SFINAE：了解 void_t 和 detect_if答案

【问题标题】：SFINAE: Understanding void_t and detect_ifSFINAE：了解 void_t 和 detect_if
【发布时间】：2019-12-10 22:55:21
【问题描述】：

我正在学习模板元编程，最近，我在CPPConference 上看到一个关于 void_t 的演讲。不久之后，我发现了detection idiom。

但是，我仍然很难理解其中任何一个（尤其是检测成语，因为它基于 void_t）。我阅读了this 的博文和this stackoverflow 的博文，对我有所帮助，但我仍有一些问题。

如果我的理解是正确的，如果 void_t 里面的一个表达式是无效的，就会用这个表达式 SFINAEd out：

template< class, class = std::void_t<> >
struct has_type_member : std::false_type { };

因为类在这里是一个默认模板参数，可以表示任意数量的参数，而与它们的类型无关？甚至有必要说 class 等于 std::void_t 吗？写不就够了吗

template< class, class = void >
struct has_type_member : std::false_type { };

如果不是，为什么？

但是，如果表达式有效，则该表达式将被称为评估为 void：

template< class T >
struct has_type_member<T, std::void_t<typename T::type>> : std::true_type { };

为什么一个有效的表达式会被评估为 void，这对我们有什么帮助？另外，为什么表达式需要有效才能匹配 void_t？

【问题讨论】：

标签： c++ templates metaprogramming

【解决方案1】：

好吧，我自己并没有声称我已经完全理解了所有内容，但我会尽我所能回答：

因为类在这里是一个默认模板参数，可以表示任意数量的参数，而与它们的类型无关？

几乎。这个模板将匹配任何带有一个或两个模板参数的实例化，所以所有的形式都是has_type_member<T> 或has_type_member<T, U>。这是由于

class 匹配任何类型。但这并不特别（你也可以写 class T 你只是不需要名称，因为你没有在声明中引用它）每个模板首先匹配所有类型并且只能通过参数的数量来区分。通常，我们要么通过一些 SFINAE 魔术（如 enable_if）进行约束，要么稍后通过部分模板规范获得更好的拟合。
class = void 匹配所有类型，如上所述，也完全不匹配类型，因为如果我们没有参数，void 会填充。

我们只会将此模板实例化为has_member_type<T>，因此这将始终是第一个匹配项，但可能不是最佳匹配项。但是作为第一个匹配，它告诉我们：第二个模板参数必须是void，因为所有进一步的匹配必须是部分规范。否则我们会变得模棱两可。想一想，如果表达式有效，第二个模板会给我们int，会发生什么。然后我们有两个匹配 has_type_member<T, void> 和 has_type_member<T, int>，那么我们应该选择哪个？这就是为什么在成功的情况下，类型必须是void，然后也选择了这个重载，因为它更特别。

为什么一个有效的表达式会被评估为 void，这对我们有什么帮助？另外，为什么表达式需要有效才能匹配 void_t？

所以我已经回答了第一个问题的第二部分。关于第一个：想想void_t的定义：

template<class...>
using void_t = void;

所以，... 匹配所有内容，无论类型和编号如何，不是吗？实际上它只匹配一个有效的类型，如果不匹配，它可能如何使用这种类型？（我知道它不使用该类型，但它必须能够使用。而且它不能使用无效类型）。因此，如果传递的模板参数有效，它会给我们void。所以在我们的用例中：

如果T 有一个成员类型T::type，T::type 是一个有效类型并且void_t<...> 匹配它。所以此时我们得到void_t<T::type>，其计算结果为void，它适合主要但更特别，所以我们接受它并得到true_type。

如果我们没有类型成员怎么办？那么表达式T::type 无效，void_t<...> 无法匹配它，因此部分规范无效，所以我们不能选择它，但这没问题，因为替换失败不是错误，所以我们继续我们的已找到，主模板。

甚至有必要说 class 等于 std::void_t 吗？写不就够了吗
template< class, class = void >
struct has_type_member : std::false_type { };
如果不是，为什么？

是的，它会，它也在谈话中完成。 void_t<> 字面意思是 void。我认为void_t 只是为了与第二个规范更加一致。这里需要void_t，因为我们需要这个模板。l

【讨论】：

好的，第一部分是有道理的。第一个参数是必需的，而第二个是可选的，它只是默认为 std::void_t。这意味着，默认情况下，这将匹配最多两个参数，然后，我们将检查是否有更适合我们的参数的选项。我写错了 void_t 的定义，所以我将其更改为：template<class ...> using void_t = void; 而且，据我所知，它匹配任何有效类型，而不是对象。您可以在对象上使用 decltype，以及使用 decltype 的类似技巧（如 std::decay 等）。
我认为我看错了“如果类型有效则给我们无效”。在找到这个stackoverflow post 之后，我意识到我们不会将值转换为 void（这是不可能的），我们只会丢弃它，或者将它作废。因为强制转换为 void 会丢弃表达式。传递的类型仍然需要是实际类型，这是有道理的（尤其是当您查看解析器的工作方式时）。
另外，我想，我对这部分不太清楚：Because class is here a default template parameter that can represent any number of parameters independent of their type? Is it even necessary to say that class equals to std::void_t<> ? Wouldn't it be enough to write...。我认为我可以使用这个问题后面的表达式来匹配任意数量的参数，因为默认的模板参数。现在回想起来，在这种情况下，这样的事情是不可能的，这是有道理的。
我知道 void_t 只是 void 的别名，这更清楚地表明它应该与模板一起使用。现在，我知道 void_t 也可以匹配任意数量的参数，并且只是使它们无效。但是，我不明白为什么我们不直接使用 template<class ...> 之类的东西。
如果你问，为什么我们不定义template<class ...> using void_t = void;，那么我的回答是：那是一样的。我只从谈话中复制了原始的...（我实际上不确定这是否只是一个速记、谈话中的错误或者可能是编译器扩展，查找它我发现没有关于是否允许template<...> 的来源） .标准的defines 与template<class ...>。我会在我的答案中编辑它。还有什么不清楚的吗？ @Maki