SFINAE/enable_if 基于字符串参数的内容？

Question

我无法理解以下问题。我什至真的不知道我该如何接近它。

考虑这段代码：

struct fragment_shader {
    std::string mPath;
};

struct vertex_shader {
    std::string mPath;
};

template <typename T>
T shader(std::string path) { 
    return T{ path };
}

要创建不同的结构，我可以编写以下内容：

auto fragmentShader = shader<vertex_shader>("some_shader.frag");
auto vertexShader = shader<fragment_shader>("some_shader.vert");

我想知道，是否可以让编译器根据传递给shader 函数的path 参数找出类型，所以我只需要写：

auto fragmentShader = shader("some_shader.frag");
auto vertexShader = shader("some_shader.vert");

由于文件以“.frag”结尾，类型fragment_shader会被推断出来，而对于以“.vert”结尾的路径，vertex_shader会被推断出来。

这可能吗？

我在enable_if 上阅读了一些内容，但实际上我不知道如何使用它来实现我想要实现的目标。我会尝试以下方法：

template<> 
typename std::enable_if<path.endsWith(".frag"), fragment_shader>::type shader(std::string path) {
    return fragment_shader{ path };
}

template<> 
typename std::enable_if<path.endsWith(".vert"), vertex_shader>::type shader(std::string path) {
    return vertex_shader{ path };
}

但显然，这不会编译。这只是为了说明我想要做什么。

Answer 1

如果在编译时知道所有路径，我有一个解决方案。事实证明，使用静态链接声明的固定大小 char 数组可以用作模板参数（与字符串文字相反），因此您可以根据模板参数使函数返回两种不同的类型：

这是一个辅助函数，可以在编译时确定文件结尾是否为.frag（您可能希望拥有.vert 的等效函数）：

template <std::size_t N, const char (&path)[N]>
constexpr bool is_fragment_shader()
{
    char suf[] = ".frag";
    auto suf_len = sizeof(suf);

    if (N < suf_len)
        return false;

    for (int i = 0; i < suf_len; ++i)
        if (path[N - suf_len + i] != suf[i])
            return false;

    return true;
}

此函数根据文件结尾返回两种不同的类型。当您用C++17 标记问​​题时，我使用if constexpr 而不是enable_if，我发现它更具可读性。但是通过enable_if 进行两次重载也可以：

template <std::size_t N, const char (&path)[N]>
auto shader_impl()
{
    if constexpr (is_fragment_shader<N, path>())
        return fragment_shader{ path };
    else
        return vertex_shader{ path };
}

最后，要使用它，您需要这样做：

static constexpr const char path[] = "some_shader.frag"; // this is the important line
auto frag = shader_impl<sizeof(path), path>();

这当然有点烦人。如果您可以使用宏，您可以定义一个定义 lambda 并保存静态字符串并立即执行的宏，如下所示：

#define shader(p) \
[]{ \
    static constexpr const char path[] = p; \ // this is the important line
    return shader_impl<sizeof(path), path>(); \
}() \

那么调用语法就如你所愿：

auto frag = shader("some_shader.frag");
static_assert(std::is_same_v<decltype(frag), fragment_shader>);

auto vert = shader("some_shader.vert");
static_assert(std::is_same_v<decltype(vert), vertex_shader>);

请找到一个完整的示例here。

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编辑：

事实证明，如果 char 数组在全局命名空间中声明，MSVC 只允许它们作为模板参数，我能想到的最佳解决方案是在此处声明所有需要的路径。

static constexpr char some_shader_frag[] = "some_shader.frag";
static constexpr char some_shader_vert[] = "some_shader.vert";

如果你稍微改变宏，调用看起来仍然很漂亮（当然，必须在其他地方声明字符串仍然是一个很大的 PITA）：

#define shader(p) \
[]{ \
    return shader_impl<sizeof(p), p>(); \
}() \

void test()
{
    auto frag = shader(some_shader_frag);
    static_assert(std::is_same_v<decltype(frag), fragment_shader>);

    auto vert = shader(some_shader_vert);
    static_assert(std::is_same_v<decltype(vert), vertex_shader>);
}

看到它工作here。

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编辑 2：

此问题已在 VS 2019 版本 16.4 (msvc v19.24) 中修复：https://developercommunity.visualstudio.com/content/problem/341639/very-fragile-ice.html

看到它在工作here。

Answer 2

这可能吗？

简短回答：不。

长答案。

C++ 是一种静态类型语言，编译器需要在编译时决定函数的返回类型。

在你的情况下

auto fragmentShader = shader("some_shader.frag");
auto vertexShader = shader("some_shader.vert");

您试图从同一个函数中获取两种不同的返回类型，并根据运行时已知值确定返回类型。

我知道"some_shader.frag" 是在编译时已知的char const [17]，但问题是shader() 也接收std::string 仅在运行时已知

std::string s;

std::cin >> s;

auto foo = shader(s);  // which type, in this case, at run-time ?