每当成员变量可以由可变参数构造时，有条件地启用构造函数

Question

我有一个带有模板参数Tuple 的类foo，我想提供一个可变参数构造函数来初始化Tuple 类型的成员变量m_elements，只要定义了表达式m_elements{ static_cast<typename Tuple::value_type>(std::forward<Elements>(elements))... }。

我们可以通过以下方式做到这一点：

template<class Tuple>
struct foo
{
    using value_type = typename Tuple::value_type;

    template<class... Elements, class U = Tuple,
        class = decltype(U{ static_cast<value_type>(std::declval<Elements>())... })>
    foo(Elements&&... elements)
        : m_elements{ static_cast<value_type>(std::forward<Elements>(elements))... }
    {}

    Tuple m_elements;
};

现在，这个构造函数是否启用也应该取决于其他一些条件。所以，我需要写一些类似的东西

template<class... Elements, class U = Tuple,
    class = std::enable_if_t</* some other conditions depending on U */>,
    class = decltype(U{ static_cast<value_type>(std::declval<Elements>())... })>

我想根据std::is_constructible 检查我的第一个条件，以便我可以将此检查移至enable_if。这可能吗？我尝试使用std::is_constructible_v<U, decltype(static_cast<value_type>(std::declval<Elements>()))...>，但这似乎并不等同于之前的检查。

例如，foo<bar<3>>{1, 2, 3}; 与

template<std::size_t N>
struct bar
{
    using value_type = double;
    double data[N];
};

将使用前一次检查进行编译，但使用新检查会产生错误。

Answer 1

正如Rostislav 提到的，如果T 不是函数类型，则std::is_constructible_v<T, Args> 是true，如果变量定义T obj(std::declval<Args>()...); 是格式良好的。 bar<1> obj(0.); 不是这样，因为bar<1> 没有对应的构造函数。

相比之下，bar1<1> obj{ 0. }; 格式正确。使用建议的Detection Toolkit，我们可以使用

template<class T, typename... Arguments>
using initializable_t = decltype(T{ std::declval<Arguments>()... });

template<class T, typename... Arguments>
constexpr bool is_initializable_v = is_detected_v<initializable_t, T, Arguments...>;

并将检查更改为

template<class... Elements, class U = Tuple,
    class = std::enable_if_t<is_initializable_v<U, decltype(static_cast<value_type>(std::declval<Elements>()))...>>>

我认为这比普通的 decltype 方法更具可读性。

Answer 2

is_constructible trait 表现不同的原因是确实没有 bar 的构造函数将三个 int 值作为参数。在这种特殊情况下，使用聚合初始化。

但您可以通过使用简单的帮助程序 struct 将测试放入 enable_if：

#include <type_traits>

template<typename T>
struct test : std::true_type
{
};

template<class Tuple>
struct foo
{
    using value_type = typename Tuple::value_type;

    template<class... Elements, class U = Tuple,
        class = std::enable_if_t<
            test<decltype(U{ static_cast<value_type>(std::declval<Elements>())... })>::value>
            /* && your other tests */
            >
    foo(Elements&&... elements)
        : m_elements{ static_cast<value_type>(std::forward<Elements>(elements))... }
    {}

    Tuple m_elements;
};


template<std::size_t N>
struct bar
{
    using value_type = double;
    double data[N];
};

int main()
{
    foo<bar<3>>{1, 2, 3};
}

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或者，您可以使用this 问题的任何答案创建类型特征，从而将decltype 魔法推到一个单独的位置。