模板参数中的 enable_if 创建模板重定义错误答案

【问题标题】：enable_if in template Parameters Creates Template Redefinition Error模板参数中的 enable_if 创建模板重定义错误
【发布时间】：2015-02-23 13:07:08
【问题描述】：

在this answer 中，我真正想做的是在我的模板参数中定义一个typename，它可以用于强制转换和返回。

所以这个：

template <typename T>
typename std::enable_if<sizeof(unsigned char) == sizeof(T), unsigned char>::type caster(T value){ return reinterpret_cast<unsigned char&>(value); }

会变成这样：

template <typename T, typename R = std::enable_if<sizeof(unsigned char) == sizeof(T), unsigned char>::type >
R caster(T value){ return reinterpret_cast<R&>(value); }

对于单个模板特化，这可以正常工作和表现，但假设我添加了另一个特化：

template <typename T, typename R = std::enable_if<sizeof(short) == sizeof(T), short>::type>
R caster(T value){ return reinterpret_cast<R&>(value); }

现在我得到一个错误：

错误 C2995: 'R caster(T)' : 函数模板已定义

有没有办法让编译器相信，对于任何给定的调用，只有其中一个专门化会真正构建？

【问题讨论】：

标签： c++ templates typename redefinition enable-if

【解决方案1】：

不，没有。模板默认参数就是这样，defaults。任何用户都可以调用caster<short, short>，这将匹配两个重载。

但是，可以添加更多的虚拟参数。

template <typename T,
          typename R = typename std::enable_if<sizeof(unsigned char) == sizeof(T), unsigned char>::type >
R caster(T value) { return reinterpret_cast<R&>(value); }

template <typename T,
          typename R = typename std::enable_if<sizeof(short) == sizeof(T), short>::type,
          typename = void>
R caster(T value) { return reinterpret_cast<R&>(value); }

（还要注意添加的typename。）

但是，由于所有主体都是相同的，我可能不会使用重载。

template <std::size_t N>
struct cast_result;

template <>
struct cast_result<sizeof(std::uint8_t)> {
  typedef std::uint8_t type;
};

template <>
struct cast_result<sizeof(std::uint16_t)> {
  typedef std::uint16_t type;
};

...

template <typename T, typename R = typename cast_result<sizeof(T)>::type>
R caster(T value) {
  return reinterpret_cast<R&>(value);
}

最后一点：reinterpret_cast 的这种使用违反了别名规则。但是，这很容易解决：

template <typename T, typename R = typename cast_result<sizeof(T)>::type>
R caster(T value) {
  R result;
  std::memcpy(&result, &value, sizeof result);
  return result;
}

【讨论】：

啊，至少我明白为什么它现在没有构建。似乎我可以设置一个typedef 或者不是用户参数的东西，但会定义使用的类型。
我在reinterpret_cast 上没有看到任何错误？对我来说，它应该按原样工作当然是有道理的。如果位数相同，则将一个视为另一个应该没有问题？
@JonathanMee 语言本可以这样定义，但事实并非如此。该标准包含：“如果程序试图通过以下类型之一的左值访问对象的存储值，则行为未定义：”后跟一个列表，其中不包含任何关于特定大小对象的注释.一些编译器（如 GCC）使用该规则来积极优化代码，并指出例如给定int *a 和long *b，存储到*a 并从*b 读取的代码，编译器可以重新排序访问，因为指针不允许指向同一个对象。
@JonathanMee 如果你使用gcc -O2 -Wall 编译，你会收到一个警告：“取消引用类型双关指针会破坏严格的别名规则”。（注意：该警告被简单地抑制了，但不要误以为导致该警告的代码没有别名违规。）

【解决方案2】：

似乎这里最好的解决方案可能是使用大量的conditionals，这样可以避免我不得不用模板特化来愚弄：

template <typename T, typename R = std::conditional<sizeof(T) == sizeof(unsigned char),
                                                    unsigned char,
                                                    conditional<sizeof(T) == sizeof(unsigned short),
                                                                unsigned short,
                                                                conditional<sizeof(T) == sizeof(unsigned long),
                                                                            unsigned long,
                                                                            enable_if<sizeof(T) == sizeof(unsigned long long), unsigned long long>::type>::type>::type>::type>
R caster(T value){ return reinterpret_cast<R&>(value); }

我向读者道歉，因为这就像阅读嵌套的三元组一样。但是，我目前不知道有一种更清洁的方法来处理这个问题。

遗憾的是，这仍然不能阻止用户通过提供hvd 提到的他自己的第二个模板参数来践踏我的所有默认设置。

编辑：

我问了另一个问题here，它有一个解决方案，不需要将typename 放在模板定义中并且不需要两次声明类型。

【讨论】：