是否可以将“enable_if”和“is_same”与可变参数函数模板一起使用？答案

【问题标题】：Is it possible to use 'enable_if' and 'is_same' with variadic function templates?是否可以将“enable_if”和“is_same”与可变参数函数模板一起使用？
【发布时间】：2018-02-13 10:09:28
【问题描述】：

这两个非可变函数模板可以编译：

template <typename T, typename U>
typename std::enable_if<std::is_same<U, int>::value, void>::
type testFunction(T a, U b) {
    std::cout << "b is integer\n";
}

template <typename T, typename U>
typename std::enable_if<std::is_same<U, float>::value, void>::
type testFunction(T a, U b) {
    std::cout << "b is float\n";
}

但是，类似的可变参数模板无法编译：

template <typename T, typename... U>
typename std::enable_if<std::is_same<U, int>::value, void>::
type testFunction(T a, U... bs) {
    std::cout << "bs are integers\n";
}

template <typename T, typename... U>
typename std::enable_if<std::is_same<U, float>::value, void>::
type testFunction(T a, U... bs) {
    std::cout << "bs are floats\n";
}

也许我正在尝试做一些无法完成的事情。我知道使用初始化列表可以实现类似的功能，但我想避免使用初始化列表参数所需的大括号。

【问题讨论】：

标签： c++ variadic-templates enable-if

【解决方案1】：

是的。您可以在 C++17 中使用fold expression：

template <typename T, typename... U>
typename std::enable_if<(std::is_same<U, float>::value && ...), void>::
type testFunction(T a, U... bs) {
    std::cout << "bs are floats\n";
}

在C++11中，可以重新实现std::conjunction：

template<class...> struct conjunction : std::true_type { };
template<class B1> struct conjunction<B1> : B1 { };
template<class B1, class... Bn>
struct conjunction<B1, Bn...> 
    : std::conditional_t<bool(B1::value), conjunction<Bn...>, B1> {};

template <typename T, typename... U>
typename std::enable_if<
    std::conjunction_v<std::is_same<U, float>...>, 
    void
>::type testFunction(T a, U... bs) {
    std::cout << "bs are floats\n";
}

【讨论】：

+ 用于 C++17 折叠表达式
折叠表达式从 15.7.5 开始在 VS2017 中存在错误，因此需要替代解决方案，减去 std::conjunction 的重新实现。
@VittorioRomeo 使用std::conjunction 的示例有一个小错误-::value 已被conjunction 使用。即，它应该是enable_if<conjunction_v<is_same<U, float>...>, void>
如果我不能使用返回类型，这将如何工作？例如构造函数？
@katrasnikj：它在哪里并不重要，只要它是签名的一部分。可以是默认模板参数，也可以是默认函数参数。

【解决方案2】：

或者您可以简单地使用额外的可变参数pack 来测试所有模板参数是否相同并且等于给定类型（C++11）：

#include <type_traits>
#include <iostream>

template <class...>
struct pack { };

template <typename T, typename... U>
typename std::enable_if<std::is_same<pack<int, U...>, pack<U..., int>>::value, void>::
type testFunction(T a, U... bs) {
    std::cout << "bs are integers\n";
}

template <typename T, typename... U>
typename std::enable_if<std::is_same<pack<float, U...>, pack<U..., float>>::value, void>::
type testFunction(T a, U... bs) {
    std::cout << "bs are floats\n";
}

int main() {
    testFunction(1, 2, 3, 4, 5);
    testFunction(1, 2.0f, 3.5f, 4.4f, 5.3f);
}

[live demo]

输出：

bs are integers
bs are floats

【讨论】：

【解决方案3】：

如果您绑定到 C++ 11 并希望保持代码可读性，您可以实现与多种类型匹配的 is_same 的简单等价物：

template <typename Ref, typename T1, typename... TN>
struct all_match;

template <typename Ref, typename T>
struct all_match<Ref,T>
{
    static constexpr bool value = std::is_same<T,Ref>::value;
};

template <typename Ref, typename T1, typename... TN>
struct all_match
{
    static constexpr bool value = std::is_same<T1,Ref>::value && all_match<Ref, TN...>::value;
};

然后（注意，引用类型在前）：

template <typename T, typename... U>
typename std::enable_if<all_match<int, U...>::value, void>::
type testFunction(T a, U... bs) {
    std::cout << "bs are integers\n";
}

现场演示：click。

C++ 17 引入了fold expression，它允许您在二元运算符上折叠参数包 (...)。您可以使用它轻松地将std::is_same<> 应用于参数包中的所有类型，然后and 值：

template <typename T, typename... U>
typename std::enable_if<(std::is_same<U, float>::value && ...), void>::
type testFunction(T a, U... bs) {
    std::cout << "bs are floats\n";
}

template <typename T, typename... U>
typename std::enable_if<(std::is_same<U, int>::value && ...), void>::
type testFunction(T a, U... bs) {
    std::cout << "bs are ints\n";
}

您可以查看此版本的演示here。

【讨论】：