C++ 11：重载决议和 SFINAE

Question

我正在学习 SFINAE，这是我第一次尝试仅针对可以使用 std::ostream 输出的那些类型打印“YES”（暂时忘记 std::operator<<(std::ostream &, T)...）：

template <typename T>
void f(const T &) { std::cout << "NO" << std::endl; }

template <typename T, int SFINAE = sizeof(static_cast<std::ostream &(std::ostream::*)(T)>(
    &std::ostream::operator<<))>
void f(const T &) { std::cout << "YES" << std::endl; }

尽管它们似乎与 f(std::vector<int>()) 一起工作（产生“否”），但编译器抱怨 f(0) 模棱两可：http://ideone.com/VljXFh

prog.cpp:16:5: error: call of overloaded 'f(int)' is ambiguous
  f(0);
     ^
prog.cpp:6:6: note: candidate: void f(const T&) [with T = int]
 void f(const T &) { std::cout << "NO" << std::endl; }
      ^
prog.cpp:10:6: note: candidate: void f(const T&) [with T = int; int SFINAE = 8]
 void f(const T &) { std::cout << "YES" << std::endl; }
      ^

如何修复我的代码？ “YES”版本不比“NO”版本更具体吗？

澄清

所有f(0)、f(0.) 和f(true) 都失败并出现相同的“模棱两可”错误。我正在寻找一种适用于std::ostream::operator<< 接受的所有类型的解决方案。理想情况下，它不应该依赖于定义“污染”命名空间的辅助类型。

Answer 1

NO 版本对int 仍然有效，并且没有适用的偏序在两个重载之间进行选择，因此调用不明确。

一种简单的消除歧义的方法是在函数中添加一个额外的标签参数：

template <typename T>
void f(const T &, char) { std::cout << "NO" << std::endl; }
//                ^^^^

template <typename T, int SFINAE = sizeof(static_cast<std::ostream &(std::ostream::*)(T)>(
    &std::ostream::operator<<))>
void f(const T &, int) { std::cout << "YES" << std::endl; }
//                ^^^

现在，当您调用该函数时，只需传递一个额外的0（或编写一个辅助函数来为您完成）。如果 SFINAE 保护函数有效，则将首选它，因为 int 比 char 更适合 0。请参阅this article 了解表达这种消歧的更简洁的方式。

或者，您可以编写一个特征来检查运算符是否对给定类型有效，然后使用std::enable_if<check<T>> 和std::enable_if<!check<T>> 来避免消除歧义。

顺便说一句，您可以为这种 SFINAE 使用 decltype 和尾随返回类型，我认为它看起来更简洁：

template <typename T>
void f(const T &, char) { std::cout << "NO" << std::endl; }

template <typename T>
auto f(const T &t, int) -> decltype(std::declval<std::ostream&>() << t, void())
{ std::cout << "YES" << std::endl; }

当我们获得 C++ 概念后，您将能够执行以下操作（这适用于启用概念的 GCC）：

template <typename T>
concept bool Outputtable = requires (T t, std::ostream o) { o << t; };

template <typename T>
void f(const T &) { std::cout << "NO" << std::endl; }

template <Outputtable T>
void f(const T &) { std::cout << "YES" << std::endl; }

Answer 2

从 C++17 开始，可以使用 std::void_t 来描述它：

template<typename, typename = std::void_t<>>
struct enables_ostream_output : std::false_type {};

template<typename Type>
struct enables_ostream_output<
    Type,
    std::void_t<decltype(std::declval<std::ostream>() << std::declval<Type>())>
> : std::true_type {};

结合经典的std::enable_if:

template <typename Type>
typename std::enable_if<!enables_ostream_output<Type>::value>::type
f(const Type &) { std::cout << "NO" << std::endl; }

template <typename Type>
typename std::enable_if<enables_ostream_output<Type>::value>::type
f(const Type &) { std::cout << "YES" << std::endl; }

---

@TartanLlama 推荐的另一种选择是使用 std::(experimental::)is_detected 作为：

template<typename Type>
using ostream_output_t = decltype(std::declval<std::ostream>() << std::declval<Type>());

然后：

template <typename Type>
typename std::enable_if<!std::is_detected<ostream_output_t, Type>::value>::type
f(const Type &) { std::cout << "NO" << std::endl; }

template <typename Type>
typename std::enable_if<std::is_detected<ostream_output_t, Type>::value>::type
f(const Type &) { std::cout << "YES" << std::endl; }