SFINAE 根据类值模板参数选择构造函数

Question

我正在尝试编写一个根据类自身模板参数的值公开不同构造函数的类。尝试执行此操作时想到的幼稚代码如下：

// C++14
#include <type_traits>

template <int compile_time_w = -1, int compile_time_h = -1>
struct Grid
{
    template <std::enable_if_t<compile_time_w < 0 && compile_time_h < 0, int> = 0>
    Grid(int runtime_w, int runtime_h) : _w(runtime_w), _h(runtime_h) {}

    template <std::enable_if_t<compile_time_w < 0 && compile_time_h >= 0, int> = 0>
    Grid(int runtime_w) : _w(runtime_w), _h(compile_time_h) {}

    template <std::enable_if_t<compile_time_w >= 0 && compile_time_h < 0, int> = 0>
    Grid(int runtime_h) : _w(compile_time_w), _h(runtime_h) {}

    template <std::enable_if_t<compile_time_w >= 0 && compile_time_h >= 0, int> = 0>
    Grid() : _w(compile_time_w), _h(compile_time_h) {}

    int _w, _h;
};

int main()
{
    // Grid<2, 2> grid; // any combination of template parameters + constructor parameters fails to compile

    return 0;
}

编译类而不对其进行任何实例化可以正常工作，但尝试以任何方式或容量实例化它总是失败。编译错误的格式总是相同的，并且会为每个 SFINAE 应该触发的构造函数报告：

error: no type named ‘type’ in ‘struct std::enable_if’

显然std::enable_if 正在按预期工作，但不知何故不应将其视为错误。关于这一切的任何线索？

Answer 1

为了使用 SFINAE，模板参数必须是当前模板的一部分。由于compile_time_w 和compile_time_h 是类模板参数的一部分，因此它们不可用。要修复它，请将它们添加到每个函数模板中，例如

template <int compile_time_w = -1, int compile_time_h = -1>
struct Grid
{
    template <int compile_time_w_l = compile_time_w, int compile_time_h_l = compile_time_h, std::enable_if_t<compile_time_w_l < 0 && compile_time_w_l < 0, int> = 0>
    Grid(int runtime_w, int runtime_h) : _w(runtime_w), _h(runtime_h) {}

    template <int compile_time_w_l = compile_time_w, int compile_time_h_l = compile_time_h, std::enable_if_t<compile_time_w_l < 0 && compile_time_w_l >= 0, int> = 0>
    Grid(int runtime_w) : _w(runtime_w), _h(compile_time_h) {}

    template <int compile_time_w_l = compile_time_w, int compile_time_h_l = compile_time_h, std::enable_if_t<compile_time_w_l >= 0 && compile_time_w_l < 0, int> = 0>
    Grid(int runtime_h) : _w(compile_time_w), _h(runtime_h) {}

    template <int compile_time_w_l = compile_time_w, int compile_time_h_l = compile_time_h, std::enable_if_t<compile_time_w_l >= 0 && compile_time_w_l >= 0, int> = 0>
    Grid() : _w(compile_time_w), _h(compile_time_h) {}

    int _w, _h;
};

int main()
{
    Grid<2, 2> grid; // any combination of template parameters + constructor parameters fails to compile

    return 0;
}

Answer 2

SFINAE与函数模板的模板参数一起工作；您应该使构造函数模板拥有自己的模板参数，并使用std::enable_if 而不是类模板参数检查它们；否则，对于某些类模板实例化，所有构造函数模板都将被实例化并导致错误。

template <int w = compile_time_w, int h = compile_time_h, std::enable_if_t<w < 0 && h < 0, int> = 0>
Grid(int runtime_w, int runtime_h) : _w(runtime_w), _h(runtime_h) {}

template <int w = compile_time_w, int h = compile_time_h, std::enable_if_t<w < 0 && h >= 0, int> = 0>
Grid(int runtime_w) : _w(runtime_w), _h(compile_time_h) {}

template <int w = compile_time_w, int h = compile_time_h, std::enable_if_t<w >= 0 && h < 0, int> = 0>
Grid(int runtime_h) : _w(compile_time_w), _h(runtime_h) {}

template <int w = compile_time_w, int h = compile_time_h, std::enable_if_t<w >= 0 && h >= 0, int> = 0>
Grid() : _w(compile_time_w), _h(compile_time_h) {}

LIVE

Answer 3

还有 C++20 版本：

template <int compile_time_w = -1, int compile_time_h = -1>
struct Grid
{
    Grid(int runtime_w, int runtime_h) requires (compile_time_w < 0 && compile_time_h < 0)
        : _w(runtime_w), _h(runtime_h) {}

    Grid(int runtime_w) requires(compile_time_w < 0 && compile_time_h >= 0)
        : _w(runtime_w), _h(compile_time_h) {}

    Grid(int runtime_h) requires(compile_time_w >= 0 && compile_time_h < 0)
        : _w(compile_time_w), _h(runtime_h) {}

    Grid() requires(compile_time_w >= 0 && compile_time_h >= 0)
        : _w(compile_time_w), _h(compile_time_h) {}

    int _w, _h;
};