从模板检查成员函数重载是否存在

Question

是否可以从模板成员函数中检查一个类是否有某个成员函数重载？

我能找到的最好的类似问题是：Is it possible to write a template to check for a function's existence? 据我了解，这不适用于检查函数重载的情况。

这是一个如何应用的简化示例：

struct A;
struct B;

class C
{
public:
    template<typename T>
    void doSomething(std::string asdf)
    {
        T data_structure;

        /** some code */

        if(OVERLOAD_EXISTS(manipulateStruct, T))
        {
            manipulateStruct(data_structure);
        }

        /** some more code */
    }

private:
    void manipulateStruct(B& b) {/** some different code */};
}

我的问题是，是否存在某种标准方法可以使以下代码的用法起作用：

int main(int argc, const char** argv)
{
    C object;
    object.doSomething<A>("hello");
    object.doSomething<B>("world");
    exit(0);
}

我能想到的唯一方法是简单地为结构A 创建一个manipulateStruct 的空重载。否则，操作方法当然也可以放入要操作的结构中，这将使 SFINAE 成为一种选择。让我们假设这两种情况都不存在。

有什么方法可以让与上述类似的代码工作吗？是否存在类似于OVERLOAD_EXISTS 的内容，让编译器知道何时将manipulateStruct 部分添加到生成的代码中？或者是否有一些聪明的方法可以让 SFINAE 为这种情况工作？

Answer 1

测试是否存在重载 (C++11)

从 C++11 开始，您可以混合使用 std::declval 和 decltype 来测试是否存在特定的重载：

// If overload exists, gets its return type.
// Else compiler error
decltype(std::declval<C&>().manipulateStruct(std::declval<T&>()))

这可以在 SFINAE 构造中使用：

class C {
public:
    // implementation skipped
private:
    // Declared inside class C to access its private member.
    // Enable is just a fake argument to do SFINAE in specializations.
    template<typename T, typename Enable=void>
    struct can_manipulate;
}

template<typename T, typename Enable>
struct C::can_manipulate : std::false_type {};

// Implemented outside class C, because a complete definition of C is needed for the declval.
template<typename T>
struct C::can_manipulate<T,std::void_t<decltype(std::declval<C&>().manipulateStruct(std::declval<T&>()))>> : std::true_type {};

这里我忽略了使用std::void_t 的重载的返回类型（C++17，但 C++11 的替代方案应该是可能的）。如果要检查返回类型，可以将其传递给std::is_same 或std::is_assignable。

doSomething 实现

C++17

这可以通过constexpr if来完成：

template<typename T>
void doSomething(std::string asdf) {
    T data_structure;
    if constexpr (can_manipulate<T>::value) {
        manipulateStruct(data_structure);
    }
}

如果条件评估为假，if constexpr 将使编译器丢弃statement-true。如果没有constexpr，编译将要求if 内的函数调用在所有情况下都有效。

Live demo (C++17 full code)

C++11

您可以使用 SFINAE 模拟 if constexpr 行为：

class C {
    // previous implementation
private:
    template<typename T, typename Enable=void>
    struct manipulator;
}

template<typename T, typename Enable>
struct C::manipulator {
    static void call(C&, T&) {
        //no-op
    }
};

// can_manipulate can be inlined and removed from the code
template<typename T>
struct C::manipulator<T, typename std::enable_if<C::can_manipulate<T>::value>::type> {
    static void call(C& object, T& local) {
        object.manipulateStruct(local);
    }
};

函数体：

template<typename T>
T doSomething()
{
    T data_structure;
    // replace if-constexpr:
    manipulator<T>::call(*this, data_structure);
}

Live demo (C++11 full code)