SFINAE 基于 Class 成员 Existence/Absence

Question

我对SFINAE有基本的了解，例如enable_if 是如何工作的。我最近遇到了 this answer，我花了一个多小时试图了解它的实际工作原理，但无济于事。

此代码的目标是根据 class 中是否包含特定成员来重载函数。这是复制的代码，它使用 C++11:

template <typename T> struct Model
{
    vector<T> vertices;

    void transform( Matrix m )
    {
        for(auto &&vertex : vertices)
        {
          vertex.pos = m * vertex.pos;
          modifyNormal(vertex, m, special_());
        }
    }

private:

    struct general_ {};
    struct special_ : general_ {};
    template<typename> struct int_ { typedef int type; };

    template<typename Lhs, typename Rhs,
             typename int_<decltype(Lhs::normal)>::type = 0>
    void modifyNormal(Lhs &&lhs, Rhs &&rhs, special_) {
       lhs.normal = rhs * lhs.normal;
    }

    template<typename Lhs, typename Rhs>
    void modifyNormal(Lhs &&lhs, Rhs &&rhs, general_) {
       // do nothing
    }
};

我这辈子都搞不懂这个机制是如何工作的。具体来说，typename int_<decltype(Lhs::normal)>::type = 0帮我们做了什么，为什么我们需要在这个方法中多一个类型（special_/general_）。

Answer 1

special_/general_ 是用来让编译器区分两种方法的类型 modifyNormal。请注意，不使用第三个参数。一般实现什么也不做，但在特殊情况下它会修改法线。另请注意，special_ 派生自 general_。这意味着如果未定义 modifyNormal 的特殊版本 (SFINAE)，则适用一般情况；如果存在专门版本，则将选择它（更具体）。

现在modifyNormal的定义中有一个开关；如果类型（模板的第一个参数）没有名为 normal 的成员，则模板失败（SFINAE，不要抱怨它，这是 SFINAE 的技巧），它将是 [=12 的另一个定义=] 将适用（一般情况）。如果类型定义了一个名为 normal 的成员，那么模板的第三个参数可以解析为额外的第三个参数模板（int 默认等于 0）。第三个参数对函数没有任何意义，仅用于 SFINAE（模式适用于它）。

Answer 2

why do we need an extra type (special_/general_) in this method

这些仅用于允许 modifyNormal 函数被不同的实现重载的目的。特别的地方在于 special_ 使用 IS-A 关系，因为它继承自 general_。此外，transform 函数总是调用采用 special_ 类型的 modifyNormal 重载，请参阅下一部分。

what does typename int_<decltype(Lhs::normal)>::type = 0 help us do

这是一个具有默认值的模板参数。默认值存在，因此 transform 函数不必指定它，这很重要，因为另一个 modifyNormal 函数没有此模板参数。此外，添加此模板参数仅用于调用 SFINAE。

http://en.cppreference.com/w/cpp/language/sfinae

When substituting the deduced type for the template parameter fails, the specialization is discarded from the overload set instead of causing a compile error.

因此，如果发生故障，采用 special_ 类型的 modifyNormal 函数将从要考虑的重载集中删除。这只会让 modifyNormal 函数采用 general_ 类型，因为 special_ IS-A general_ 类型一切仍然有效。

如果没有发生替换失败，那么将使用使用 special_ 类型的 modifyNormal 函数，因为它是更好的匹配。

注意： general_ 类型是一个 struct 所以默认继承是 public ，允许没有IS-A关系使用 public 关键字。

编辑：

Can you comment on why we use the elaborate typename int_<decltype(Lhs::normal)>::type mechanism in the first place?

如上所述，这用于触发 SFINAE 行为。但是，当您将其分解时，它并不是很详尽。它的核心是要为某种类型 T 实例化 int_ 结构的一个实例，并且它定义了一个 type 数据类型：

int_<T>::type

由于这是在模板中使用的，因此需要添加 typename 关键字，请参阅 When is the “typename” keyword necessary?。

typename int_<T>::type

最后，用于实例化 int_ 结构的实际类型是什么？这由 decltype(Lhs::normal) 确定，它报告 Lhs::normal 的类型。如果类型 Lhs 类型有一个 normal 数据成员，那么一切都会成功。但是，如果不是，则表示替换失败，这一点的重要性已在上面进行了解释。

Answer 3

类型 general 和 special 用于强制编译器在尝试解析调用时选择第一个函数（匹配更好）作为第一次尝试。
注意调用是：

modifyNormal(vertex, m, special_());

无论如何，因为general继承自special，两者都有效，如果第一个在类型替换期间失败，将选择第二个。

所以，这就像说 - 让我们试一试，就好像该方法确实存在一样，但请保持冷静，因为我们有一个不执行任何操作的万能回调。

为什么会失败？
这就是 int_ 参与游戏的地方。
如果decltype（让我说）报错因为成员方法normal在Lhs中丢失，int_不能专门化并且替换实际上失败了，但是由于 SFINAE，只要存在另一个可以尝试的替换（并且在我们的例子中存在，该方法以 general 作为参数，那么这个失败就不是错误仍然是原始呼叫的不太精确的匹配。

SFINAE 基于 Class 成员 Existence/Absence

SFINAE Based on Class Member Existence/Absence

c++

sfinae

c++11