而不是字符串。
您可以编写一个小的检测习惯用法来测试表达式stream << value
的格式是否正确*。
这里它使用std::ostream
:
template<class...>
using void_t = void;
template<class T, class Stream, class=void>
struct can_print : std::false_type{};
template<class T, class Stream>
struct can_print<T, Stream, void_t<decltype(std::declval<Stream&>() << std::declval<const T&>())>> : std::true_type{};
template<class T, class Stream=std::ostream>
constexpr bool can_print_v = can_print<T, Stream>::value;
现在你可以像这样为operator<<
编写重载:
template<template<class...> class C, class...T>
std::enable_if_t<!can_print_v<C<T...>>, std::ostream>& operator<<(std::ostream &out, C<T...> const &t) {
for (auto const &e : t)
out << e << " ";
out << std::endl;
return out;
}
和测试
std::vector<float> a = { 54, 25, 32.5 };
std::vector<int> b = { 55, 65, 6 };
std::cout << a;
std::cout << b;
std::cout << std::string("lol") << std::endl;
演示
雅克在他们的回答中指出了一件有趣的事情。这句话是错误的。
基本上,通过使用!can_print_v
来启用operator<<
的重载,can_print_v
随后应该被true
,但它是false
,因为模板的第一个实例化导致结构派生自std::false_type
。因此,随后的can_print_v
测试无效。
我把这个答案作为一个警示故事。性状本身是可以的,但用它来使性状无效的东西是不行的。
*看起来OP已将此代码复制到自己的代码库中,然后修改了问题以包含它,以防您想知道为什么它看起来相反
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