函数的编译时检测

Question

我正在开发一个编译时小助手，让我确定是否存在具有特定签名的函数（目前：没有名称空间或 class 成员函数）（例如 __builtin_pop_count广泛传播，但不保证在任何平台上都可用。

对于固定数量的参数，这很容易做到：

template <typename ReturnType, typename ArgumentType, typename = void>
struct Exists : std::false_type // Base case
{
};

template <typename T>
using void_t = void;

template <typename T>
using return_t = decltype(foo(std::declval<T>())); // here it is hidden: foo, although this symbol is never declared!

// specialization (compiler has to pick this one if no substitution failure in return_t
template <typename ReturnType, typename ArgumentType>
struct Exists<ReturnType, ArgumentType, void_t<return_t<ArgumentType>>>
  : std::is_same<return_t<ArgumentType>, ReturnType> // check the return type
{
};

static_assert(!Exists<void, int>::value, "");
static_assert(!Exists<void, void>::value, "");
static_assert(!Exists<void, char*>::value, "");
static_assert(!Exists<int, void>::value, "");
static_assert(!Exists<int, int>::value, "");
static_assert(!Exists<int, char*>::value, "");

这编译得很好。添加函数 void foo(int) 否定第一个断言，但其余部分保持不变。

现在我想扩展这个助手以支持任意数量的参数类型。

然而，

template <typename ReturnType, typename... ArgumentTypes, typename = void>

无法工作，因为typename...必须在列表的末尾，

template <typename ReturnType, typename = void, typename... ArgumentTypes>

另一方面，要求以下 ArgumentTypes 具有默认类型，这也是不可能的。

我该如何避免这种情况？ std::tuple<ArgumentTypes...> 有任何帮助吗？

Answer 1

你猜对了。
使用 pack 模板，"simplify" 一点：

template <typename...> struct pack {}; // To be potentially introduced in C++1Z

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

template <typename R, typename... Args>
struct Exists_impl<R, pack<Args...>,
  std::enable_if_t<std::is_same<decltype(foo(std::declval<Args>()...)), R>::value>>
    : std::true_type {};

template <typename R, typename... Args>
using Exists = Exists_impl<R, pack<Args...>>;

Demo.
请注意，此模板将永远无法通过 ADL 找到像 void(int) 这样的函数，因为在这种情况下关联的命名空间集是空的。这些函数必须在定义时声明。
根据用例，使用 is_convertible 而不是 is_same 来检查 return 类型也可能是可行的。

函数的编译时检测

Compile time detection of functions

c++

compile-time

template-meta-programming

c++14