多个 SFINAE 规则

Question

看了这个question的答案，了解到SFINAE可以根据类是否有某个成员函数来在两个函数之间进行选择。相当于下面的，只是if语句中的每个分支都拆分成一个重载函数：

template<typename T>
void Func(T& arg)
{
    if(HAS_MEMBER_FUNCTION_X(T))
        arg.X();
    else
        //Do something else because T doesn't have X()
}

变成

template<typename T>
void Func(T &arg, int_to_type<true>); //T has X()

template<typename T>
void Func(T &arg, int_to_type<false>); //T does not have X()

我想知道是否可以扩展 SFINAE 以执行多个规则。相当于这样的东西：

template<typename T>
void Func(T& arg)
{
    if(HAS_MEMBER_FUNCTION_X(T))                //See if T has a member function X  
        arg.X();
    else if(POINTER_DERIVED_FROM_CLASS_A(T))    //See if T is a pointer to a class derived from class A
        arg->A_Function();              
    else if(DERIVED_FROM_CLASS_B(T))            //See if T derives from class B
        arg.B_Function();
    else if(IS_TEMPLATE_CLASS_C(T))             //See if T is class C<U> where U could be anything
        arg.C_Function();
    else if(IS_POD(T))                          //See if T is a POD type
        //Do something with a POD type
    else
        //Do something else because none of the above rules apply
}

这样的事情可能吗？

谢谢。

Answer 1

这当然是可能的；您只需要小心确保所有分支都是互斥的，否则您最终会出现歧义。

看看Boost Type Traits 和Boost Enable If，这是支持这一点的两个最佳工具。 Boost ICE（代表 Integral Constant Expression）可用于组合多个类型特征，以帮助您进行更复杂的类型匹配（并确保您的重载是互斥的。

这可能有点复杂和令人费解，所以这里有一个相对简单的例子。假设你有一个类层次结构：

struct Base { };
struct Derived : Base { };

并且您想为Base 调用函数foo 的一个重载，并为从Base 派生的任何类调用另一个重载。第一次尝试可能如下所示：

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

using namespace boost;
using namespace boost::type_traits;

template <typename T>
typename enable_if<is_same<Base, T>, void>::type
foo(const T&) { }

template <typename T>
typename enable_if<is_base_of<Base, T>, void>::type
foo(const T&) { } 

但是，如果T 是基类，则is_base_of 返回true，因此如果您尝试调用foo(Base())，则会出现歧义，因为两个函数模板都匹配。我们可以通过使用类型特征的组合和使用 Boost ICE 帮助器来解决这个问题：

template <typename T>
typename enable_if<is_same<Base, T>, void>::type
foo(const T&) { }

template <typename T>
typename enable_if<
    ice_and<
        is_base_of<Base, T>::value,
        ice_not<is_same<Base, T>::value>::value 
    >, void>::type
foo(const T&) { }

这些重载是互斥的，它们确保没有歧义。

不支持您的某些示例（即HAS_MEMBER_FUNCTION_X；我不确定IS_TEMPLATE_CLASS_C--取决于您想用它做什么，您可能可以使某些东西起作用），但总的来说这是可能的。

Answer 2

当你意识到这一点时，问题就很简单了

if (a) { X(); }
else if (b) { Y(); }

意思完全一样

if (a) { X(); }
if (!a && b) { Y(); }

但是，您也可以扩展您的 true/false 二分法。

enum FuncVariants { HasMember, PointerDerivedFromA, DerivedFromB, InstanceOfC, isPod }
template<typename T>
void Func(T &arg, int_to_type<HasMember>);

template<typename T>
void Func(T &arg, int_to_type<DerivedFromA>);

template<typename T>
void Func(T &arg, int_to_type<DerivedFromB>);

template<typename T>
void Func(T &arg, int_to_type<InstanceOfC>);

（显然，打电话时你必须小心，因为选项不是互斥的）

Answer 3

你实现它的方式，不。 如果 arg 没有其中一项功能，则编译将失败。 （我想你知道这一点，只是确保）。

但是，可以使用模板特化来做到这一点（隐藏在 boost mpl 的魔法中）。

您有时可以使用带有元函数的 boost mpl 向量来执行此操作：查看 http://www.boost.org/doc/libs/1_40_0/libs/mpl/doc/refmanual.html

typedefs typename mpl::vector<f0,f1,...>::type handlers; // different handlers
// convert logic to int N to map condition to handler
// can use ternary or bit shift trick
// more general approach could be to use vector of mpl::bool_ and mpl::find

typedef typename mpl::vector_c<bool, (first_condition),
                                     (second_condition),...>::type condition;

typedef typename mpl::find<condition, mpl:: bool_<true> >::type iterator;
typedef typename mpl::at<handlers, iterator::pos::value>::type handler;
handler::apply(...); // call handler with some arguments

根据具体要求，您可以尝试不同的方法。 以上是几个小时前的事情