C++ 模板类 = 类型名

Question

什么 template <class = typename T::type>方法？你能给我介绍一些博客，描述这个的规范吗？

问题最初来自sfinae on cpp reference的解释

template <typename A>
struct B { typedef typename A::type type; };

template <
  class T,
  class   = typename T::type,      // SFINAE failure if T has no member type
  class U = typename B<T>::type    // hard error if T has no member type
                                   // (guaranteed to not occur as of C++14)
> void foo (int);

Answer 1

首先，我将解释typename T::type。这只是一个成员类型的访问。下面是访问成员类型的示例:

struct foo {
    using bar = int;
};

int main() {
    foo::bar var{};

    // var has type int
}

那么为什么是 typename？它只是意味着我们想要访问一个类型。由于我们在模板中并且 T 是未知类型，因此 foo::bar 也可能意味着访问静态变量。为了消除歧义，我们表示我们想要通过显式键入 typename 来有效地访问类型。

好的，现在 class = 是什么意思？

class = 与 typename = 含义相同。在声明模板类型参数时，我们引入然后使用class或typename:

template<typename A, typename B>
struct baz {};

但与 C++ 中的任何参数一样，名称是可选的。我本可以这样写，下面是完全等价的:

template<typename, typename>
struct baz {};

另外，你知道在函数参数中，我们可以指定默认值吗？像那样:

void func(int a, int b = 42);

int main () {
    func(10); // parameter b value is 42
              // We are using default value
}

我们也可以省略参数名:

void func(int, int = 42);

就像函数参数一样，模板参数可以省略它的名字，并且可以有一个默认值。

template<typename, typename = float>
struct baz {};

baz<int> b; // second parameter is float

---

综合考虑

现在我们有了这个声明:

template <
    class T,
    class   = typename T::type,   // SFINAE failure if T has no member type
    class U = typename B<T>::type // hard error if T has no member type
                                  // (guaranteed to not occur as of C++14)
> void foo (int);

这里我们声明了一个函数，它接受一个 int 作为参数，并且有三个模板参数。

第一个参数是一个简单的命名参数。名称是 T，它是一个类型模板参数。第二个也是一个类型参数，但是它没有名字。但是，它有一个默认值 T::type，它是 T 的成员类型。我们通过指定 typename 明确告诉编译器 T::type 必须是 T 的成员类型。第三个参数与第二个类似。

这就是 SFINAE 发挥作用的地方:当使用默认参数时，但作为成员类型的 T::type 不存在，您如何将第二个模板参数分配给它？我们不能。如果 T::type 不存在，我们不能分配第二个模板参数。但是编译器不会让它成为错误，而是会简单地尝试另一个函数，因为有可能调用另一个函数。

这与简单重载非常相似。你有 f 功能。它需要一个 float 参数，这是另一个需要 std::string 的重载。假设您调用 f(9.4f)。编译器是否因为 std::string 不能从 float 构造而阻塞？不!编译器并不愚蠢。它将尝试另一个重载，并找到 float 版本并调用它。在 SFINAE 中可以进行类似的类比。编译器不会停止，因为某处有一些重载需要模板参数中的未定义类型。它将尝试另一个重载。