使用 sfinae 挑选出首选的可变参数构造函数

Question

我正在尝试编写一个基于策略的 class，将参数转发给它唯一的超级 class，但也可以选择采用它自己的一些参数。我面临的问题是，面对隐式转换（只有参数包），编译器似乎无条件地更喜欢下面的第二个构造函数，而不是第一个，这是我更喜欢的。

#include <utility>
#include <iostream>

template <class Super>
struct Base : public Super {
  // 1
  template <typename... Args,
            typename = std::enable_if_t<std::is_constructible_v<Super, Args&&...>>>
  explicit Base(unsigned long count, Args&&... args)
    : Super(std::forward<Args>(args)...), count(count) {}

  // 2
  template <typename... Args,
            typename = std::enable_if_t<std::is_constructible_v<Super, Args&&...>>>
  explicit Base(Args&&... args) : Super(std::forward<Args>(args)...), count(0) {}

  unsigned long count;
};

struct A {
  explicit A(unsigned long id) {}
  A() {}
};

struct B {
  explicit B(const char* cstring) {}
  explicit B(unsigned long id, const char* cstring) {}
  explicit B(unsigned long id, A a) {}
  B() {}
};

int main() {
  auto a1 = Base<A>(7);             // selects 2, but I want 1
  auto a2 = Base<A>(7ul);           // selects 1
  auto a3 = Base<A>(7, 10);         // selects 1
  auto b1 = Base<B>(4);             // selects 1
  auto b2 = Base<B>("0440");        // selects 2
  auto b3 = Base<B>(4, "0440");     // selects 2, but I want 1
  auto b4 = Base<B>(4, 4, "0440");  // selects 1
  auto b5 = Base<B>(4, A());        // selects 2
  std::printf("%lu %lu %lu\n", a1.count, a2.count, a3.count);
  std::printf("%lu %lu %lu %lu %lu\n", b1.count, b2.count, b3.count, b4.count, b5.count);
  return 0;
}

第一行的输出是 0 7 7，但我想要 7 7 7，即 Base<A>(7) 应该 select 第一个构造函数，而不是第二个。 b3.

同上

构造函数上的 sfinae 让编译器在 2 与参数不匹配时选择 1，但我希望它在每次匹配时 select 构造函数 1。在 a1 的情况下，7 从 int 到 unsigned long 的隐式转换强制选择构造函数 2，我也不明白为什么。

我该如何解决这个问题？

Answer 1

这似乎是你想要的（尽管下面的评论指出它可能是一个无效的结构）：

struct Base : public Super {
  // 1
  template <typename... Args,
            typename = std::enable_if_t<std::is_constructible_v<Super, Args...>>>
  explicit Base(unsigned long count, Args&&... args)
    : Super(std::forward<Args&&>(args)...), count(count) {
        static_assert(std::is_same_v<Super*, void>);
    }

  // 2
  template <typename... Args,
            typename = std::enable_if_t<!std::is_constructible_v<Base, Args...>>>
  explicit Base(Args&&... args) : Super(std::forward<Args>(args)...), count(0) {}

  unsigned long count;
};

我喜欢 godbolt 运行你的代码吧！

https://godbolt.org/z/UEweak

Answer 2

让我们收集需求：

第一个参数可以隐式转换为 unsigned long，其余的可以构造 base => 这样做。
不适合 1，参数可以构造 base => 这样做。

struct Base : Super {
    // This one should be preferred:
    template <class... Args, class = std::enable_if_t<std::is_constructible_v<Super, Args...>>>
    explicit Base(unsigned long count = 0, Args&&... args)
    : Super(std::forward<Args>(args))
    , count(count) {
    }

    // Only if the first is non-viable:
    template <class U, class... Args, class = std::enable_if_t<
        !(std::is_convertible_v<U, unsigned long> && std::is_constructible_v<Super, Args...>)
        && std::is_constructible_v<Super, U, Args>>>
    explicit Base(U&& u, Args&&... args)
    : Base(0, std::forward<U>(u), std::forward<Args>(args)...) {
    }
    unsigned long count;
};

请注意，两个模板化构造函数都是隐式转换的候选者。将 explicit 放在需要的地方作为 reader.

的练习

如果有更多的选择需要考虑，tag-dispatching是可取的：

template <std::size_t N> struct priority : priority<N - 1> {};
template <> struct priority<0> {};

template <class... Ts>
static constexpr bool has_priority_v = (std::is_base_of_v<priority<0>, std::decay_t<Ts>> || ...);

class Base : Super {
    template <class UL, class... Ts, class = std::enable_if_t<
        std::is_convertible_v<UL, unsigned long> && std::is_constructible_v<Super, Ts...>>>
    Base(priority<1>, UL&& count, Ts&&... ts)
    : Super(std::forward<Ts>(ts)...), count(count)
    {}

    template <class... Ts, class = std::enable_if_t<std::is_constructible_v<Super, Ts...>>>
    Base(priority<0>, Ts&&... ts)
    : Base(priority<1>(), std::forward<Ts>(ts)...)
    {}
public:
    template <class... Ts, class = std::enable_if_t<
        !has_priority<Ts...> && std::is_constructible_v<Base, priority<>, Ts...>>>
    explicit Base(Ts&&... ts)
    : Base(priority<1>(), std::forward<Ts>(ts)...)
    {}

使用 sfinae 挑选出首选的可变参数构造函数

Use sfinae to single out preferred variadic constructor

c++

constructor

constructor-overloading

c++17