如何判断一个东西是不是容器？答案

【问题标题】：How to tell if something is a container?如何判断一个东西是不是容器？
【发布时间】：2016-10-10 19:59:40
【问题描述】：

我想确定某物是否是容器。现在我正在格式化为具有类型和分配器的容器上对其进行测试。我的最终目标是学习如何编写一个容器模板，该模板在包含自身层时可以允许对其最里面的元素进行直接迭代。例如。如果有一个包含 3 个容器的容器，每个容器又包含 3 个容器，每个容器包含 3 个元素，我希望能够在一个基于 for 循环的范围内遍历所有 27 个元素。区分某物是直接包含元素的容器还是包含元素容器（或容器容器......元素容器）的容器，使用 SFINAE 检查元素是否具有迭代器似乎是确定 @987654321 @ 函数应该将迭代器返回到元素或所述元素的 begin() 函数的结果。如果我的第一步可以开始工作，我想将该逻辑包含在编写容器中，但我无法编译它：

#include <vector>
#include <iostream>

template <typename T,
    template <typename E, typename Allocator = std::allocator<E>> class Container
>
void is_cont(typename Container<T>::iterator it)
{
    std::cout << "is iterator\n";
}

template <typename T,
    template <typename E, typename Allocator = std::allocator<E>> class Container
>
void is_cont(Container<T>& cont)
{
    std::cout << "is container\n";
}

int main()
{
    std::vector<int> vec{ 2, 4, 6 };
    is_cont(vec);               // Output: "is container"
    //is_cont(vec.begin());     // COMPILER ERROR
}

我该如何解决这个问题？

【问题讨论】：

给定迭代器 vec.begin()（很可能只是一个 int*），编译器无法实例化每个可能的 Container 类来查看该迭代器是否恰好属于该类型Container<T>::iterator。即使可以，它也可能是模棱两可的。您必须明确指定函数的模板参数。
@Kundor 如果vec.begin() 是int*，那不是还有std::vector<int>::iterator，区别在于int* 是typedef？似乎用std::vector<Bar> vec(3, Bar{}); 替换std::vector<int> vec{ 2, 4, 6 }; 行，其中Bar 是一个空虚拟struct 给出了相同的错误。
是的。所以？给定一个函数调用is_cont(int*)，编译器应该推断出模板参数。因此，您要求它从int* 向后工作以查找具有成员typedef iterator 的类型，即int*。当然，您可以看到这是行不通的（一方面，由于这些是模板类，因此必须检查实际上是无限的可能性）。

标签： c++ templates iterator containers sfinae

【解决方案1】：

您对某事物是否为容器的定义似乎仅基于它是否具有iterator 内部类。

我想这和任何启发式方法一样好，但让我们继续吧。

在大多数情况下，SFINAE 如果使用类完成，则要简单得多，而不是尝试使用函数实现 SFINAE，例如您的 is_container()。将您的 is_container() 纳入课程会产生以下教科书 SFINAE 解决方案：

#include <vector>
#include <string>
#include <iostream>
#include <type_traits>

template<typename ...>
using void_t=void;

template<typename T, class=void> struct is_container : std::false_type {};

template<typename T>
struct is_container<T, void_t<typename T::iterator>> : std::true_type {};

int main()
{
    std::cout << is_container<int>::value << std::endl;

    std::cout << is_container<std::vector<int>>::value << std::endl;
    return 0;
}

现在，一个相关的问题是是否有更好的方法来检查某物是否是容器。无论您选择哪种启发式方法，调整基于类的测试而不是基于函数的测试都是微不足道的。例如，如果你想考虑一个东西是否是一个容器，如果它同时有iterator和const_iterator内部类，只需要改变一行：

template<typename T>
struct is_container<T, void_t<typename T::iterator,
                              typename T::const_iterator>> : std::true_type {};

【讨论】：