当模板重载可用时检查是否存在自定义函数重载

Question

我正在设计一个实用程序标头，可以将二进制数据从sf::InputStream 中抽取出来。为了便于使用，它包含一个函数名称readFromStream，它有很多（模板化和非模板化）重载，用于自动反序列化标准布局类型和类型复合，如向量、元组和我定制设计的@987654327 @ 班级。完整的实现可以在这里找到：https://github.com/JoaoBaptMG/ReboundTheGame/blob/master/MainGame/utility/streamCommons.hpp

所以，我定义了一个重载readFromStream，它通过再次递归调用readFromStream 抽出任何类型的向量：

template <typename T, typename std::enable_if<!is_optimization_viable<T>::value, int>::type = 0>
bool readFromStream(sf::InputStream &stream, std::vector<T> &value)
{
    size_t size;

    if (!readFromStream(stream, VarLength(size)))
        return false;

    std::vector<T> newVal(size, T());
    for (auto &val : newVal)
        if (!readFromStream(stream, val))
            return false;

    newVal.swap(value);
    return true;
}

我想为标准布局类编写一个优化版本因为readFromStream 没有重载，所以我们可以利用它们的内存布局并将它们放在一个单一的read电话：

// trait is_optimization_viable is what I'm having trouble to write
template <typename T, typename std::enable_if<is_optimization_viable<T>::value, int>::type = 0>
bool readFromStream(sf::InputStream &stream, std::vector<T> &value)
{
    size_t size;

    if (!readFromStream(stream, VarLength(size)))
        return false;

    std::vector<T> newVal(size, T());
    if (stream.read(newVal.data(), size*sizeof(T)) != size*sizeof(T))
        return false;

    newVal.swap(value);
    return true;
}

好吧，我可以使用其他答案中描述的解决方案来检测功能的存在，但有一个问题。当类型是标准布局时，我有一个默认的readFromStream，如下所示：

template <typename T, typename std::enable_if<std::is_standard_layout<T>::value, int>::type = 0>
bool readFromStream(sf::InputStream &stream, T& value)
{
    return stream.read((void*)&value, sizeof(T)) == sizeof(T);
}

所以，总是有一个函数来进行序列化，而不仅仅是我想要的那个。我想在这里解决的问题是：如何检测到类型 T 的非默认 readFromString 的存在，以禁用 readFromString 的优化版本 std::vector<T>?

我尝试了一些技巧。我无法将优化限制为 POD 类型，因为我在某些要反序列化的类型上使用了 sf::Vector2<T>，这不是 POD。我尝试比较使用非模板化和模板化函数时得到的函数地址，例如：

using FPtr = bool(*)(sf::InputStream&, T&);
return (FPtr)readFromStream == (FPtr)readFromStream<T>;

但是，奇怪的是，它不起作用。我研究了很多解决方案，但没有一个能适应我的需要。也许这在 C++ 中是不可能的，我将不得不求助于“标记”我不想优化的类型。或者，也许这是我没有想到的一些晦涩的模板。我怎么能这样做？

Answer 1

据我了解，您的问题是：

is_optimization_viable<T>;

可以定义为：

template<typename T>
using is_optimization_viable<T> = std::is_standard_layout<T>;

但事实上，对于T 的某些值，是标准布局 您仍然需要自定义bool readFromStream(sf::InputStream &stream, T &value)， 重载意味着它们不优化可行。

既然你必须编写这些自定义重载，你知道那些 T 的特殊值是。假设它们是X、Y、Z 类型。 然后您可以将特征定义为：

#include <type_traits>

template<typename T, typename ...Us>
struct is_one_of;

template<typename T>
struct is_one_of<T> {
    static constexpr bool value = false;
};

template<typename T, typename First, typename ...Rest>
struct is_one_of<T,First,Rest...> {
    static constexpr bool value =
        std::is_same<T,First>::value || is_one_of<T,Rest...>::value;
};

// ^ C++17: `std::disjunction` does the job

template<typename T>
using has_custom_read_from_stream = is_one_of<T,X,Y,Z>;

template<typename T>
struct is_optimization_viable {

    static constexpr bool value = std::is_standard_layout<T>::value &&
        !has_custom_read_from_stream<T>::value;
};

感谢您宁愿避免对 硬编码类型列表X、Y、Z，并且以某种方式更喜欢 SFINAE-probe 呼叫readFromStream(s, t) 是否会呼叫其中一个 一些 std::declval-ed s 和 t 的自定义重载。

但那是海市蜃楼。你告诉我们，会有一些过载 readFromStream(s, t) 将编译 t 的任何类型。 如果是这样，SFINAE 探测将始终告诉您是的， readFromStream(s, t) 将编译 - 对于任何 T，将其作为 t 的非限定类型。和你 仍然需要在编译时决定 T 是否是其中之一 自定义类型，如果不是，是否为标准布局。

这就是问题所在。判断T 是否是其中之一 您必须测试它与任何一种的身份的自定义类型 如图所示，或者你必须找到一个独立于它们的特征 所有且仅由自定义类型满足的标识。正如你 不要告诉我们那些自定义类型是什么，我不能建议任何这样的特征， 但如果你找到一个，那么 it 将定义或替换 has_custom_read_from_stream<T>。

顺便说一句，我赞同@NirFriedman 的评论：std::standard_layout 真的是你的意思吗？