做一个静态断言模板类型是另一个模板

Question

我怎么static_assert 这样的？如果不是 C++ 或 C++11 中的新功能，也许 Boost 支持它？

template<T>
struct foo {};

template<FooType>
struct bar {
  static_assert(FooType is indeed foo<T> for some T,"failure"); //how?
};

Answer 1

你可以按照这些思路做一些事情。给定一个可以验证类是否是类模板的实例化的特征：

#include <type_traits>

template<typename T, template<typename> class TT>
struct is_instantiation_of : std::false_type { };

template<typename T, template<typename> class TT>
struct is_instantiation_of<TT<T>, TT> : std::true_type { };

在你的程序中如下使用它：

template<typename T>
struct foo {};

template<typename FooType>
struct bar {
  static_assert(is_instantiation_of<FooType, foo>::value, "failure");
};

int main()
{
    bar<int> b; // ERROR!
    bar<foo<int>> b; // OK!
}

如果您愿意，可以将其概括为检测一个类是否是具有任意数量（类型）参数的模板的实例，如下所示：

#include <type_traits>

template<template<typename...> class TT, typename T>
struct is_instantiation_of : std::false_type { };

template<template<typename...> class TT, typename... Ts>
struct is_instantiation_of<TT, TT<Ts...>> : std::true_type { };

template<typename FooType>
struct bar {
  static_assert(is_instantiation_of<foo, FooType>::value, "failure");
};

然后你会在你的程序中这样使用它：

template<typename FooType>
struct bar {
  static_assert(is_instantiation_of<foo, FooType>::value, "failure");
};

int main()
{
    bar<int> b; // ERROR!
    bar<foo<int>> b; // OK!
}

这是live example。

Answer 2

对其他答案的一些小改进：

• 这个名字实际上对参数的顺序有意义
• 通过 std::decay 正确处理 const、volatile 和引用类型
• 实现 C++14 风格的 _v constexpr 变量
• 接受任意数量的类型进行测试（针对 ALL 的测试）

我故意不将 std::decay_t 放在 is_template_for_v 上，因为无论是否使用 _v 后缀调用类型特征，它都应该同样工作。

std::conjunction 确实需要 C++17，但您可以删除可变参数功能或使用 c++11/14 实现自己的 conjunction。

template<template<class...> class tmpl, typename T>
struct _is_template_for : public std::false_type {};

template<template<class...> class tmpl, class... Args>
struct _is_template_for<tmpl, tmpl<Args...>> : public std::true_type {};

template<template<class...> class tmpl, typename... Ts>
using is_template_for = std::conjunction<_is_template_for<tmpl, std::decay_t<Ts>>...>;

template<template<class...> class tmpl, typename... Ts>
constexpr bool is_template_for_v = is_template_for<tmpl, Ts...>::value;

用法：

static_assert(is_template_for_v<std::vector, std::vector<int>>); // doesn't fire

Answer 3

正如别人写的，

template<typename T, template<typename...> class TT>
struct is_specialization_of : std::false_type { };

template<template<typename...> class TT, typename... Ts>
struct is_specialization_of<TT<Ts...>, TT> : std::true_type { };

但是，请注意，这仅适用于模板类其模板参数都是类型名！与

typedef std::array<int, 42> MyArray;
static_assert(is_specialization_of<MyArray, std::array>::value, "");

它根本无法编译。

相信C++11/C++14/C++17目前没有办法处理这个限制。