如何检查是否可以从给定类型构造模板类型

Question

如果模板参数是std::string 的任何类型，我正在尝试使用std::enable_if_t 来启用一个类（显示如何使用来自多个库的通用字符串的答案的奖励积分）。

我不想做“如果Text 是const char*、std::string、std::string_view 等”。本质上，我不想具体提及每一个可能的类似字符串的对象。我对这个对象要做的就是将它打印到控制台，Text 对象将被存储为类属性。

有没有比考虑每种类型更优雅的方法？

Answer 1

您可以为此使用is_detected。我们正在尝试检查给定的类型是否可以使用operator<< 的std::couts 重载之一进行打印，或者该类型本身是否提供了operator<< 用于打印到std::cout。有关我如何实现此功能的更一般说明，请查看 https://www.fluentcpp.com/2017/06/02/write-template-metaprogramming-expressively/

首先，我们为 std::cout 本身的重载定义一个合适的is_detected：

// check std::cout.operator<<(T {})
template<typename = void, typename Arg = void> struct test_operator_of_cout : std::false_type {};

template<typename Arg>
struct test_operator_of_cout<std::void_t<decltype(std::cout.operator<<(std::declval<Arg>()))>, Arg>
    : std::true_type {};

template<typename Arg>
constexpr bool test_operator_of_cout_v = test_operator_of_cout<void, Arg>::value;

还有一个用于operator<<(ostream&, T {}) 的所有重载。我在上面发布的链接对此进行了概括，以减少代码冗余。

// check operator<<(std::cout, T {})
template<typename = void, typename Arg = void> struct test_operator_of_struct : std::false_type {};

template<typename Arg>
struct test_operator_of_struct<std::void_t<decltype(operator<<(std::cout, std::declval<Arg>()))>, Arg>
    : std::true_type {};

template<typename Arg>
constexpr bool test_operator_of_struct_v = test_operator_of_struct<void, Arg>::value;

我们现在可以使用这些类型特征通过 enable_if 来实现打印功能：

template<typename T> struct MyClass {

    T t;

    template<
        typename Consider = T,
        typename = std::enable_if_t<
            ( test_operator_of_cout_v<Consider> || test_operator_of_struct_v<Consider>) 
            && !std::is_arithmetic_v<Consider>
        >
    > void print() {
        std::cout << t;
    }

};

这里有两点需要注意：

• 您需要Consider = T 的第一个模板参数。否则，编译器将尝试实例化函数的声明，对于不满足条件的类型，该声明是错误的。查看此 SO-Answer 以获得更深入的解释：std::enable_if to conditionally compile a member function
• 由于!std::is_arithmetic，算术类型不可打印。我个人不会包含此内容，因为我看不出为什么我的课程不应该允许完全可打印的类型可打印。

现在我们可以看看什么是可打印的，什么是不可打印的：

struct NotPrintable {};

struct Printable {
    friend std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const Printable& p) {
         return os;
    }
};

auto foo() {

    MyClass<const char *> chars;
    chars.print(); //compiles

    MyClass<std::string> strings;
    strings.print(); //compiles

    MyClass<std::string_view> string_views;
    string_views.print(); //compiles

    MyClass<Printable> printables;
    printables.print(); // compiles

    // MyClass<int> ints;
    // ints.print(); // Does not compile due to !is_arithmetiv_v

    // MyClass<NotPrintable> not_printable;
    // not_printable.print(); //Does not compile due to operator checking

}

您可以在此处查看完整示例：https://godbolt.org/z/ZC9__e

Answer 2

查看 type_traits 库：

https://en.cppreference.com/w/cpp/header/type_traits

您可能对is_constructible、is_convertible 或is_assignable 感兴趣，具体取决于您要使用的具体方法。

例如is_constructible<T, Args...> 测试是否有构造函数T::T(Args...)。

is_convertible<From, To> 测试To 是否可以转换为From：例如，以下代码编译From Y = (From)X;，其中X 是To