模板编程中实现 SFINAE(Substitution Failure Is Not An Error)

2024-05-29 10:12

本文主要是介绍模板编程中实现 SFINAE(Substitution Failure Is Not An Error),希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

在C++模板编程中,std::enable_if 是一个常用的工具,它依赖于 SFINAE(Substitution Failure Is Not An Error)原则来控制模板的启用或禁用。理解 std::enable_if 如何工作,可以更清楚地看到为什么 disable_if_same_or_derived 在某些情况下等同于 void 类型。

std::enable_if 的工作原理

std::enable_if 是一个模板,它的作用是根据条件在编译期决定是否启用某个模板。如果条件为 true,它定义一个内部类型 type,通常被设定为 void。如果条件为 false,则没有定义 type,从而导致模板匹配失败。这利用了 SFINAE 原则,即在模板匹配过程中如果替换失败不会导致编译错误,而是简单地从候选模板集中移除。

代码解释

template<typename A, typename B>
using disable_if_same_or_derived = typename std::enable_if<!std::is_base_of<A, typename std::remove_reference<B>::type>::value
>::type;

这段代码使用 std::enable_ifstd::is_base_of 来定义一个条件性的类型别名 disable_if_same_or_derived

  1. std::is_base_of<A, typename std::remove_reference<B>::type>::value
    • 检查 A 是否是(去掉引用后的)B 的基类,或 A 是否与 B 相同。
  2. !std::is_base_of<...>::value
    • 取反操作,即当 A 不是 B 的基类,并且 A 不等于 B 时,条件为 true
  3. std::enable_if<condition>::type
    • 当条件为 true 时,std::enable_if 定义 type 成员类型,通常被设定为 void

为什么等同于 void 类型

在条件为 true 时,即 A 不是 B 的基类并且 A 不等于 B 时:

typename std::enable_if<true>::type

在这种情况下,std::enable_if<true> 会定义一个成员类型 type,默认情况下为 void。因此,disable_if_same_or_derived 在这种情况下等同于 void

using disable_if_same_or_derived = void;

在条件为 false 时,即 AB 的基类或 A 等于 B 时:

typename std::enable_if<false>::type

在这种情况下,std::enable_if<false> 不会定义 type,因此模板匹配失败,不会实例化。

示例应用

考虑以下函数模板,它使用 disable_if_same_or_derived 来控制模板实例化:

#include <type_traits>
#include <iostream>template<typename A, typename B>
using disable_if_same_or_derived = typename std::enable_if<!std::is_base_of<A, typename std::remove_reference<B>::type>::value>::type;class Base {};
class Derived : public Base {};template<typename T, typename = disable_if_same_or_derived<Base, T>>
void foo(T&&) {std::cout << "foo(T&&) called" << std::endl;
}// Overload to handle Base and its derived types
void foo(Base&) {std::cout << "foo(Base&) called" << std::endl;
}int main() {int i = 0;Base b;Derived d;foo(i);    // 调用 foo(T&&)foo(b);    // 调用 foo(Base&)foo(d);    // 调用 foo(Base&)
}

在这个例子中:

  • 当传递的类型不是 Base 或其派生类时,例如 int 类型,disable_if_same_or_derived 等同于 void,函数模板 foo(T&&) 可以被实例化。
  • 当传递的类型是 Base 或其派生类时,例如 BaseDerived 类型,disable_if_same_or_derived 无法定义类型,导致模板匹配失败,而选择重载函数 foo(Base&)

这种方式可以用于实现函数重载或模板实例化的条件限制,有效地控制模板的适用范围。

这篇关于模板编程中实现 SFINAE(Substitution Failure Is Not An Error)的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/1013378

相关文章

Spring Security自定义身份认证的实现方法

《SpringSecurity自定义身份认证的实现方法》:本文主要介绍SpringSecurity自定义身份认证的实现方法,下面对SpringSecurity的这三种自定义身份认证进行详细讲解,... 目录1.内存身份认证(1)创建配置类(2)验证内存身份认证2.JDBC身份认证(1)数据准备 (2)配置依

利用python实现对excel文件进行加密

《利用python实现对excel文件进行加密》由于文件内容的私密性,需要对Excel文件进行加密,保护文件以免给第三方看到,本文将以Python语言为例,和大家讲讲如何对Excel文件进行加密,感兴... 目录前言方法一:使用pywin32库(仅限Windows)方法二:使用msoffcrypto-too

C#使用StackExchange.Redis实现分布式锁的两种方式介绍

《C#使用StackExchange.Redis实现分布式锁的两种方式介绍》分布式锁在集群的架构中发挥着重要的作用,:本文主要介绍C#使用StackExchange.Redis实现分布式锁的... 目录自定义分布式锁获取锁释放锁自动续期StackExchange.Redis分布式锁获取锁释放锁自动续期分布式

springboot使用Scheduling实现动态增删启停定时任务教程

《springboot使用Scheduling实现动态增删启停定时任务教程》:本文主要介绍springboot使用Scheduling实现动态增删启停定时任务教程,具有很好的参考价值,希望对大家有... 目录1、配置定时任务需要的线程池2、创建ScheduledFuture的包装类3、注册定时任务,增加、删

SpringBoot整合mybatisPlus实现批量插入并获取ID详解

《SpringBoot整合mybatisPlus实现批量插入并获取ID详解》这篇文章主要为大家详细介绍了SpringBoot如何整合mybatisPlus实现批量插入并获取ID,文中的示例代码讲解详细... 目录【1】saveBATch(一万条数据总耗时:2478ms)【2】集合方式foreach(一万条数

使用Python实现矢量路径的压缩、解压与可视化

《使用Python实现矢量路径的压缩、解压与可视化》在图形设计和Web开发中,矢量路径数据的高效存储与传输至关重要,本文将通过一个Python示例,展示如何将复杂的矢量路径命令序列压缩为JSON格式,... 目录引言核心功能概述1. 路径命令解析2. 路径数据压缩3. 路径数据解压4. 可视化代码实现详解1

PyQt6/PySide6中QTableView类的实现

《PyQt6/PySide6中QTableView类的实现》本文主要介绍了PyQt6/PySide6中QTableView类的实现,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学... 目录1. 基本概念2. 创建 QTableView 实例3. QTableView 的常用属性和方法

PyQt6/PySide6中QTreeView类的实现

《PyQt6/PySide6中QTreeView类的实现》QTreeView是PyQt6或PySide6库中用于显示分层数据的控件,本文主要介绍了PyQt6/PySide6中QTreeView类的实现... 目录1. 基本概念2. 创建 QTreeView 实例3. QTreeView 的常用属性和方法属性

Android使用ImageView.ScaleType实现图片的缩放与裁剪功能

《Android使用ImageView.ScaleType实现图片的缩放与裁剪功能》ImageView是最常用的控件之一,它用于展示各种类型的图片,为了能够根据需求调整图片的显示效果,Android提... 目录什么是 ImageView.ScaleType?FIT_XYFIT_STARTFIT_CENTE

pandas中位数填充空值的实现示例

《pandas中位数填充空值的实现示例》中位数填充是一种简单而有效的方法,用于填充数据集中缺失的值,本文就来介绍一下pandas中位数填充空值的实现,具有一定的参考价值,感兴趣的可以了解一下... 目录什么是中位数填充?为什么选择中位数填充?示例数据结果分析完整代码总结在数据分析和机器学习过程中,处理缺失数