如何检测方法是否是虚拟的？答案

【问题标题】：How to detect if a method is virtual?如何检测方法是否是虚拟的？
【发布时间】：2014-05-19 14:51:19
【问题描述】：

我尝试制作一个特征来查找方法是否为virtual: (https://ideone.com/9pfaCZ)

// Several structs which should fail depending if T::f is virtual or not.
template <typename T> struct Dvf : T { void f() final; };
template <typename T> struct Dvo : T { void f() override; };
template <typename T> struct Dnv : T { void f() = delete; };

template <typename U>
class has_virtual_f
{
private:
    template <std::size_t N> struct helper {};
    template <typename T>
    static std::uint8_t check(helper<sizeof(Dvf<T>)>*);
    template<typename T> static std::uint16_t check(...);
public:
    static
    constexpr bool value = sizeof(check<U>(0)) == sizeof(std::uint8_t);
};

测试用例：

struct V  { virtual void f(); };
struct NV {         void f(); };
struct E  {                   };
struct F  { virtual void f() final; }; // Bonus (unspecified expected output)

static_assert( has_virtual_f< V>::value, "");
static_assert(!has_virtual_f<NV>::value, "");
static_assert(!has_virtual_f< E>::value, "");

但我得到了error: 'void Dvf<T>::f() [with T = NV]' marked final, but is not virtual。
如果我不使用sizeof 并直接在check 中使用Dvf<T>*，我没有编译错误，但check 不会因为SFINAE 中的“坏”类型而被丢弃:(。

检测方法是否为virtual 的正确方法是什么？

【问题讨论】：

Sfinae 不会“查看”类的定义内部，它不在 “直接上下文” 中（参见 14.8.2/8）。
我很感兴趣为什么你想知道这个。通常情况下，客户端应该只关心接口而不关心幕后是否有虚拟调度。
我认为，您必须查看 dll 的 IL 代码才能确定调用是否是虚拟的..
@MatthieuM.：回复explicitly-hide-a-base-function 时，我会用更简洁的特征扩展我的解决方案。
@Jarod42 这种行为是预期的，因为sizeof(Dvf<T>) 实例化了Dvf<T> 而Dvf<T>* 没有。您不能在 SFINAE 测试期间实例化无效类，否则您会收到错误消息。至于正确的方法，不知道是否可以；尝试。

标签： c++ c++11 sfinae typetraits virtual-functions

【解决方案1】：

代码并不完美，但基本上通过了测试（至少在 wandbox 和 gcc 7 以来可用的所有 clang 中）：

#include <type_traits>

template <class T>
using void_t = void;

template <class T, T v1, T v2, class = std::integral_constant<bool, true>>
struct can_be_compaired: std::false_type { };

template <class T, T v1, T v2>
struct can_be_compaired<T, v1, v2, std::integral_constant<bool, v1 == v2>>: std::true_type { };

template <class T, class = void>
struct has_virtual_f: std::false_type { };

template <class T>
struct has_virtual_f<T, void_t<decltype(&T::f)>>{
    constexpr static auto value = !can_be_compaired<decltype(&T::f), &T::f, &T::f>::value;
};

struct V  { virtual void f() { }      };
struct NV {         void f() { }      };
struct E  {                           };
struct F  { virtual void f() final{ } }; // Bonus (unspecified expected output)

int main() {
   static_assert( has_virtual_f< V>::value, "");
   static_assert(!has_virtual_f<NV>::value, "");
   static_assert(!has_virtual_f< E>::value, "");
   static_assert( has_virtual_f< F>::value, "");
}

[live demo]

理论上让trait飞起来的相关标准部分：[expr.eq]/4.3,[expr.const]/4.23

【讨论】：

If either is a pointer to a virtual member function, the result is unspecified. 但也不是说它不可能是真的。还是我读错了标准？我猜如果它未指定，它可能是真或假，它可能取决于编译器？
@dau_sama 但是：An expression e is a core constant expression unless the evaluation of e, following the rules of the abstract machine, would evaluate one of the following expressions:(...) a relational or equality operator where the result is unspecified; (...)
@dau_sama 这意味着当两个指针指向虚拟方法时是否应该相等是未指定的，但是当在 constexpr 上下文中测试相等性时，编译器应该做什么是明确定义的 - 它不是一个核心常量表达式，所以它应该会导致替换失败。

【解决方案2】：

可能无法确定特定方法是否为virtual。我这么说是因为Boost project 多年来一直研究性状，但从未进行过这样的性状测试。

但是，在 C++11 中，或者使用 Boost library，您可以使用 is_polymorphic<> 模板来测试类型以查看该类型是否具有虚函数。请参阅std::is_polymorphic<> 或boost::is_polymorphic<> 以供参考。

【讨论】：