包装类的静态成员变量的简单方法

Question

假设你有几个类，它们都包含一个含义相同的静态变量，但不同类的名称不同。

一个玩具例子：

class Point2D
{
public:
    static constexpr int dimension = 2;
private:
    double x, y;
} 

class Point3D
{
public:
    static constexpr int dim = 3;
private:
    double x, y, z;
};

我想用std::integral_constant 的孩子包装一个“维度”变量。请注意，我无法编辑“Point”类，因为它们是某些外部库的一部分。这个实现对我有用，但看起来很笨拙（我使用的是 VS2017）：

template <typename T, typename = void>
struct HasDimensionVar : std::false_type { };
template <typename T>
struct HasDimensionVar<T, decltype( T::dimension, void( ) )> : std::true_type { };

template <typename T, typename = void>
struct HasDimVar : std::false_type { };
template <typename T>
struct HasDimVar<T, decltype( T::dim, void( ) )> : std::true_type { };

template <typename T, class Enable = void>
struct Dimension;

template <typename T>
struct Dimension<T, std::enable_if_t< HasDimensionVar<T>::value> > :
    std::integral_constant<decltype( T::dimension ), T::dimension> { };

template <typename T>
struct Dimension<T, std::enable_if_t< HasDimVar<T>::value> > :
    std::integral_constant<decltype( T::dim ), T::dim> { };

有没有办法跳过所有这些HasSomeVars 并像这样简短而清晰：

template <typename T, class Enable = void>
struct Dimension;

template <typename T>
struct Dimension<T, decltype( T::dimension, void( ) ) > :
    std::integral_constant<decltype( T::dimension ), T::dimension> { };

template <typename T>
struct Dimension<T, decltype( T::dim, void( ) ) > :
    std::integral_constant<decltype( T::dim ), T::dim> { };

此代码出现编译错误：

错误 C2953: 'Dimension': 类模板已定义

Answer 1

似乎在MSVC越来越好的同时，仍然有一些表达SFINAE的情况它不能很好地处理。所以我们只需要帮助它一点点。我们可以只提供两个不同的函数并对其进行重载，而不是尝试专门化同一个类模板或提供两个具有相同签名的不同函数：

namespace detail {
    template <typename T>
    constexpr std::integral_constant<decltype(T::dim), T::dim>
    get_dimensions(int)
    {
        return {};
    }

    template <typename T>
    constexpr std::integral_constant<decltype(T::dimension), T::dimension>
    get_dimensions(long)
    {
        return {};
    }
}

MSVC 似乎还不支持template<auto>，因此您只需将名称重复两次即可。这样，我们就可以为适当的结果设置别名：

template <typename T>
using Dimension = decltype(detail::get_dimensions<T>(0));

这为我使用 Godbolt 上的最新 MSVC（以及 gcc 和 clang）编译。

Answer 2

现在……完全不同的东西……

你可以定义几个getDim()模板constexpr，启用/禁用SFINAE，函数。

一个用于dim的类型

template <typename T>
constexpr auto getDim () -> decltype( T::dim )
 { return T::dim; }

一个用于dimension的类型

template <typename T>
constexpr auto getDim () -> decltype( T::dimension )
 { return T::dimension; }

如果需要，您可以添加其他模板功能。

现在你的Dimension模板类直接变成了

template <typename T>
struct Dimension
   : std::integral_constant<decltype(getDim<T>()), getDim<T>()>
 { };

或者，如果你想给变量一个不同的名字

template <typename T>
struct Dimension
 {
   static constexpr auto dim { getDim<T>() };
 };

以下是完整的编译示例

#include <iostream>

class Point2D
 {
   public:
      static constexpr int dimension = 2;

   private:
      double x, y;
 };

class Point3D
 {
   public:
      static constexpr int dim = 3;

   private:
      double x, y, z;
 };


template <typename T>
constexpr auto getDim () -> decltype( T::dim )
 { return T::dim; }

template <typename T>
constexpr auto getDim () -> decltype( T::dimension )
 { return T::dimension; }

template <typename T>
struct Dimension
   : std::integral_constant<decltype(getDim<T>()), getDim<T>()>
 { };

int main()
 {
   Dimension<Point2D>  d2; // compile
   Dimension<Point3D>  d3; // compile

   //Dimension<int>  di;  // compilation error

   static_assert( Dimension<Point2D>::value == 2, "!" );
   static_assert( Dimension<Point3D>::value == 3, "!" );
 }

Answer 3

虽然这不是一个好方法，但这对你有用：

#define DEFVAR(nm,val) static constexpr int nm = val;

class Point2D
{
public:
    DEFVAR(dimension,2)
private:
    double x, y;
};

class Point3D
{
public:
    DEFVAR(dim,3)
private:
    double x, y, z;
};