c++ - 模板值参数上的 decltype 是否应该触发 SFINAE 上下文？

Question

在试验一些模板约束结构时，我在 Clang 3.7 中遇到了一个令人惊讶的行为:

struct constraint_success {};
struct constraint_failure {};

template<bool>
struct require_t {};

template<>
struct require_t<true> {
    static constexpr constraint_success* result = nullptr;
};

template<>
struct require_t<false> {
    static constexpr constraint_failure* result = nullptr;
};

template<bool Condition>
constexpr auto require = require_t<Condition>::result;

//A named dummy value, since we need a default
constexpr constraint_success* required = nullptr;

此 decltype 在我的编译器中触发 SFINAE 上下文:

template<constraint_success* value>
using constraint = decltype(value);

相对于:

//template<constraint_success* value>
//using constraint = constraint_success*;

例子:

//define custom constraints
template<typename T>
constexpr auto Pointer = require<std::is_pointer<T>::value>;

template<typename T>
constexpr auto NotPointer = require<!std::is_pointer<T>::value>;

//constrain template parameters
template<typename T, constraint<Pointer<T>> = required>
void foo() {
    std::cout << "Hello, pointer!\n";
}

template<typename T, constraint<NotPointer<T>> = required>
void foo() {
    std::cout << "Hello, not pointer!\n";
}

int main() {
    foo<int*>();
    foo<int>();
    return 0;
}

这是标准要求的，还是“幸运的”编译器错误？

Wandbox link

Answer 1

诸如 constraint 之类的别名模板会在它们使用的任何模板定义中被替换。它们的特殊之处在于:一旦提供了明确的参数，其他模板就会被替换。

所以，这个声明:

template<typename T, constraint<Pointer<T>> = required>
void foo();

大致等同于此声明(不同之处在于用 static_cast 代替隐式转换):

template<typename T, decltype(static_cast<constraint_success*>
                                         (require_t<std::is_pointer<T>>::result))
                              = required>
void foo();

当 static_cast 无效时，这会产生 SFINAE。

该效果很有用，基本上可以让您模拟即将推出的概念图功能的约束。但是，这种特殊方法相当复杂，您并没有真正利用它。

规范的 SFINAE 方法是这样的:

template< typename T >
std::enable_if_t< std::is_pointer< T >::value > foo();

您可以更干净、更聪明一点，并从返回类型中删除 SFINAE — 您目前的目标是:

template< typename T,
    std::enable_if_t< std::is_pointer< T >::value > * = nullptr >
void foo();

鉴于库基础 TS 中的变量模板，这与您的示例对应符号:

template< typename T,
    std::enable_if_t< std::is_pointer_v< T > > * = nullptr >
void foo();

 // constraint      < Pointer          <T>>      = required>

真正的概念式方法是这样的:

template< typename T, std::enable_if_t< std::is_pointer< T >::value > * = nullptr >
using Pointer = T;

template< typename T >
void foo( Pointer<T> );