c++ - std::size 和 std::empty 的特化与模板不匹配

Question

我想通过为我的自定义容器添加 std::size 和 std::empty 的模板特化来扩展 std 命名空间 (在 std 之外)。

我有两个问题:

1. 为什么是std::size和 std::empty constexpr？据我所知，只有 std::array 的大小和空性以及堆栈上的数组可以在编译时获知，而对于其他容器(例如 std)则不是这样::vector 和 std::map。那么，std::size 和 std::empty 甚至在将 std::vector 替换为模板参数时如何工作？<
2. 我尝试使用 std::size 和 std::empty 的模板特化来扩展 std 我的自定义容器，但是编译器无法推断出专门的模板方法。有人可以解释我做错了什么吗？

我的代码 [ Try it online in Wandbox ]:

#include <iterator>
#include <vector>

namespace dummy {
    struct Widget {
        bool IsEmpty() const noexcept { return m_v.empty(); }
        size_t GetSize() const noexcept { return m_v.size(); }
        std::vector< int > m_v;
    };
}

namespace std {

    template<>
    constexpr auto empty(const dummy::Widget &widget)
        -> decltype(widget.IsEmpty()) {

        return widget.IsEmpty();
    }

    template<>
    constexpr auto size(const dummy::Widget &widget)
        -> decltype(widget.GetSize()) {

        return widget.GetSize();
    }
}

int main() {
    std::vector< int > ints;
    std::size(ints);
}

输出:

prog.cc:15:17: error: no function template matches function template specialization 'empty'
        constexpr auto empty(const dummy::Widget &widget)
                       ^
/opt/wandbox/clang-head/include/c++/v1/iterator:1843:16: note: candidate template ignored: substitution failure [with _Cont = dummy::Widget]: no member named 'empty' in 'dummy::Widget'
constexpr auto empty(const _Cont& __c)
               ^
/opt/wandbox/clang-head/include/c++/v1/iterator:1850:16: note: candidate template ignored: could not match 'type-parameter-0-0 const[_Np]' against 'const dummy::Widget'
constexpr bool empty(const _Tp (&)[_Sz]) noexcept { return false; }
               ^
/opt/wandbox/clang-head/include/c++/v1/iterator:1854:16: note: candidate template ignored: could not match 'initializer_list<type-parameter-0-0>' against 'const dummy::Widget &'
constexpr bool empty(initializer_list<_Ep> __il) noexcept { return __il.size() == 0; }
               ^
prog.cc:22:17: error: no function template matches function template specialization 'size'
        constexpr auto size(const dummy::Widget &widget)
                       ^
/opt/wandbox/clang-head/include/c++/v1/iterator:1832:16: note: candidate template ignored: substitution failure [with _Cont = dummy::Widget]: no member named 'size' in 'dummy::Widget'
constexpr auto size(const _Cont& __c)
               ^
/opt/wandbox/clang-head/include/c++/v1/iterator:1839:18: note: candidate template ignored: could not match 'type-parameter-0-0 const[_Np]' against 'const dummy::Widget'
constexpr size_t size(const _Tp (&)[_Sz]) noexcept { return _Sz; }

Answer 1

2. I tried to extend the std with template specializations of std::size and std::empty for my custom containers, but the compiler could not deduce the specialized template method. Could someone explain what I do wrong?

std::size 签名是:

template <class C>
constexpr auto size( const C& c ) -> decltype(c.size());

你的不一样:

template<>
constexpr auto size(const dummy::Widget &widget)
    -> decltype(widget.GetSize());

decltype(..)内容不一样，你做SFINAE的方法不一样。

所以你的函数不是特化。

因此，除非您在类中添加 widget::size() 声明，否则您无法在 std 中特化该函数。