从类型到相同类型的“转换”导致错误答案

【问题标题】："Conversion" from type to same type is causing error从类型到相同类型的“转换”导致错误
【发布时间】：2015-12-04 07:07:41
【问题描述】：

我有一个模板函数，其中枚举类型转换为其基础类型，它工作正常，但我编写了一个重载，它应该采用整数并返回自身，它给我一个错误，即 int 不是枚举类型。在我的模板中，这应该已被过滤掉。怎么了？

这是模板代码：

  template <typename TT>
  static constexpr auto get_value(TT t)
    -> typename std::enable_if<!std::is_enum<TT>::value, TT>::type
    {
      return t;
    }

  template <typename TT>
  static constexpr auto get_value(TT t)
    -> typename std::enable_if<std::is_enum<TT>::value, typename std::underlying_type<TT>::type>::type
    {
      return (typename std::underlying_type<TT>::type)t;
    }

Demo

【问题讨论】：

我不知道 underlying_type 是否对 SFINAE 友好，但有一个 workaround 可以解决这个问题
什么？我看到它起作用了，但是这里发生了什么使它起作用？为什么underlying_type by SFINAE 不友好？
std::underlying_type<TT>::type 的实例化被延迟，这样enable_if 可以先失败。 SFINAE 友好我的意思是任何替换失败仅在直接上下文中发生（如果它发生在 underlying_type 本身内部，则它不是 SFINAE 友好的）。
@PiotrSkotnicki 不，它对 SFINAE 不友好，它有一个“条件”，即参数应为枚举类型 (=> UB)。
@Adrian SFINAE 是 Substitution Failure Is Not An Error 的首字母缩写词，但它命名的概念是 Substitution Failure In The Immediate Context 不是错误。这限制了编译器在替换期间必须能够检查模板中的类型的深度。例如，template<class T> struct B : T {}; template<class T> B<T> foo(); 然后foo<int> 将不会产生替换失败在直接上下文中（基类本身可以从其他类继承，最后一个深层嵌套发生错误）。

标签： c++ c++11 metaprogramming template-meta-programming

【解决方案1】：

std::underlying_type<TT>::type 正在 std::enable_if 中进行评估，即使 std::is_enum<TT>::value 是 false，因为 false 不是错误。由于正在评估非枚举类型，因此会导致错误。如果我们将 SFINAE 移动到模板参数中，我们可以获得所需的重载并仍然返回正确的类型。

template <typename TT, typename std::enable_if<!std::is_enum<TT>::value, TT>::type* = nullptr>
static constexpr auto get_value(TT t) -> TT
{
    return t;
}

template <typename TT, typename std::enable_if<std::is_enum<TT>::value>::type* = nullptr>
static constexpr auto get_value(TT t) -> typename std::underlying_type<TT>::type
{
    return (typename std::underlying_type<TT>::type)t;
}

你可以看到它在这个 Live Example

【讨论】：

所以为了确保我正确理解这一点，第二个模板参数是void* 类型的未命名参数，如果是/不是枚举类型（取决于我想要什么）导致如果不是我想要的，创建一个非实体然后会被拒绝？
@Adrian 如果std::enable_if 成功，则type 为空，然后我们可以为SFINAE 设置一个指向nullptr 的指针
@dyp 我已经编辑了答案。它现在应该解决实际原因。

【解决方案2】：

通过尝试使用不是枚举类型的T 实例化std::underlying_type<T>，您违反了标准对模板参数T 施加的要求：

§ 20.10.7.6 [meta.trans.other]/表 57：

       Template         |         Condition         |       Comments
------------------------+---------------------------+-----------------------
template <class T>      | T shall be an enumeration | The member typedef
struct underlying_type; | type (7.2)                | type shall name
                        |                           | the underlying type 
                        |                           | of T.

如果不喜欢任何额外的模板参数，这是一种替代方法：

template <typename TT>
static constexpr auto get_value(TT t)
    -> typename std::enable_if<!std::is_enum<TT>::value, TT>::type
{
    return t;
}

template <typename TT>
static constexpr auto get_value(TT t)
    -> typename std::enable_if<std::is_enum<TT>::value
                             , std::underlying_type<TT>
                >::type::type
{
    return (typename std::underlying_type<TT>::type)t;
}

这样，std::underlying_type<TT> 的实例化被推迟到std::enable_if 中的条件评估为true，因为std::enable_if<B,T>::type 返回的内容需要嵌套的type 定义。

DEMO

【讨论】：

那么，只有当你得到std::underlying_type<TT>::type类型时才需要这个要求，而std::underlying_type<TT>本身不需要这个要求？这是为什么呢？
@Adrian std::underlying_type<TT> 仅用作类型模板参数时不会实例化