让 C++ 编译器显示一个类型可以转换成什么

Question

下面是一个有缺陷的（和简化的）模板函数，它期望在模板 arg 上工作，该模板 arg 可以转换为预定义数量的类型之一。

刚好有2种，不过冷多了。

void do_something_type_specific( const int &unused ) { std::cout << 'i'; }
void do_something_type_specific( const std::string &unused ) { std::cout << 's'; }

template< typename Iterator >
void perform_work_on_a_range( Iterator begin, Iterator end )
{
    do_something_type_specific( *begin );
    // Perhaps more code...
}

这恰好在我的环境中产生了预期的结果。 如果 *Iterator 生成的类型可以完全转换为其中一个选项，则模板实例将成功编译。

但是，此代码不必要地要求执行转换，尽管unused 未被使用，但begin == end 时仍有UB。

如何在没有这些问题的情况下在 C++03 中实现这种行为？

Answer 1

您可以尝试使用std::iterator_traits<>，而不是取消引用我在begin == end 时导致未定义行为的迭代器。例如：

#include <iterator>
#include <string>
#include <cstdio>

void do_something_type_specific(std::string const&) { printf("%s\n", __PRETTY_FUNCTION__); }
void do_something_type_specific(int const&) { printf("%s\n", __PRETTY_FUNCTION__); }

template<class T>
struct ProduceValue
{
    static T value;
};

template<class T>
T ProduceValue<T>::value;

// Specializations for types that can't be default constructed or must be initialized.
template<>
char* ProduceValue<char*>::value = "";

template< typename Iterator >
void perform_work_on_a_range( Iterator begin, Iterator end )
{
    typedef typename std::iterator_traits<Iterator>::value_type value_type;
    do_something_type_specific(ProduceValue<value_type>::value);
}

int main() {
    char** p = 0;
    perform_work_on_a_range(p, p);

    long* q = 0;
    perform_work_on_a_range(q, q);
}

输出：

void do_something_type_specific(const string&)
void do_something_type_specific(const int&)

唯一的不便之处在于 ProduceValue<T> 必须专门用于无法默认构造或因其他原因（如 char*）而必须初始化的类型。

Answer 2

有一个boost::is_convertible 元函数可用于确定是否可以将类型 T 转换为其他类型 U。

其次，对于begin == end，只需插入运行时检查即可。

Answer 3

问题中的问题代码试图利用模板参数和函数参数的特性。

函数参数允许类型转换，但需要类型的实例化。模板参数不需要实例化，也不需要进行类型转换。

下面的模式使用 Boost 的 enable_if 和 is_convertible 允许编译器选择模板函数，就好像模板参数支持与函数参数相同的类型转换规则。（感谢@dhavenith建议）

#include <boost/utility.hpp>
#include <boost/type_traits.hpp>

// enable_if_c makes the return type either void or a Substitution Failure.
template < typename T>
typename boost::enable_if_c<boost::is_convertible<T,int>::value>::type
do_something_type_specific()
{
  std::cout << 'i';
}

template < typename T>
typename boost::enable_if_c<boost::is_convertible<T,std::string>::value>::type
do_something_type_specific()
{
  std::cout << 's';
}

template< typename Iterator >
void perform_work_on_a_range( Iterator begin, Iterator end )
{
    // This code is from @MaximYegorushkin's answer.  Vote him up :)
    typedef typename std::iterator_traits<Iterator>::value_type value_type;
    do_something_type_specific<value_type>();
    // Perhaps more code...
}

这已通过@MaximYegorushkin 的示例主程序进行了验证。

int main() {
    char** p = 0;
    perform_work_on_a_range(p, p);

    long* q = 0;
    perform_work_on_a_range(q, q);
}

输出：

si

Answer 4

您可能想要这样做：

template <typename T>
void do_something_type_specific() {}
template <>
void do_something_type_specific<int>() {...}
template <typename Iterator>
void perform_work_on_a_range(Iterator begin, Iterator end) {
    do_something_type_specific<typename Iterator::value_type>();
}