是否有可能编写一个模板，根据某个成员函数是否定义在类上而改变行为?
下面是我想写的一个简单的例子:
template<class T>
std::string optionalToString(T* obj)
{
if (FUNCTION_EXISTS(T->toString))
return obj->toString();
else
return "toString not defined";
}
因此，如果类T定义了toString()，那么它就使用它;否则，它就不会。我不知道如何做的神奇部分是“FUNCTION_EXISTS”部分。
当前回答
我也遇到过类似的问题:
一个模板类，可以从少数基类派生，其中一些基类具有某个成员，而另一些基类没有。
我解决它类似于“typeof”(Nicola Bonelli)的答案，但使用decltype，所以它在MSVS上编译和正确运行:
#include <iostream>
#include <string>
struct Generic {};
struct HasMember
{
HasMember() : _a(1) {};
int _a;
};
// SFINAE test
template <typename T>
class S : public T
{
public:
std::string foo (std::string b)
{
return foo2<T>(b,0);
}
protected:
template <typename T> std::string foo2 (std::string b, decltype (T::_a))
{
return b + std::to_string(T::_a);
}
template <typename T> std::string foo2 (std::string b, ...)
{
return b + "No";
}
};
int main(int argc, char *argv[])
{
S<HasMember> d1;
S<Generic> d2;
std::cout << d1.foo("HasMember: ") << std::endl;
std::cout << d2.foo("Generic: ") << std::endl;
return 0;
}
其他回答
下面是我的版本，它可以任意处理所有可能的成员函数重载，包括模板成员函数，可能带有默认实参。当成员函数调用某个类类型时，它区分了3种互斥的情况，给定的arg类型:(1)有效，或(2)模糊，或(3)不可用。使用示例:
#include <string>
#include <vector>
HAS_MEM(bar)
HAS_MEM_FUN_CALL(bar)
struct test
{
void bar(int);
void bar(double);
void bar(int,double);
template < typename T >
typename std::enable_if< not std::is_integral<T>::value >::type
bar(const T&, int=0){}
template < typename T >
typename std::enable_if< std::is_integral<T>::value >::type
bar(const std::vector<T>&, T*){}
template < typename T >
int bar(const std::string&, int){}
};
现在你可以这样使用它:
int main(int argc, const char * argv[])
{
static_assert( has_mem_bar<test>::value , "");
static_assert( has_valid_mem_fun_call_bar<test(char const*,long)>::value , "");
static_assert( has_valid_mem_fun_call_bar<test(std::string&,long)>::value , "");
static_assert( has_valid_mem_fun_call_bar<test(std::vector<int>, int*)>::value , "");
static_assert( has_no_viable_mem_fun_call_bar<test(std::vector<double>, double*)>::value , "");
static_assert( has_valid_mem_fun_call_bar<test(int)>::value , "");
static_assert( std::is_same<void,result_of_mem_fun_call_bar<test(int)>::type>::value , "");
static_assert( has_valid_mem_fun_call_bar<test(int,double)>::value , "");
static_assert( not has_valid_mem_fun_call_bar<test(int,double,int)>::value , "");
static_assert( not has_ambiguous_mem_fun_call_bar<test(double)>::value , "");
static_assert( has_ambiguous_mem_fun_call_bar<test(unsigned)>::value , "");
static_assert( has_viable_mem_fun_call_bar<test(unsigned)>::value , "");
static_assert( has_viable_mem_fun_call_bar<test(int)>::value , "");
static_assert( has_no_viable_mem_fun_call_bar<test(void)>::value , "");
return 0;
}
下面是用c++11编写的代码，但是，你可以很容易地将它移植到具有typeof扩展的非c++11(例如gcc)。你可以用你自己的宏替换HAS_MEM宏。
#pragma once
#if __cplusplus >= 201103
#include <utility>
#include <type_traits>
#define HAS_MEM(mem) \
\
template < typename T > \
struct has_mem_##mem \
{ \
struct yes {}; \
struct no {}; \
\
