std::enable_if 参数中的 SFINAE

Question

我有不同的 view 类型，每个类型都有一个 std::size_t View::dimension 成员常量和一个 typename View::value_type 成员类型。

下面的编译类型检查应该验证From和To是否都是视图（使用is_view<>验证），并且From的内容可以赋值至 To。（相同的维度和可转换的值类型）。

template<typename From, typename To>
struct is_compatible_view : std::integral_constant<bool,
    is_view<From>::value &&
    is_view<To>::value &&
    From::dimension == To::dimension &&
    std::is_convertible<typename From::value_type, typename To::value_type>::value
> { };

is_view<T> 对于任何类型 T 总是计算为 std::true_type 或 std::false_type。问题在于，如果From或To不是视图类型，那么From::dimension（例如）可能不存在，而is_compatible_view<From, To>会导致编译错误。在这种情况下，它应该评估为 std::false_type。

is_compatible_view用于带std::enable_if的SFINAE，禁用成员函数。例如一个视图 class 可以有一个成员函数

struct View {
    constexpr static std::size_t dimension = ...
    using value_type = ...

    template<typename Other_view>
    std::enable_if_t<is_compatible_view<Other_view, View>> assign_from(const Other_view&);

    void assign_from(const Not_a_view&);
};

Not_a_view 不是视图，并导致 is_compatible_view<Not_a_view, ...> 中的编译错误。调用 view.assign_from(Not_a_view()) 时，SFINAE 不适用，而是在编译器尝试解析第一个 assign_from 函数时发生编译错误。

如何编写 is_compatible_view 才能使其正常工作？在 C++17 中 std::conjunction<...> 允许这样做吗？

Answer 1

一种方法是使用 std::conditional 之类的方法来延迟对你的类型特征的某些部分的评估，直到我们验证你的类型特征的其他部分已经为真。

即：

// this one is only valid if From and To are views
template <class From, class To>
struct is_compatible_view_details : std::integral_constant<bool,
    From::dimension == To::dimension &&
    std::is_convertible<typename From::value_type, typename To::value_type>::value
> { };        

// this is the top level one
template<typename From, typename To>
struct is_compatible_view : std::conditional_t<
    is_view<From>::value && is_view<To>::value,
    is_compatible_view_details<From, To>,
    std::false_type>::type
{ };

请注意，我同时使用了 conditional_t 和 ::type。 is_compatible_view_details 只有在 From 和 To 都是视图时才会被实例化。

一种类似的方法是将 std::conjunction 与上面的方法一起使用，由于短路会类似地延迟评估：

template <class From, class To>
struct is_compatible_view : std::conjunction_t<
    is_view<From>,
    is_view<To>,
    is_compatible_view_details<From, To>
    >
{ };

无论哪种方式，您都需要提取详细信息。

第三种方法是使用 enable_if_t 作为专业：

template <class From, class To, class = void>
struct is_compatible_view : std::false_type { };

template <class From, class To>
struct is_compatible_view<From, To, std::enable_if_t<
    is_view<From>::value &&
    is_view<To>::value &&
    From::dimension == To::dimension &&
    std::is_convertible<typename From::value_type, typename To::value_type>::value>>
: std::true_type { };

在这里，如果 enable_if_t 中的任何表达式格式不正确，SFINAE 就会介入，我们只使用主模板，即 false_type。

std::enable_if 参数中的 SFINAE

SFINAE inside std::enable_if argument

c++

c++11

sfinae

c++17

enable-if