使用 C++11 <type_traits> 的模板参数类型推导失败

Question

我正在尝试了解如何使用 C++(11) <type_traits>。

这是我的简单测试程序

#include <type_traits>

template<class U, class S>
inline U add(typename std::enable_if<std::is_unsigned<U>::value,U>::type a,
             typename std::enable_if<std::is_signed  <S>::value,S>::type b)
{
    return a + b;
}

int main(int argc, const char * argv[], const char * envp[])
{
    unsigned int ui;
    int i;
    auto a = add(ui, i);
    return 0;
}

使用 GCC 4.8.1 编译时会出错

/home/per/f.cpp: In function ‘int main(int, const char**, const char**)’:
/home/per/f.cpp:15:23: error: no matching function for call to ‘add(unsigned int&, int&)’
     auto a = add(ui, i);
                       ^
/home/per/f.cpp:15:23: note: candidate is:
/home/per/f.cpp:5:10: note: template<class U, class S> U add(typename std::enable_if<std::is_unsigned<U>::value, U>::type, typename std::enable_if<std::is_signed<S>::value, S>::type)
 inline U add(typename std::enable_if<std::is_unsigned<U>::value,U>::type a,
          ^
/home/per/f.cpp:5:10: note:   template argument deduction/substitution failed:
/home/per/f.cpp:15:23: note:   couldn't deduce template parameter ‘U’
     auto a = add(ui, i);
                       ^

我不知道为什么 GCC 不能推导出模板参数U。任何人都知道我的代码缺少什么信息，这就是我如何在 C++11 中编写一个程序，将无符号整数类型作为第一个参数，将有符号整数类型作为第二个参数？

Answer 1

typename std::enable_if<std::is_unsigned<U>::value,U>::type 不是可演绎的上下文。为了从中推断出U，编译器需要能够应用std::enable_if 的反向操作。看起来并不太难，这是真的，但那是因为你在谈论像enable_if 这样简单的事情。不可能对每个特征都要求这个，所以 C++ 只是玩得很​​酷，不会产生任何奇怪的规则例外：它一般不可推导，在这个中不可推导。

你可以这样做：

template<class U, class S,
         EnableIf<std::is_unsigned<U>, std::is_signed<S>>...>
U add(U a, S b)

或者在不正确支持该样式的编译器中，您可以添加一个额外的默认参数：

template<class U, class S>
U add(U a, S b,
      typename std::enable_if<std::is_unsigned<U>::value
          && std::is_signed<S>::value,void>::type* = nullptr)

...或者弄乱返回类型。

template<class U, class S>
typename std::enable_if<std::is_unsigned<U>::value
    && std::is_signed<S>::value,U>::type
add(U a, S b)

Answer 2

你没有给编译器一个推断U和S的机会。您可以如下重写您的函数，并在模板参数列表中移动 SFINAE 检查：

template<class U, class S,
    typename std::enable_if<std::is_unsigned<U>::value &&
                            std::is_signed  <S>::value
        >::type* = nullptr>
inline U add(U a, S b)
{
    return a + b;
}

这是live example。

Answer 3

你首先必须推断类型在你可以推理类型！

应该是：

template <typename U, typename S>
typename std::enable_if<std::is_unsigned<U>::value &&
                        std::is_signed<S>::value>, U>::type
add(U u, S s)
{
    // ...
}

Answer 4

不可能从“嵌套 typedef”表达式中推导出模板参数。也就是说，可以从some_template<U> 推导出U，但不能从some_template<U>::type 推导出来。

编译器不可能枚举some_template 的所有（无限！）实例化，并查看其中的嵌套 typedef 等于实际参数类型。

Answer 5

试试：

template<class U, class S>
typename std::enable_if<std::is_unsigned<U>::value && std::is_signed<S>,U>::type  
add(U a , S b)
{
    return a + b;
}