struct ambiguate_seed { char mem; }; \
template < typename U > struct ambiguate : U, ambiguate_seed {}; \
\
template < typename U, typename = decltype(&U::mem) > static constexpr no test(int); \
template < typename > static constexpr yes test(...); \
\
static bool constexpr value = std::is_same<decltype(test< ambiguate<T> >(0)),yes>::value ; \
typedef std::integral_constant<bool,value> type; \
};
#define HAS_MEM_FUN_CALL(memfun) \
\
template < typename Signature > \
struct has_valid_mem_fun_call_##memfun; \
\
template < typename T, typename... Args > \
struct has_valid_mem_fun_call_##memfun< T(Args...) > \
{ \
struct yes {}; \
struct no {}; \
\
template < typename U, bool = has_mem_##memfun<U>::value > \
struct impl \
{ \
template < typename V, typename = decltype(std::declval<V>().memfun(std::declval<Args>()...)) > \
struct test_result { using type = yes; }; \
\
template < typename V > static constexpr typename test_result<V>::type test(int); \
template < typename > static constexpr no test(...); \
\
static constexpr bool value = std::is_same<decltype(test<U>(0)),yes>::value; \
using type = std::integral_constant<bool, value>; \
}; \
\
template < typename U > \
struct impl<U,false> : std::false_type {}; \
\
static constexpr bool value = impl<T>::value; \
using type = std::integral_constant<bool, value>; \
}; \
\
template < typename Signature > \
struct has_ambiguous_mem_fun_call_##memfun; \
\
template < typename T, typename... Args > \
struct has_ambiguous_mem_fun_call_##memfun< T(Args...) > \
{ \
struct ambiguate_seed { void memfun(...); }; \
\
template < class U, bool = has_mem_##memfun<U>::value > \
struct ambiguate : U, ambiguate_seed \
{ \
using ambiguate_seed::memfun; \
using U::memfun; \
}; \
\
template < class U > \
struct ambiguate<U,false> : ambiguate_seed {}; \
\
static constexpr bool value = not has_valid_mem_fun_call_##memfun< ambiguate<T>(Args...) >::value; \
using type = std::integral_constant<bool, value>; \
}; \
\
template < typename Signature > \
struct has_viable_mem_fun_call_##memfun; \
\
template < typename T, typename... Args > \
struct has_viable_mem_fun_call_##memfun< T(Args...) > \
{ \
static constexpr bool value = has_valid_mem_fun_call_##memfun<T(Args...)>::value \
or has_ambiguous_mem_fun_call_##memfun<T(Args...)>::value; \
using type = std::integral_constant<bool, value>; \
}; \
\
template < typename Signature > \
struct has_no_viable_mem_fun_call_##memfun; \
\
template < typename T, typename... Args > \
struct has_no_viable_mem_fun_call_##memfun < T(Args...) > \
{ \
static constexpr bool value = not has_viable_mem_fun_call_##memfun<T(Args...)>::value; \
using type = std::integral_constant<bool, value>; \
}; \
\
template < typename Signature > \
struct result_of_mem_fun_call_##memfun; \
\
template < typename T, typename... Args > \
struct result_of_mem_fun_call_##memfun< T(Args...) > \
{ \
using type = decltype(std::declval<T>().memfun(std::declval<Args>()...)); \
};
#endif
这是一个c++ 11的解决方案，用于解决“如果我做X，它会编译吗?”
