c++ - 为什么 SFINAE 在默认函数参数的右侧不起作用？

Question

我有这个代码:

struct My
{
   typedef int foo;
};

struct My2
{
};


template <typename T>
void Bar(const T&, int z = typename T::foo())
{
    std::cout << "My" << std::endl; 
}


void Bar(...)
{
    std::cout << "..." << std::endl; 
}

int main() 
{
    My my;
    Bar(my); // OK
    My2 my2;
    Bar(my2); // Compile error: no type named ‘foo’ in ‘struct My2’
    return 0;
}

我想，如果某个类 T 内部没有 typedef foo，编译器应该排除第一个重载并选择带省略号的重载。但是我在 MSVC、gcc 和 clang 上检查了这段代码，我在这些编译器上遇到了编译错误。为什么 SFINAE 在这种情况下不起作用？

Answer 1

z 的类型不受模板替换的影响，它总是int。这意味着 SFINAE 没有机会，而是在尝试将 T::foo 解析为默认值时出现编译器错误。默认参数不参与重载决议，而是仅在函数调用中丢失时才实例化。该标准的第 14.7.1 节(第 13/14 段)描述了这种行为，但没有给出此处缺少 SFINAE 的理由。

通过将 z 的类型作为模板参数，可以允许 SFINAE 发生，如下所示:

(实例:http://ideone.com/JynMye)

#include <iostream>

struct My
{
   typedef int foo;
};

struct My2
{
};

template<typename T, typename I=typename T::foo> void Bar(const T&, I z = I())
{
    std::cout << "My\n";
}

void Bar(...)
{
    std::cout << "...\n";
}

int main() 
{
    My my;
    Bar(my); // OK
    My2 my2;
    Bar(my2); // Also OK
    return 0;
}

第一次调用将使用“My”版本，第二次调用将使用“...”版本。输出是

My
...

但是，如果 void Bar(...) 是一个模板，无论出于何种原因，“我的”版本永远不会有机会:

(实例:http://ideone.com/xBQiIh)

#include <iostream>

struct My
{
   typedef int foo;
};

struct My2
{
};

template<typename T, typename I=typename T::foo> void Bar(const T&, I z = I())
{
    std::cout << "My\n";
}

template<typename T> void Bar(T&)
{
    std::cout << "...\n";
}

int main() 
{
    My my;
    Bar(my); // OK
    My2 my2;
    Bar(my2); // Also OK
    return 0;
}

此处，“...”版本在两种情况下均被调用。输出是:

...
...

一种解决方案是使用类模板(部分)特化；提供“...”版本作为基础，第二个参数的类型默认为 int，“My”版本作为特化，其中第二个参数为 typename T: :foo。结合一个简单的模板函数来推导 T 并分派(dispatch)给适当的类的成员函数，这会产生预期的效果:

(实例:http://ideone.com/FanLPc)

#include <iostream>

struct My
{
   typedef int foo;
};

struct My2
{
};

template<typename T, typename I=int> struct call_traits {
    static void Bar(...)
    {
        std::cout << "...\n";
    }
};

template<typename T> struct call_traits<T, typename T::foo> {
    static void Bar(const T&, int z=typename T::foo())
    {
        std::cout << "My\n";
    }
};

template<typename T> void Bar(const T& t)
{
    call_traits<T>::Bar(t);
}

int main() 
{
    My my;
    Bar(my); // OK
    My2 my2;
    Bar(my2); // Still OK
    return 0;
}

这里，输出是:

My
...