模棱两可的偏特化和 enable_if_t

Question

这个问题是出于疯狂的好奇心，而不是实际问题。 考虑the following code：

template<typename...>
struct type_list {};

template<typename, typename = void>
struct test_class;

template<typename... T>
struct test_class<type_list<T...>> {
    static constexpr auto value = false;
};

template<typename T>
struct test_class<type_list<T>, std::enable_if_t<std::is_same_v<T, int>>> {
    static constexpr auto value = true;
};

int main() {
    static_assert(!test_class<type_list<double, char>>::value);
    static_assert(test_class<type_list<int>>::value);
}

这失败并出现错误：

'test_class' 的模糊偏特化

如果我将第二个专业化更改为从功能角度来看不起作用的东西，the error would go away:

template<typename T>
struct test_class<type_list<T>> {
    static constexpr auto value = true;
};

同样，如果我使用别名模板void_t，everything works as expected：

template<typename T>
struct test_class<type_list<T>, std::void_t<std::enable_if_t<std::is_same_v<T, int>>>> {
    static constexpr auto value = true;
};

除了组合void_t 和enable_if_t 的丑陋之外，当存在与int 不同的单一类型时，这也可以完成工作，即对于static_assert(!test_class<type_list<char>>::value)（它不会在第二种情况，原因很明显）。

我明白为什么第三种情况works-ish，因为当满足enable_if_t 的条件并且@ 987654336@ 比 type_list<T...> 更专业（对吗？）。 但是，我对以下内容也有同样的期望：

template<typename T>
struct test_class<type_list<T>, std::enable_if_t<std::is_same_v<T, int>>> {
    static constexpr auto value = true;
};

在一天结束时，std::enable_if_t<std::is_same_v<T, int>> 不知何故是 void 当条件满足时（好吧，从技术上讲它是typename blabla::type，被授予但不是::type 仍然@ 987654343@?），因此我不明白为什么它会导致模棱两可的电话。我很确定我在这里遗漏了一些明显的东西，我现在很想理解它。

如果您能为此指出 standardese 并告诉我是否存在比最终组合 void_t 和 enable_if_t 更好的解决方案，我会很高兴。

Answer 1

让我们从代码的扩展版本开始

template<typename, typename = void>
struct test_class;

template<typename T>
struct test_class<type_list<T>> {
  static constexpr auto value = false;
};

template<typename... Ts>
struct test_class<type_list<Ts...>> {
  static constexpr auto value = false;
};

template<typename T>
struct test_class<type_list<T>, std::enable_if_t<std::is_same_v<T, int>>> {
  static constexpr auto value = true;
};

被调用的

test_class<type_list<int>>::value

Try it here!

标准区分模板参数是等价的、仅在功能上等价的和不等价的[temp.over.link]/5

如果两个包含表达式的函数定义满足单定义规则，则两个涉及模板参数的表达式被认为是等价的，除非用于命名模板参数的标记可能不同，只要用于命名模板参数的标记在一个表达式被另一个标记替换，该标记在另一个表达式中命名相同的模板参数。 如果两个包含表达式的函数定义满足单一定义规则，则两个不涉及模板参数的未计算操作数被认为是等价的，除非用于命名类型和声明的标记可能不同，只要它们命名相同的实体，并且只要两个模板 ID 相同（[temp.type]），用于形成概念 ID 的标记就可以不同。

如果对于任何给定的模板参数集，表达式的求值结果相同，则两个涉及不等价的模板参数的潜在求值表达式在功能上是等价的。 如果对于任何给定的模板参数集，表达式以相同的顺序对相同的实体执行相同的操作，则两个不等价的未计算操作数在功能上是等价的。

例如std::enable_if_t<std::is_same_v<T, T>> 和 void 仅在功能上等效：对于任何模板参数 T，第一项将被评估为 void。这意味着根据[temp.over.link]/7 code containing two specialisations <T, void> and <T, std::enable_if_t<std::is_same_v<T, T>> 已经是病态的：

如果程序的有效性或意义取决于两个构造是否等价，并且它们在功能上等价但不等价，则该程序是非良构的，不需要诊断。

在上面的代码中，std::enable_if_t<std::is_same_v<T, int>> 在功能上甚至不等同于任何其他版本，因为它通常不等同于void。

现在performing partial ordering [temp.func.order] 来查看哪个专业化与您的调用最匹配，这将导致歧义，因为test_class 在这两种情况下都同样专业化[temp.func.order]/6（@987654341 @ 或 T=int, void)，因此编译将失败。

另一方面，用std::void_t 包装std::enable_if_t，这不过是void 的别名

template <typename T>
using void_t = void;

部分排序将成功，因为在这种情况下编译器已经know the type of the last template parameter is void in all cases，选择test_class<T, std::void_t<std::enable_if_t<std::is_same_v<T,int>>>> 和T=int 作为最专业的。