template<class> struct type_sink { typedef void type; }; // consumes a type, and makes it `void`
template<class T> using type_sink_t = typename type_sink<T>::type;
template<class T, class=void> struct has_to_string : std::false_type {}; \
template<class T> struct has_to_string<
T,
type_sink_t< decltype( std::declval<T>().toString() ) >
>: std::true_type {};
Trait has_to_string使得has_to_string<T>::value为true当且仅当T有一个方法. tostring，该方法在此上下文中可以用0参数调用。
接下来，我将使用标签调度:
namespace details {
template<class T>
std::string optionalToString_helper(T* obj, std::true_type /*has_to_string*/) {
return obj->toString();
}
template<class T>
std::string optionalToString_helper(T* obj, std::false_type /*has_to_string*/) {
return "toString not defined";
}
}
template<class T>
std::string optionalToString(T* obj) {
return details::optionalToString_helper( obj, has_to_string<T>{} );
}
它比复杂的SFINAE表达式更易于维护。
如果你发现自己经常这样做，你可以用宏来写这些特征，但它们相对简单(每个只有几行)，所以可能不值得这样做:
#define MAKE_CODE_TRAIT( TRAIT_NAME, ... ) \
template<class T, class=void> struct TRAIT_NAME : std::false_type {}; \
template<class T> struct TRAIT_NAME< T, type_sink_t< decltype( __VA_ARGS__ ) > >: std::true_type {};
上面所做的是创建一个宏MAKE_CODE_TRAIT。你向它传递你想要的trait的名字，以及一些可以测试类型t的代码。
MAKE_CODE_TRAIT( has_to_string, std::declval<T>().toString() )
创建上述特征类。
作为题外话，上面的技术是MS所谓的“表达式SFINAE”的一部分，他们的2013编译器失败相当严重。
注意，在c++ 1y中，以下语法是可能的:
template<class T>
std::string optionalToString(T* obj) {
return compiled_if< has_to_string >(*obj, [&](auto&& obj) {
return obj.toString();
}) *compiled_else ([&]{
return "toString not defined";
});
}
这是一个内联编译条件分支，滥用了大量c++特性。这样做可能是不值得的，因为(代码内联的)好处不值得付出代价(几乎没有人理解它是如何工作的)，但是上述解决方案的存在可能会引起人们的兴趣。
c++ 11的一个简单解决方案:
template<class T>
auto optionalToString(T* obj)
-> decltype( obj->toString() )
{
return obj->toString();
}
auto optionalToString(...) -> string
{
return "toString not defined";
}
更新，3年后:(这是未经测试的)。为了检验是否存在，我认为这是可行的:
template<class T>
constexpr auto test_has_toString_method(T* obj)
-> decltype( obj->toString() , std::true_type{} )
{
return obj->toString();
}
constexpr auto test_has_toString_method(...) -> std::false_type
{
return "toString not defined";
}
奇怪的是，竟然没有人建议我在这个网站上看到的下面这个漂亮的把戏:
template <class T>
struct has_foo
{
struct S { void foo(...); };
struct derived : S, T {};
template <typename V, V> struct W {};
template <typename X>
char (&test(W<void (X::*)(), &X::foo> *))[1];
template <typename>
char (&test(...))[2];
static const bool value = sizeof(test<derived>(0)) == 1;
};
你必须确保T是一个类。查找foo时的模糊性似乎是替换失败。我让它在gcc上工作，但不确定它是否是标准的。
你可以跳过c++ 14中所有的元编程，只需要从fit库中使用fit::条件来编写:
template<class T>
std::string optionalToString(T* x)
{
return fit::conditional(
[](auto* obj) -> decltype(obj->toString()) { return obj->toString(); },
[](auto*) { return "toString not defined"; }
)(x);
}
你也可以直接从lambdas中创建函数:
FIT_STATIC_LAMBDA_FUNCTION(optionalToString) = fit::conditional(
[](auto* obj) -> decltype(obj->toString(), std::string()) { return obj->toString(); },
[](auto*) -> std::string { return "toString not defined"; }
);
然而，如果你使用的编译器不支持泛型lambdas，你将不得不编写单独的函数对象:
struct withToString
{
template<class T>
auto operator()(T* obj) const -> decltype(obj->toString(), std::string())
{
return obj->toString();
}
};
struct withoutToString
{
template<class T>
std::string operator()(T*) const
{
return "toString not defined";
}
};
FIT_STATIC_FUNCTION(optionalToString) = fit::conditional(
withToString(),
withoutToString()
);
