c++ - 模板元编程 : checking for existence of a function defined later

Question

我正在解决一个经典问题:检查某个命名空间中是否存在自由函数。它被讨论，例如，here .

但是，有一个细微的差别:函数的定义可能比检查器类晚出现。这是一个例子。

struct Yes {};
struct No {};
struct YesButLater {};

void f(Yes) {}

template<typename T, typename Enable = void>
struct HasF : public std::false_type {};

template<typename T>
struct HasF<T, decltype(void( ::f(T()) ))> : public std::true_type {};

void f(YesButLater) {}

int main() {
    cout << HasF<Yes>::value << endl; // 1
    cout << HasF<No>::value << endl; // 0
    cout << HasF<YesButLater>::value << endl; // 0, expected 1
}

f(YesButLater) 的声明晚于 HasF 辅助类，而且，尽管我在定义了 f(YesButLater) 之后实例化了模板，助手没有注意到它。

那么，问题一来了:我该如何处理？

现在再举一个更奇怪的例子。

template<typename T>
struct HasF<T, decltype(void( f(T()) ))> : public std::true_type {};

void f(YesButLater) {}
void f(std::string) {}

int main() {
    cout << HasF<YesButLater>::value << endl; // 1 (but what's the difference?)
    cout << HasF<std::string>::value << endl; // 0, expected 1
}

请注意，我从 decltype(...) 表达式中删除了 ::。现在由于某些原因 f(YesButLater) 被 HasF 注意到，但是 f(std::string) 仍然仍然晦涩难懂。

问题 2:为什么我们在这个例子中观察到 ::f(T()) 和 f(T()) 的不同行为？此外，YesButLater 和 std::string 有什么区别？

我认为命名空间查找有一些技巧，但我无法找到它。

Answer 1

看来我已经弄明白是怎么回事了。

当我编写 ::f(...) 时，正在使用 限定名称查找 搜索名称 f。这种查找只会遇到声明在调用点之前可用的名称。现在很清楚为什么第一个版本找不到 f(YesButLater):它的声明发生在后面。

当我编写 f(...) 时，发生了非限定名称查找。同样，它找不到在调用点之前声明的任何名称。这里 argument dependent lookup 出现了。它在T 所属的整个 命名空间中搜索f(T)。在 f(YesButLater) 的情况下，这个命名空间是全局的，因此可以找到该函数。如果是 f(std::string)，ADL 会尝试搜索 std::f(std::string)，当然会失败。

这里有两个例子来说明这个问题。

namespace foo {
    class C {};
}

template<typename T>
void call() {
    f(T());
}

namespace foo {
    void f(C) {}
}

int main() {
    call<foo::C>();
}

这里 f(T()) 正在使用 ADL 搜索并找到，尽管它的声明在 call() 之后。如果我们修改 call() 函数...

template<typename T>
void call() {
    foo::f(T());
}

这会导致编译错误，因为 foo::f(T) 执行合格的查找并且找不到所需的函数，因为此时没有可用的声明。