C++ SFINAE 没有失败

Question

代码：

#include <iostream>


using std::nullptr_t;

template<typename... T>
using nullptr_vt = nullptr_t;

struct not_addable{};


template<
  typename T, 
  nullptr_vt<decltype(std::declval<T>() + std::declval<T>())> TSfinae = nullptr>
bool test_addable(int)
{ return true; }

template<typename>
bool test_addable(...)
{ return false; }


int main()
{
  std::cout << std::boolalpha;

  std::cout << test_addable<int>(0) << std::endl;
  std::cout << test_addable<not_addable>(0) << std::endl;

  // Gives error ("invalid operands to binary expression"):
  // nullptr_vt<decltype(std::declval<not_addable>() + std::declval<not_addable>())> a{};
}

我认为这会打印：

true
false

，但事实并非如此。它打印：

true 
true

。至少 https://repl.it/@Hrle/sfinaetemplatesuccess。

我认为来自第一个重载的 nullptr_vt<decltype(std::declval<T>() + std::declval<T>())> 对 not_addable 来说是一个错误，它会从重载集中丢弃它，从而选择第二个重载。

如果有默认值，编译器是否能够丢弃 TSfinae 的类型？

Answer 1

I thought that nullptr_vt<decltype(std::declval<T>() + std::declval<T>())> from the first overload would be an error for not_addable and it would discard it from the overload set, thus choosing the second overload.

这个想法其实很好，问题是GCC和nullptr_vt

这一行：

nullptr_vt<decltype(std::declval<T>() + std::declval<T>())> TSfinae = nullptr

在 GCC 10.2 上你不希望它工作的地方工作，但在 Clang 11.0.1 上是正确的。将其更改为

nullptr_vt<decltype(std::declval<T>() + std::declval<T>())> *TSfinae = nullptr

两者都是正确的，更简单的

typename TSfinae = nullptr_vt<decltype(std::declval<T>() + std::declval<T>())>
typename _ = decltype(std::declval<T>() + std::declval<T>())

最后 make_void 把戏

template<typename... T> struct make_nullptr_vt { using type = nullptr_t; };

template<typename T>
using nullptr_vt = typename make_nullptr_vt<T>::type;

也在 GCC 上修复了原始版本。

Answer 2

这并没有说明问题，也没有假装比@Useless 的答案更好，但它是我觉得方便的替代解决方案。

我把typename换成了一个整数，为了省点写，必要时用逗号运算符来枚举很多条件。当然，当必须多次使用相同的条件时，带有 using 的别名声明可以帮助提高可读性。

编辑

正如@StoryTeller 评论所建议的，如果我们声明一个 operator, 与最后一个 1 组合，那么 1 将被消耗，我们可以在 decltype() 一种会使 SFINAE 失败的类型。他建议在 1 之前的条件序列中插入 void()。实际上，没有右侧操作数是不可能声明 operator, 的；因此，没有任何东西与此 void() 结合，最终 1 将在 decltype() 中发出。它不像 1 那样最小，但它更安全。

/**
  g++ -std=c++17 -o prog_cpp prog_cpp.cpp \
      -pedantic -Wall -Wextra -Wconversion -Wno-sign-conversion \
      -g -O0 -UNDEBUG -fsanitize=address,undefined
**/

#include <iostream>

struct A
{
  A operator+(A r);
  A operator-(A r);
  A operator,(int r); // try to mislead SFINAE
};

struct B
{
  B operator+(B r);
  // no -
};

struct C
{
  // no +
  // no -
};

template<
  typename T, 
  decltype((std::declval<T>()+std::declval<T>()),
           void(),1) =1>
bool test_add(int)
{ return true; }

template<typename>
bool test_add(...)
{ return false; }

template<
  typename T, 
  decltype((std::declval<T>()+std::declval<T>()),
           (std::declval<T>()-std::declval<T>()),
           void(),1) =1>
bool test_add_sub(int)
{ return true; }

template<typename>
bool test_add_sub(...)
{ return false; }

template<typename T>
using has_add =
  decltype((std::declval<T>()+std::declval<T>()),
           void(),1);

template<typename T>
using has_add_sub =
  decltype((std::declval<T>()+std::declval<T>()),
           (std::declval<T>()-std::declval<T>()),
           void(),1);

template<
  typename T,
  has_add<T> =1> 
bool test_add2(int)
{ return true; }

template<typename>
bool test_add2(...)
{ return false; }

template<
  typename T, 
  has_add_sub<T> =1>
bool test_add_sub2(int)
{ return true; }

template<typename>
bool test_add_sub2(...)
{ return false; }

int main()
{
  std::cout << std::boolalpha;
  std::cout << "test_add<int>(0) " << test_add<int>(0) << '\n';
  std::cout << "test_add<A>(0)   " << test_add<A>(0)   << '\n';
  std::cout << "test_add<B>(0)   " << test_add<B>(0)   << '\n';
  std::cout << "test_add<C>(0)   " << test_add<C>(0)   << '\n';
  std::cout << "test_add_sub<int>(0) " << test_add_sub<int>(0) << '\n';
  std::cout << "test_add_sub<A>(0)   " << test_add_sub<A>(0)   << '\n';
  std::cout << "test_add_sub<B>(0)   " << test_add_sub<B>(0)   << '\n';
  std::cout << "test_add_sub<C>(0)   " << test_add_sub<C>(0)   << '\n';
  std::cout << "test_add2<int>(0) " << test_add2<int>(0) << '\n';
  std::cout << "test_add2<A>(0)   " << test_add2<A>(0)   << '\n';
  std::cout << "test_add2<B>(0)   " << test_add2<B>(0)   << '\n';
  std::cout << "test_add2<C>(0)   " << test_add2<C>(0)   << '\n';
  std::cout << "test_add_sub2<int>(0) " << test_add_sub2<int>(0) << '\n';
  std::cout << "test_add_sub2<A>(0)   " << test_add_sub2<A>(0)   << '\n';
  std::cout << "test_add_sub2<B>(0)   " << test_add_sub2<B>(0)   << '\n';
  std::cout << "test_add_sub2<C>(0)   " << test_add_sub2<C>(0)   << '\n';
  return 0;
}

C++ SFINAE 没有失败

C++ SFINAE not failing

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templates

sfinae