枚举和静态常量成员变量在模板特征中的使用 class

Question

我想通过查看是否提供了 operator<< 的重载来测试 class 是否可以流式传输到 ostream&。基于these posts，我尝试用C++11写了另一个版本。这是我的尝试：

#include <iostream>
#include <type_traits>

namespace TEST{
  class NotDefined{};

  template<typename T> 
  NotDefined& operator << (::std::ostream&, const T&);

  template <typename T>
  struct StreamInsertionExists {
    static std::ostream &s;
    static T const &t;
    enum { value = std::is_same<decltype(s << t), NotDefined>() };
  };
}

struct A{
  int val;
    friend ::std::ostream& operator<<(::std::ostream&, const A&);
};

::std::ostream& operator<<(::std::ostream& os, const A& a)
{
  os << a.val;
  return os;
}

struct B{};

int main() {
  std::cout << TEST::StreamInsertionExists<A>::value << std::endl;
  std::cout << TEST::StreamInsertionExists<B>::value << std::endl;

}

但是编译失败：

test_oper.cpp:40:57: error: reference to overloaded function could not be resolved; did you mean to call it?  
  std::cout << TEST::StreamInsertionExists<A>::value << std::endl;  

/Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Toolchains/XcodeDefault.xctoolchain/usr/bin/../include/c++/v1/ostream:1020:1: note:  
  possible target for call  
    endl(basic_ostream<_CharT, _Traits>& __os)  

test_oper.cpp:30:17: note: candidate function not viable: no known conversion from 'TEST::NotDefined' to '::std::ostream &'  
  (aka 'basic_ostream<char> &') for 1st argument  
::std::ostream& operator<<(::std::ostream& os, const A& a)  

test_oper.cpp:15:15: note: candidate template ignored: couldn't infer template argument 'T'  
  NotDefined& operator << (::std::ostream&, const T&);

但是，如果我替换行
enum { value = std::is_same<decltype(s << t), NotDefined>() };
与
static const bool value = std::is_same<decltype(s << t), NotDefined>();
然后一切编译。

为什么 enum 和 bool 有这么大的区别？

Answer 1

value 是 StreamInsertionExists<T> 中匿名名称的枚举。当您尝试这样做时：

std::cout << StreamInsertionExists<T>::value;

编译器正在 operator<<(std::ostream&, StreamInsertionExists<T>::E) 上执行重载查找。在典型情况下，它会对 enum 进行积分提升并将其流式传输为 int。但是，您另外定义了这个运算符：

template<typename T> 
NotDefined& operator << (std::ostream&, const T&);

那是 enum 比 int 版本更好的匹配（精确匹配与积分提升），因此它是首选。是的，它是一个函数模板，但只有在转换序列匹配时才首选非模板 - 而在这种情况下它们不匹配。

因此，这一行：

std::cout << TEST::StreamInsertionExists<A>::value << std::endl;

即：

operator<<(operator<<(std::cout, TEST::StreamInsertionExists<A>::value), std::endl);

最里面的 operator<< 调用将使用您的 NotDefined& 模板。因此，下一步是找到一个合适的函数调用：

operator<<(NotDefined&, std::endl);

并且 operator<< 没有这样的重载，因此出现错误。

如果把value改成bool，就没有这个问题了，因为是一个operator<<需要bool 正好：#6。也就是说，即使 bool，你的特征仍然不正确，因为它总是 returns false。您的 NotDefined 版本实际上是 returns 一个参考，因此您必须核对一下。而且，NotDefined& 表示 未定义 ，因此您必须翻转符号：

static const bool value = !std::is_same<decltype(s << t), NotDefined&>();

然而，这特别容易出错。现在 cout << B{}; 不是编译失败而是给你一个链接器错误，而 cout << B{} << endl; 给你同样令人困惑的重载错误涉及 endl 而不是简单地声明你不能流式传输 B。

你应该更喜欢这样做：

template <typename...>
using void_t = void;

template <typename T, typename = void>
struct stream_insertion_exists : std::false_type { };

template <typename T>
struct stream_insertion_exists<T, void_t<
    decltype(std::declval<std::ostream&>() << std::declval<T>())
> > : std::true_type { };

枚举和静态常量成员变量在模板特征中的使用 class

enum and static const member variable usage in template trait class

c++

templates

overload-resolution

c++11