c++ 模板实例化适用于 int、long 等，但不适用于 float、double 等

Question

我正在开发一个小型 C++ 项目，为此我创建了一个漂亮且方便的 std::ostream 包装器，名为 Logger。

在类中我定义了一个模板化操作符：

template<typename T, typename std::enable_if_t<std::is_arithmetic<T>::value, T> = 0>
friend Logger& operator<<(Logger& logger, const T& logMessage) {
    return logger << std::to_string(logMessage); // there is also an operator overload which takes a std::string& as argument.
}

当模板以整数类型实例化时，例如int 或long，模板的作用就像一个魅力。 所以声明

someLoggerInstance << 123 << 456ULL << "\n";

编译得很好。

但是，如果我将语句更改为

someLoggerInstance << 12.3 << "\n";

编译器对我大喊模板无法实例化。

来自编译器的错误信息：

候选模板被忽略：替换失败[with T = double]：非类型模板参数不能有类型'typename std::enable_if_t::value, double>'（又名'double'）

问题出在哪里？

我尝试将std::is_arithmetic<T> 替换为std::is_integral<T> 并使用std::is_floating_point<T> 添加第二个模板化函数，但这并没有改变任何东西，整数模板被实例化，但浮点模板不是，导致相同错误信息如上。

如果我为 double 类型创建额外的重载

friend Logger& operator<<(Logger& logger, const double& logMessage) {
    return logger << std::to_string(logMessage);
}

问题变得更糟，从那时起编译器试图在最后传递"\n"，以下消息让我很恼火：

候选函数不可行：第二个参数没有从 'const unsigned char [1]' 到 'const double' 的已知转换

和

候选函数不可行：第二个参数没有从 'const unsigned char [1]' 到 'const std::string'（又名 'const basic_string, allocator >'）的已知转换

任何帮助或建议都会很好！ 谢谢！

---

编辑

感谢您的快速帮助。

现在像这样更改模板：

template<typename T, typename TEnable = std::enable_if_t<std::is_arithmetic<T>::value && !std::is_same<T, char>::value, T>>
friend Logger& operator<<(Logger& logger, const T& logMessage);

Answer 1

要解决您的第一个问题，另一种 SFINAE 是使用 std::enable_if_t 来允许返回类型的替换失败...

template <typename T>
std::enable_if_t<std::is_arithmetic<T>::value, Logger&>
friend operator<<(Logger& logger, const T& logMessage)
{
    return logger << std::to_string(logMessage);
}

您的第二个问题是因为std::is_arithmetic<char>::value 是true，所以您需要取消该案例的资格。

Answer 2

当T 是双精度时，这个东西std::enable_if_t<std::is_arithmetic<T>::value, T> 也解析为double。

但非类型模板参数被明确禁止为浮点类型。您的问题的正确最小示例是这样的：

template<double d> // this is ill-formed
void foo() {}

基本原理是模板根据非类型参数的确切值进行专门化。对于直接相等比较存在问题的类型来说，这是一个问题。

只需将std::enable_if_t 解析为有效类型，例如使用 0 初始化的指针或 int。

Answer 3

更新模板以使用类型模板参数：

template
<
    typename T
,   typename TEnabled = typename std::enable_if_t<std::is_arithmetic<T>::value, T>
>
friend Logger & operator <<(Logger & logger, const T & logMessage) {
    return logger << std::to_string(logMessage);
}