注1：本文至少需要編譯器支持C 11。

注2：本文不考慮使用宏。

一、老辦法

在寫C 的時(shí)候，有時(shí)候可能需要檢查一個(gè)類是否有特定的成員類型，例如：

// 檢查 T::type 是否存在，存在則 value 為 true，否則為 falsetemplate <typename T>struct has_type; struct A {};struct B { using type = int; };static_assert(!has_type::value, "Failed"); // 不存在static_assert(has_type::value, "Failed"); // 存在

或者需要檢查一個(gè)類是否有特定的成員函數(shù)，例如：

// 檢查 T.get() 是否存在，存在則 value 為 true，否則為 falsetemplate <typename T>struct has_get; struct A {};struct B { int get() { return 42; } };static_assert(!has_get::value, "Failed"); // 不存在static_assert(has_get::value, "Failed"); // 存在

如果是在很久以前的 C 98 時(shí)代，可能會(huì)這樣利用 SFINAE 實(shí)現(xiàn)：

template?struct?has_type?{private:????typedef?char?one;????typedef?struct?{?char?data[2];?}?two;????//?存在的話返回類型為?one????template??static?one?test(typename?U::type*);????//?不存在的話返回類型為?two????template??static?two?test(...);public:????enum?{?value?=?sizeof(test(0))?==?sizeof(one)?};};

如果 T::type 存在的話就會(huì)選擇第一個(gè)重載，否則就會(huì)選擇第二個(gè)重載，由此判斷 T::type 是否存在。但是這樣的代碼閱讀起來可能會(huì)挺費(fèi)勁的……于是，現(xiàn)在有了 void_t！

二、void_t

void_t<...>?其實(shí)就是 void，但它可以在 SFINAE 中幫助判斷類型是否存在，示例如下：

template?<typename?T,?typename?=?void>struct?has_type?:?std::false_type?{};template?struct?has_type<T,?void_t>?:?std::true_type?{};

（看起來是不是和 enable_if 的某種用法有相似之處？）

雖然 void_t 在 C 17 才成為標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)的一部分，但是我們可以在 C 11 中自己造一個(gè)：

template??struct?make_void?{?using?type?=?void;?};template??using?void_t?=?typename?make_void::type;

需要注意的是上面的定義是為了兼容 C 11 / C 14 而這樣寫的，因?yàn)閯e名模板中未被使用的模板參數(shù)可能會(huì)被忽略。但如果是 C 17 的話，編譯器就不能忽略別名模板中未被使用的模板參數(shù)，就可以直接這樣寫：

template?using?void_t?=?void;

（當(dāng)然有 C 17 的話就能用標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)的?std::void_t?了……）

同理，我們也可以用同樣的方式判斷成員函數(shù)是否存在：

template?<typename?T,?typename?=?void>struct?has_get?:?std::false_type?{};template?struct?has_get<T,?void_t<decltype(std::declval().get())>>?:?std::true_type?{};

三、Detection Idiom：is_detected

即使我們有了 void_t，但每次需要一個(gè)新的判定就得再擼一遍 SFINAE，依然有點(diǎn)不夠直觀（你說用宏？…… 我什么都沒聽到）。那么我們?yōu)槭裁床话堰@種判定也提煉成模板呢？有請(qǐng) is_detected 出場(chǎng)——

template?using?has_type_t?=?typename?T::type;template?using?has_type?=?is_detected;

看起來使用 is_detected 的方法比之前的 has_type 清爽多了吧，而且非常直觀。

雖然 is_detected 還沒有進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)，但我們依然可以在 C 11 中把它造出來：

template <typename, template <typename...> class Op, typename... T>struct is_detected_impl : std::false_type {};template <template <typename...> class Op, typename... T>struct is_detected_impl<void_t<Op>, Op, T...> : std::true_type {}; template <template <typename...> class Op, typename... T>using is_detected = is_detected_impl;

如果仔細(xì)看的話，你就能夠發(fā)現(xiàn)這就是給之前的方法加上了模板模板參數(shù)，使得它更容易使用。下面是用 is_detected 判斷成員函數(shù)是否存在：

template?using?has_get_t?=?decltype(std::declval().get());template?using?has_get?=?is_detected;

當(dāng)然，is_detected 還可以做到更多，只要你能夠?qū)懗?Op 的話就有很多可以做的事情，比如說做各種 concept 的檢查。除了 is_detected 之外，Detection Idiom 還有 detected_t 和 detected_or 等工具，可以用于在 trait 中實(shí)現(xiàn)默認(rèn)類型，這里就不再展開介紹，感興趣的話可以到上面的鏈接里看一下。

來源：https://zhuanlan.zhihu.com/p/2615546

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的如何优雅地检测类型/表达式有效性？的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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