迭代器或指针的 std::enable_if 或 SFINAE

Question

我想为MyClass 编写一个带有参数的构造函数，并且我希望仅当参数是pointer 或iterator（具有iterator_traits 的东西）时才能编译它。如何做到这一点？

Answer 1

很遗憾，没有标准的方法来检测一个类是否模型Iterator。最简单的检查是*it 和++it 在语法上都是有效的；您可以使用标准 SFINAE 技术做到这一点：

template<typename T,
    typename = decltype(*std::declval<T&>(), void(), ++std::declval<T&>(), void())>
    MyClass(T);

考虑到 24.2.2:2 中的 Iterator 要求：

template<typename T> typename std::enable_if<
    !std::is_void<decltype(*std::declval<T &>())>::value
    && std::is_same<decltype(++std::declval<T &>()),
                    typename std::add_lvalue_reference<T>::type>::value,
    std::true_type>::type has_iterator_requirements_helper(int);
template<typename T> std::false_type has_iterator_requirements_helper(...);
template<typename T> struct has_iterator_requirements:
    decltype(has_iterator_requirements_helper<T>(0)) {};

template<typename, bool> struct is_iterator_check: std::false_type {};
template<typename T> struct is_iterator_check<T, true>: std::true_type {
    typedef typename std::iterator_traits<T>::difference_type difference_type;
    typedef typename std::iterator_traits<T>::value_type value_type;
    typedef typename std::iterator_traits<T>::iterator_category iterator_category;
    typedef typename std::iterator_traits<T>::reference reference;
    typedef typename std::iterator_traits<T>::pointer pointer;
    static_assert(std::is_same<decltype(*std::declval<T &>()), reference>::value
        || std::is_void<reference>::value, "*r must be of type reference");
};
template<typename T> struct is_iterator: is_iterator_check<T,
    (std::is_pointer<T>::value
     && !std::is_void<typename std::remove_pointer<T>::type>::value
     && !std::is_function<typename std::remove_pointer<T>::type>::value
     ) || (std::is_copy_constructible<T>::value
     && std::is_copy_assignable<T>::value
     && std::is_nothrow_destructible<T>::value
     // TODO: check lvalues are swappable
     && has_iterator_requirements<T>::value
     )> {};

尝试使用iterator_traits 的问题在于它是为所有类型定义的模板，并且它的实例化将在非 SFINAE 上下文中失败（回想一下，SFINAE 仅适用于直接替换失败）。 libstdc++ 有一个conforming extension，因此在非迭代器类型上实例化iterator_traits 将产生一个空类型；您可以通过检查类型上是否存在iterator_category 来执行类似的技巧：

template<typename T> std::true_type has_iterator_category_helper(
    T::iterator_category *);
template<typename T> std::false_type has_iterator_category_helper(...);
template<typename T> struct has_iterator_category<T>:
    decltype(has_iterator_category_helper<T>(0)) { };
template<typename T> struct is_iterator: std::integral_constant<bool,
    std::is_pointer<T>::value || has_iterator_category<T>::value> {};

template<typename T, typename = std::enable_if<is_iterator<T>::value>>
    MyClass(T);

然而，这不起作用对于那些本身不公开 iterator_category 但已被单独的 iterator_traits 专门化适应的类型；在这种情况下，简单的 SFINAE 方法更有意义（您可以在构造函数中实例化 iterator_traits 以确认该类型类似于迭代器）。