c++ - 构造函数参数的 SFINAE

Question

我正在尝试创建一个示例类，它根据其模板参数是否可以用某些参数构造而具有不同的特化。在我的示例中，使用了一个简单的 int。我试过:

template<class A_t>
struct creator
{
    A_t* ptr = nullptr;
};

template<class A_t>
struct creator<decltype(A_t(int()))>
{
    A_t* ptr = new A_t(5);
};

struct A
{
    int i;

    A(int i) : i(i) {}
};

int main() {
    std::cout << creator<A>().ptr << std::endl;

    return 0;
}

我的意图是它打印一个自动构造的对象的内存地址。但是，它打印的是 0。因此，它采用的是非专用模板。

A_t 可以用该语法推导出来，因为 A_t 是明确给出的。此外，decltype(A_t(int()) 的类型是A_t(例如不是A_t&&)，一个简单的测试:

std::cout << std::is_same<decltype(A(int()), A>::value << std::endl;

打印 1。

但是，该实现有效:

#include <iostream>

template<class A_t, class = A_t>
struct creator
{
    A_t* ptr = nullptr;
};

template<class A_t>
struct creator<A_t, decltype(A_t(int()))>
{
    A_t* ptr = new A_t(5);
};

struct A
{
    int i;

    A(int i) : i(i) {}
};

int main() {
    std::cout << creator<A>().ptr << std::endl;

    return 0;
}

Coliru用两个类进行测试，一个接受 int 作为参数，另一个不接受。

为什么第一种方法不起作用？

Answer 1

我对你问题背后的想法最好的解释是:

对于给定的实例化类型 U => A_t , 如果转换 U(int)未定义则替换 U(int) => A_t(int)将在上下文中失败 decltype(A_t(int()))和专业:

template<class A_t>
struct creator<decltype(A_t(int()))>
{
    A_t* ptr = new A_t(5);
};

将被删除，只留下基础模板实例化。但如果转换 U(int)定义为替换将成功。

那么，因为:

std::is_same<U,decltype(U(int()))>::value == true

两位候选人:

// Tweedledum, with of U => A_t
struct creator<U>
{
    U* ptr = nullptr;
};

和:

// Tweedledee, with U => decltype(A_t(int()))
struct creator<U>
{
    U* ptr = new U(5);
};

正在运行中。

然后，将选择最专业的候选人，这将是Tweedledee ,因为满足U => decltype(A_t(int()))约束 U比裸体U => A_t .

这个推理隐含地依赖于它对于 Teedledee 是可推导的那U = decltype(A_t(int()))什么时候U => A_t ;归结为可以推断出 U(int) = A_t(int)在唯一的模板参数中 decltype(A_t(int())) .

你相信是这样然后想知道 gcc 如何选择 Tweedledum .

正如@WhozCraig 所指出的，clang++ 明确拒绝了您的可推导性前提:-

$ clang++-3.8 -Wall -Wextra -pedantic -std=c++14 main.cpp
main.cpp:10:8: warning: class template partial specialization contains a template parameter that cannot be deduced; this partial specialization will never be used
struct creator<decltype(A_t(int()))>
       ^~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
main.cpp:9:16: note: non-deducible template parameter 'A_t'
template<class A_t>
               ^

So does MSVC++ .

事实证明，gcc 在这里被引入了一个诊断错误你的 SFINAE 措辞不吉利，decltype(A_t(int()))

如果将其替换为 decltype(A_t{int()}) , 然后 gcc 也是 gets with the program :

$ g++-6 -Wall -Wextra -pedantic -std=c++14 main.cpp
main.cpp:10:8: error: template parameters not deducible in partial specialization:
 struct creator<decltype(A_t{int()})>
        ^~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
main.cpp:10:8: note:         ‘A_t’

在那之后，clang++ 是三个编译器中唯一的编译器完全编译程序 - 并实例化 creator<A>来自基本模板。

最终的共识是A_t在 decltype(A_t{int()}) 中不可推导得到 C++14 标准的认可:

Deducing template arguments from a type [temp.deduct.type]

1 Template arguments can be deduced in several different contexts, but in each casea type that is specified in terms of template parameters (call it P) is comparedwith an actual type (call it A), and an attempt is made to find template argumentvalues (a type for a type parameter, a value for a non-type parameter, or atemplate for a template parameter) that will make P, after substitution of thededuced values (call it the deduced A), compatible with A.

...

4 In most cases, the types, templates, and non-type values that are used to composeP participate in template argument deduction... In certain contexts, however,the value does not participate in type deduction, but instead uses the valuesof template arguments that were either deduced elsewhere or explicitly specified.If a template parameter is used only in non-deduced contexts and is not explicitlyspecified, template argument deduction fails.

5 The non-deduced contexts are:

...

(5.2) - The expression of a decltype-specifier.

...

第 4 段还解释了为什么您的第二种方法会成功。