使用 SFINAE 检测 constexpr

Question

我正在升级一些 C++ 代码以利用 C++11 中的新功能。我有一个特征类，其中有几个函数返回基本类型，这些基本类型在大多数情况下（但并非总是）返回一个常量表达式。我想根据函数是否为constexpr 做不同的事情。我想出了以下方法：

template<typename Trait>
struct test
{
    template<int Value = Trait::f()>
    static std::true_type do_call(int){ return std::true_type(); }

    static std::false_type do_call(...){ return std::false_type(); }

    static bool call(){ return do_call(0); }
};

struct trait
{
    static int f(){ return 15; }
};

struct ctrait
{
    static constexpr int f(){ return 20; }
};

int main()
{
   std::cout << "regular: " << test<trait>::call() << std::endl;
   std::cout << "constexpr: " << test<ctrait>::call() << std::endl;
}

额外的int/... 参数在那里，如果在SFINAE 之后两个函数都可用，则通过重载分辨率选择第一个函数。

使用 Clang 3.2 编译和运行它显示：

regular: 0
constexpr: 1

所以这似乎可行，但我想知道代码是否合法 C++11。特别是因为我理解 SFINAE 的规则已经改变。

Answer 1

注意： I opened a question here 关于 OPs 代码是否实际有效。下面我重写的示例在任何情况下都可以工作。

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但我想知道代码是否合法 C++11

是的，虽然默认模板参数可能被认为有点不寻常。我个人更喜欢以下样式，这类似于您（阅读：I）向check for a function's existence 写入特征的方式，只是使用非类型模板参数并省略decltype：

#include <type_traits>

namespace detail{
template<int> struct sfinae_true : std::true_type{};
template<class T>
sfinae_true<(T::f(), 0)> check(int);
template<class>
std::false_type check(...);
} // detail::

template<class T>
struct has_constexpr_f : decltype(detail::check<T>(0)){};

Live example.

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说明时间~

您的原始代码有效^† 因为默认模板参数的实例化点是其函数模板的实例化点，这意味着，在您的情况下，在main，所以它不能比那个更早替换。

§14.6.4.1 [temp.point] p2

如果函数模板 [...] 以使用该函数模板 [...] 的默认参数定义的方式调用，则默认参数的实例化点就是函数模板 [...]。

之后，就是通常的 SFINAE 规则。

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† 至少我是这么认为的，标准中并没有完全明确。

Answer 2

在@marshall-clow 的提示下，我整理了一个更通用的类型特征版本，用于检测constexpr。我以std::invoke_result 为模型，但因为constexpr 依赖于输入，所以模板参数用于传入的值，而不是类型。

它有点受限，因为模板参数只能是limited set of types，并且当它们到达方法调用时它们都是const。如果您需要其他类型，您可以轻松测试 constexpr 包装器方法，或 非 const 左值作为参考参数。

与其说是实际有用的代码，不如说是练习和演示。

并且使用template<auto F, auto... Args> 使其仅支持 C++17，需要 gcc 7 或 clang 4。MSVC 14.10.25017 无法编译它。

namespace constexpr_traits {

namespace detail {

// Call the provided method with the provided args.
// This gives us a non-type template parameter for void-returning F.
// This wouldn't be needed if "auto = F(Args...)" was a valid template
// parameter for void-returning F.
template<auto F, auto... Args>
constexpr void* constexpr_caller() {
    F(Args...);
    return nullptr;
}

// Takes a parameter with elipsis conversion, so will never be selected
// when another viable overload is present
template<auto F, auto... Args>
constexpr bool is_constexpr(...) { return false; }

// Fails substitution if constexpr_caller<F, Args...>() can't be
// called in constexpr context
template<auto F, auto... Args, auto = constexpr_caller<F, Args...>()>
constexpr bool is_constexpr(int) { return true; }

}

template<auto F, auto... Args>
struct invoke_constexpr : std::bool_constant<detail::is_constexpr<F, Args...>(0)> {};

}

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