SFINAE 检查 std::less 是否有效

Question

在我的代码中，如果一个对象小于另一个对象，我希望一个操作先于另一个操作发生。但是，如果类型不可比较，则顺序无关紧要。为此，我尝试使用 SFINAE：

template<typename T, typename = decltype(std::declval<std::less<T>>()(std::declval<T>(), std::declval<T>()))> 
bool ComparableAndLessThan(const T& lhs, const T& rhs) {
    return std::less<T>()(lhs, rhs);
}
bool ComparableAndLessThan(...) {
    return false;
}

struct foo {};
int main()
{
    foo a,b;
    if (ComparableAndLessThan(a, b)) {
        std::cout << "a first" << std::endl;
    } else {
        std::cout << "b first" << std::endl;
    }
}

但是这不起作用。如果我创建一个对象而不给它一个 operator

error C2678: binary '<': no operator found which takes a left-hand operand of type 'const foo' (or there is no acceptable conversion)
note: could be 'bool std::operator <(const std::error_condition &,const std::error_condition &) noexcept'
note: or       'bool std::operator <(const std::error_code &,const std::error_code &) noexcept'
note: while trying to match the argument list '(const foo, const foo)'
note: while compiling class template member function 'bool std::less<T>::operator ()(const _Ty &,const _Ty &) const'
       with
       [
           T=foo,
           _Ty=foo
       ]

我假设因为声明存在，SFINAE 不会将此视为错误，即使实现会导致错误。有什么方法可以检查 std::less 是否可以用于模板类型？

Answer 1

代码有两个问题。首先很容易解决：默认模板参数不是重载解析的一部分，不应该用于 SFINAE 类型的解析。有一个规范的修复方法，你创建一个your_decltype* 类型的非类型模板参数并默认为nullptr。

第二个问题更难。即使进行了上述修复，SFINAE 也不起作用，因为没有替代错误。 std::less<T> 是为每个T定义的，只是在调用operator< 时出现编译错误。解决它的一种方法是直接使用 operator< 来表示您的类型：

template<typename T, 
     decltype(std::declval<T>() < std::declval<T>())* = nullptr> 
bool ComparableAndLessThan(const T& lhs, const T& rhs) {
    return std::less<T>()(lhs, rhs);
}
bool ComparableAndLessThan(...) {
    return false;
}

但它可能不是你想要的。我不知道如何使它与定义非常广泛的 std::less 一起工作。

Answer 2

我想用一个简单的例子来说明问题所在。

首先SergeyA是正确的，你需要将它设为非类型模板参数默认nullptr。

现在来看看为什么它不起作用。

因为std::less 中的operator() 对SFINAE 不友好。让我告诉你我的意思：

template <class T> struct Not_working
{
    // not SFINAE friendly
    auto operator()(T a, T b) { return a < b; }
};

这就是std::less::operator() 的样子。方法operator() 是无条件定义的。即使T 是否有<，operator() 也存在并且有一个有效声明。错误在函数体中。

当您在 SFINAE 上下文中使用 Not_working::operator() 时，它的主体不是直接上下文，因此对于 SFINAE，Not_working::operator() 是有效的而不是失败的。因此，为重载集保留了特化，然后我们有一个错误。

为了在 SFINAE 中可用，operator() 在正文中存在错误时不得参与重载解决方案。换句话说，它本身必须是 SFINAEd：

template <class T> struct Working
{
    // SFINAE friendly
    template <class TT = T, decltype(TT{} < TT{})* = nullptr>
    auto operator()(T a, T b) { return a < b; }
};

现在，当 Working::operator() 在 SFINAE 上下文中使用时，例如在您的 ComparableAndLessThan 中，我们将出现不是错误的替换失败，因此 SFINAE 将按预期工作。

在我看来，不让这些成员对 SFINAE 友好是对委员会的疏忽，但可能有一些因素我没有考虑。

Answer 3

你可以这样重写。

template<typename T, typename F = typename std::enable_if<std::is_same<decltype(std::declval<T>() < std::declval<T>()), bool>::value, bool>::type> 
F ComparableAndLessThan(const T& lhs, const T& rhs) {
    return std::less<T>()(lhs, rhs);
}
bool ComparableAndLessThan(...) {
    return false;
}

将您的检查改为查看 decltype(std::declval<T>() < std::declval<T>()) 是否产生布尔值。

Answer 4

SFINAE 仅适用于模板的直接上下文。在您的情况下，错误发生在 std::less::operator() 但是，您可以先测试 operator this。