std::enable_if 参数中的 SFINAE

Question

我有不同的view 类型，每个类型都有一个std::size_t View::dimension 成员常量和一个typename View::value_type 成员类型。

下面的编译类型检查应该验证From和To是否都是视图（使用is_view<>验证），并且From的内容可以分配给To。 （相同的尺寸和可转换的值类型）。

template<typename From, typename To>
struct is_compatible_view : std::integral_constant<bool,
    is_view<From>::value &&
    is_view<To>::value &&
    From::dimension == To::dimension &&
    std::is_convertible<typename From::value_type, typename To::value_type>::value
> { };

is_view<T> 对于任何类型的T，总是计算为std::true_type 或std::false_type。问题是如果From或To不是视图类型，那么From::dimension（例如）可能不存在，is_compatible_view<From, To>会导致编译错误。 在这种情况下，它应该改为std::false_type。

is_compatible_view 用于带有std::enable_if 的 SFINAE，以禁用成员函数。例如一个视图类可以有一个成员函数

struct View {
    constexpr static std::size_t dimension = ...
    using value_type = ...

    template<typename Other_view>
    std::enable_if_t<is_compatible_view<Other_view, View>> assign_from(const Other_view&);

    void assign_from(const Not_a_view&);
};

Not_a_view 不是视图，会导致is_compatible_view<Not_a_view, ...> 出现编译错误。调用view.assign_from(Not_a_view()) 时，SFINAE 不适用，而是在编译器尝试解析第一个assign_from 函数时出现编译错误。

如何编写is_compatible_view 以使其正常工作？在 C++17 中，std::conjunction<...> 是否允许这样做？

Answer 1

一种方法是使用 std::conditional 之类的东西来延迟评估您的类型特征的某些部分，直到我们验证您的类型特征的其他部分已经正确为止。

即：

// this one is only valid if From and To are views
template <class From, class To>
struct is_compatible_view_details : std::integral_constant<bool,
    From::dimension == To::dimension &&
    std::is_convertible<typename From::value_type, typename To::value_type>::value
> { };        

// this is the top level one
template<typename From, typename To>
struct is_compatible_view : std::conditional_t<
    is_view<From>::value && is_view<To>::value,
    is_compatible_view_details<From, To>,
    std::false_type>::type
{ };

请注意，我同时使用了conditional_t 和::type。 is_compatible_view_details 只有在 From 和 To 都是视图时才会被实例化。

---

类似的方法是将std::conjunction 与上述方法一起使用，因为短路同样会延迟评估：

template <class From, class To>
struct is_compatible_view : std::conjunction_t<
    is_view<From>,
    is_view<To>,
    is_compatible_view_details<From, To>
    >
{ };

无论哪种方式，您都需要提取细节。

---

第三种方法是使用enable_if_t 作为特化：

template <class From, class To, class = void>
struct is_compatible_view : std::false_type { };

template <class From, class To>
struct is_compatible_view<From, To, std::enable_if_t<
    is_view<From>::value &&
    is_view<To>::value &&
    From::dimension == To::dimension &&
    std::is_convertible<typename From::value_type, typename To::value_type>::value>>
: std::true_type { };

这里，如果enable_if_t 中的任何表达式格式不正确，SFINAE 就会启动，我们只使用主模板，即false_type。