有没有一种方法可以使用SFINAE来检测一个类型是否实现了给定的抽象基类

Is there a way to use SFINAE to detect if a type implements a given abstract base class?

本文关键字：实现 类型 是否 基类 抽象 一个 检测 方法 一种 可以使 有没有      更新时间：2023-10-16

下面是这个问题的简单用例。(注意：我意识到这里显示的代码模式可能不被认为是最佳实践；示例代码只是为了说明手头的主题(

目前，我有一个方便的小模板函数，它将从堆中分配任意给定对象的副本，并返回该副本：

template<typename T> inline T * CloneStaticObject(const T & item) 
{
return new T(item);
}

适用于任何带有复制构造函数的类型。。。直到我传入一个对基类的引用，然后我就遇到了一点一点的对象切片问题。

因此，为了处理这个问题，我还有一个很好的OOP风格的克隆接口，我可以使用它，并配有一个CloneDynamicObject(const ICloneable &)函数，它将正确地克隆从ICloneable继承的任何对象，无论传入引用的类型是什么：

class ICloneable
{
public:
virtual ~ICloneable() {/* empty */}
virtual ICloneable Clone() const = 0;
};
class MyBaseClass : public ICloneable
{
public:
MyBaseClass() {/* empty */}
virtual ICloneable * Clone() const {return new MyBaseClass(*this);}      
};
class MySubClass : public MyBaseClass
{
public:
MySubClass() {/* empty */}
virtual ICloneable * Clone() const {return new MySubClass(*this);}      
};
template<typename T> inline T * CloneDynamicObject(const T & item) 
{
return static_cast<T *>(item.Clone());
}

这也很好，只要我小心地只传递一个引用ICloneable对象的参数。

但现在逐渐优雅起来了，我想制作一个CloneAnyObject(const T & item)函数，无论发生什么，它都会做正确的事情，例如：

// This doesn't work but it shows the idea
template<typeName T> inline T * CloneAnyObject(const T & item)
{
const ICloneable * cloneMe = dynamic_cast<const ICloneable *>(&item);
if (cloneMe) return CloneDynamicObject(*cloneMe)
else return CloneStaticObject(item);
}

上面的实现几乎实现了我想要的，除了它有两个问题：

  1. dynamic_cast<>不适用于所有类型
  2. 即使是这样，dynamic_cast()也会在运行时测试对象，如果可能的话，我希望通过在编译时评估ICloneability测试来避免这种开销

我的问题是，是否有任何方法可以使用SFINAE正确实现CloneAnyObject()功能？

(请注意，我知道SFINAE测试typename是否有一个具有给定名称的方法的技巧，我认为这是一种非常有用的技术，但这并不是我在这里想要的；相反，我想要的是一种测试类型是否从接口继承的方法(

您可以使用std:：is_base_of特性静态地确定一个类型是否派生自另一个类型。它可以按如下方式将函数拆分为一个派生类型版本和一个其他类型版本：

// For derived types
template <typename T, std::enable_if_t<std::is_base_of_v<ICloneable, T>, int> = 0>
inline T * CloneAnyObject(const T & item) {
return CloneDynamicObject(item);
}
// For non-derived types (note the !)
template <typename T, std::enable_if_t<!std::is_base_of_v<ICloneable, T>, int> = 0>
inline T * CloneAnyObject(const T & item) {
return CloneStaticObject(item);
}

如果您使用的是C++17，您也可以使用if constexpr来简化它，如Jarod42的回答所示。

您可能有两个过载：

template <typeName T>
std::enable_if_t<std::is_base_of<ICloneable , T>::value, T*> /* SFINAE */
CloneAnyObject(const T& item)
{
return CloneDynamicObject(item);
}
template <typeName T>
std::enable_if_t<!std::is_base_of<ICloneable , T>::value, T*> /* SFINAE */
CloneAnyObject(const T& item)
{
return CloneStaticObject(item);
}

使用C++17，您可以进行

template <typeName T>
T* CloneAnyObject(const T& item)
{
if constexpr (std::is_base_of<ICloneable, T>::value) {
return CloneDynamicObject(item);
} else {
return CloneStaticObject(item);
}
}
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