为什么非专业化的模板胜过部分专业化的模板？

Question

我正在尝试创建一个继承自的模板化 can_stream 结构 std::false_type 或 std::true_type 取决于是否为类型 T.

定义了 operator<<

#include <iostream>

struct S {
    int i;
};

std::ostream& operator<< (std::ostream& os, S const& s) {
    os << s.i << std::endl;
    return os;
};

struct R {
    int i;
};

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

template<
    typename T
> struct can_stream< T, decltype( operator<<( std::declval< std::ostream& >(), std::declval< T const& >())) > : std::true_type {
};

int main() {
    std::cout << can_stream< int >::value << std::endl;
    std::cout << can_stream<  S  >::value << std::endl;
    std::cout << can_stream<  R  >::value << std::endl;
}

我以为上面的程序会产生

  1
  1
  0

因为：

运算符 << 对于 int 和 S 都存在（因此 decltype(...) 格式正确）。
部分专用模板比非专用模板更匹配。

然而，它产生：

  0
  0
  0

为什么？

Answer 1

operator << exists for both int and S (so decltype(...) is well formed).

但是 decltype( operator<<( std::declval< std::ostream& >(), std::declval< T const& >())) 是 std::ostream&，其中 Enable 的默认值是 void。

没有匹配项。

你可以试试

template<
    typename T // ........................................................................................VVVVVVVVV
> struct can_stream< T, decltype( operator<<( std::declval< std::ostream& >(), std::declval< T const& >()), void() ) > : std::true_type {
};

或者，如果你可以使用 C++17，那么 std::void_t，

template<
    typename T // ......VVVVVVVVVVVV
> struct can_stream< T, std::void_t<decltype( operator<<( std::declval< std::ostream& >(), std::declval< T const& >()))> > : std::true_type {
};

这解决了 S 的问题，因为 S 有一个 operator<<() 函数。但不适用于 int，因为对于 int，运算符未定义为函数。所以，对于int，你要模拟使用

template<
    typename T // ...........................................................VVVV
> struct can_stream< T, std::void_t<decltype( std::declval< std::ostream& >() << std::declval< T const& >() )> > : std::true_type {
};

如果你喜欢检查函数 operator<<() 的存在（但这不适用于 int 和其他带有隐式运算符 << 的类型）或者如果运算符<<具体可用

为什么非专业化的模板胜过部分专业化的模板？

Why does an unspecialised template win over a partially specialised one?

c++

template-meta-programming

sfinae

template-matching