检查嵌套的模板类答案

【问题标题】：Checking for a nested, templated class检查嵌套的模板类
【发布时间】：2014-06-09 10:05:30
【问题描述】：

我正在尝试构建一个特征来检查是否存在嵌套的模板类。这是我检查一个类O是否有一个嵌套类inner和模板参数T：

template <typename O, typename T> struct has_inner {
    static const bool value = std::is_class<typename O::template inner<T> >::value;
};

但是，这不能正常工作。给定两个示例类dummy 和ok

struct dummy {};
struct ok {
    template <typename T>
    struct inner {
    };
};

检查ok

std::cout << std::boolalpha << has_inner<ok, float>::value << std::endl;

会起作用，而检查dummy

std::cout << std::boolalpha << has_inner<dummy, int>::value << std::endl;

将无法在 clang 3.2 上编译并出现错误

error: 'inner' following the 'template' keyword does not refer to a template
    static const bool value = std::is_class<typename O::template inner<T> >::value;
                                                                 ^~~~~
note: in instantiation of template class 'has_inner<dummy, int>' requested here
    std::cout << std::boolalpha << has_inner<dummy, int>::value << std::endl;

编译器似乎在将模板化表达式传递给std::is_class 之前尝试实际形成该表达式。因此，我看到了两种解决方案：

告诉编译器延迟模板扩展，或者
完全使用不同的方法。

但是，我也不知道该怎么做，谁能帮忙？

【问题讨论】：

标签： c++ templates c++11 typetraits

【解决方案1】：

问题

您通常使用并依赖SFINAE 来实现这样的特征，这是您的实现没有利用的东西。

如前所述，无论是否可能，编译器都会尝试实例化typename O::template inner<T>；如果不可能，编译器会在你的脸上抛出错误诊断。

您需要做的是有条件地检查T 里面是否真的有一个template-class，如果没有就不用实例化它。

解决方案 - SFINAE 救援！

一个实现可能看起来像下面的sn-p，后面会有解释。

namespace impl {
  template<class T, class... Args>
  struct has_inner {
    template<class U, typename = typename U::template inner<Args...>> // (A)
    static std::true_type  test (int);

    template<class U>
    static std::false_type test (...);                                // (B)

    using result_type = decltype (test<T> (0));                       // (C)
  };
}

template<class... Ts>
using has_inner = typename impl::has_inner<Ts...>::result_type;

^{注意：通过使用decltype(test<T>(0))，我们将获得 std::true_type 或 std::false_type，它们是处理 type-traits 的结果时的标准行为。}

SFINAE 的规则规定，如果一个函数模板在实例化时会产生一个无效的函数声明，就好像这个函数不存在，编译器会尝试寻找另一个匹配，而不是放弃。

这就是在 (C) 处发生的情况，我们尝试调用 (A)，但如果失败（即，template<class U, typename ...> 中的 yield 表达式无效，我们将最终调用 (B)。

(B) 不如 (A) 的成功实例化那么好，但如果 (A) 不能实例化.. (B) 会做。

【讨论】：

【解决方案2】：

您需要使用 trait 类和 SFINAE，如下所示：

template<class A, typename B>
struct has_inner
{
private:
    template<class T, typename U>
    static std::true_type has(typename T::template inner<U>*);

    template<class, typename>
    static std::false_type has(...);
public:
    static constexpr auto value = decltype(has<A, B>(nullptr))::value;
};

现在您可以使用它并获得正确的结果：

static_assert(has_inner<ok, float>::value, "ok does not have inner");    // OK
static_assert(has_inner<dummy, float>::value, "dummy does not have inner"); // ERROR

【讨论】：