是否有可能编写一个模板，根据某个成员函数是否定义在类上而改变行为?
下面是我想写的一个简单的例子:
template<class T>
std::string optionalToString(T* obj)
{
if (FUNCTION_EXISTS(T->toString))
return obj->toString();
else
return "toString not defined";
}
因此，如果类T定义了toString()，那么它就使用它;否则，它就不会。我不知道如何做的神奇部分是“FUNCTION_EXISTS”部分。
当前回答
这是一个c++ 11的解决方案，用于解决“如果我做X，它会编译吗?”
template<class> struct type_sink { typedef void type; }; // consumes a type, and makes it `void`
template<class T> using type_sink_t = typename type_sink<T>::type;
template<class T, class=void> struct has_to_string : std::false_type {}; \
template<class T> struct has_to_string<
T,
type_sink_t< decltype( std::declval<T>().toString() ) >
>: std::true_type {};
Trait has_to_string使得has_to_string<T>::value为true当且仅当T有一个方法. tostring，该方法在此上下文中可以用0参数调用。
接下来，我将使用标签调度:
namespace details {
template<class T>
std::string optionalToString_helper(T* obj, std::true_type /*has_to_string*/) {
return obj->toString();
}
template<class T>
std::string optionalToString_helper(T* obj, std::false_type /*has_to_string*/) {
return "toString not defined";
}
}
template<class T>
std::string optionalToString(T* obj) {
return details::optionalToString_helper( obj, has_to_string<T>{} );
}
它比复杂的SFINAE表达式更易于维护。
如果你发现自己经常这样做，你可以用宏来写这些特征，但它们相对简单(每个只有几行)，所以可能不值得这样做:
#define MAKE_CODE_TRAIT( TRAIT_NAME, ... ) \
template<class T, class=void> struct TRAIT_NAME : std::false_type {}; \
template<class T> struct TRAIT_NAME< T, type_sink_t< decltype( __VA_ARGS__ ) > >: std::true_type {};
上面所做的是创建一个宏MAKE_CODE_TRAIT。你向它传递你想要的trait的名字，以及一些可以测试类型t的代码。
MAKE_CODE_TRAIT( has_to_string, std::declval<T>().toString() )
创建上述特征类。
作为题外话，上面的技术是MS所谓的“表达式SFINAE”的一部分，他们的2013编译器失败相当严重。
注意，在c++ 1y中，以下语法是可能的:
template<class T>
std::string optionalToString(T* obj) {
return compiled_if< has_to_string >(*obj, [&](auto&& obj) {
return obj.toString();
}) *compiled_else ([&]{
return "toString not defined";
});
}
这是一个内联编译条件分支，滥用了大量c++特性。这样做可能是不值得的，因为(代码内联的)好处不值得付出代价(几乎没有人理解它是如何工作的)，但是上述解决方案的存在可能会引起人们的兴趣。
其他回答
这是个不错的小难题——好问题!
这里有一个替代Nicola Bonelli的解决方案，它不依赖于非标准typeof运算符。
不幸的是，它不能在GCC (MinGW) 3.4.5或Digital Mars 8.42n上工作，但它可以在所有版本的MSVC(包括VC6)和Comeau c++上工作。
较长的注释块有关于它如何工作(或应该如何工作)的详细信息。正如它所说，我不确定哪些行为符合标准-我欢迎对此发表评论。
更新- 2008年11月7日:
看起来，虽然这段代码在语法上是正确的，但MSVC和Comeau c++所显示的行为并不符合标准(感谢Leon Timmermans和litb为我指明了正确的方向)。c++ 03标准说:
14.6.2依赖名称[temp.dep] 段3 在类模板定义中 或类模板的成员，如果 类模板的基类 类型取决于模板参数 基类范围不检查 在非限定名称查找期间 在定义的时候 类的模板或成员 类模板的实例化或 成员。
因此，当MSVC或Comeau考虑T的toString()成员函数在模板实例化时在doToString()中的调用站点执行名称查找时，这看起来是不正确的(尽管它实际上是我在本例中寻找的行为)。
GCC和Digital Mars的行为看起来是正确的——在这两种情况下，非成员toString()函数都绑定到调用。
老鼠-我以为我可能找到了一个聪明的解决方案，但我发现了几个编译器错误…
#include <iostream>
#include <string>
struct Hello
{
std::string toString() {
return "Hello";
}
};
struct Generic {};
// the following namespace keeps the toString() method out of
// most everything - except the other stuff in this
// compilation unit
namespace {
std::string toString()
{
return "toString not defined";
}
template <typename T>
class optionalToStringImpl : public T
{
public:
std::string doToString() {
// in theory, the name lookup for this call to
// toString() should find the toString() in
// the base class T if one exists, but if one
// doesn't exist in the base class, it'll
// find the free toString() function in
// the private namespace.
//
// This theory works for MSVC (all versions
// from VC6 to VC9) and Comeau C++, but
// does not work with MinGW 3.4.5 or
// Digital Mars 8.42n
//
// I'm honestly not sure what the standard says
// is the correct behavior here - it's sort
// of like ADL (Argument Dependent Lookup -
// also known as Koenig Lookup) but without
// arguments (except the implied "this" pointer)
return toString();
}
};
}
template <typename T>
std::string optionalToString(T & obj)
{
// ugly, hacky cast...
optionalToStringImpl<T>* temp = reinterpret_cast<optionalToStringImpl<T>*>( &obj);
return temp->doToString();
}
int
main(int argc, char *argv[])
{
Hello helloObj;
Generic genericObj;
std::cout << optionalToString( helloObj) << std::endl;
std::cout << optionalToString( genericObj) << std::endl;
return 0;
}
我一直在寻找一个方法，允许以某种方式不绑定结构名has_member类的成员的名字。 实际上，如果lambda可以被允许在未求值的表达式中(这是被标准禁止的)，这将更简单，即has_member<ClassName, SOME_MACRO_WITH_DECLTYPE(member_name)>
#include <iostream>
#include <list>
#include <type_traits>
#define LAMBDA_FOR_MEMBER_NAME(NAME) [](auto object_instance) -> decltype(&(decltype(object_instance)::NAME)) {}
template<typename T>
struct TypeGetter
{
constexpr TypeGetter() = default;
constexpr TypeGetter(T) {}
using type = T;
constexpr auto getValue()
{
return std::declval<type>();
}
};
template<typename T, typename LambdaExpressionT>
struct has_member {
using lambda_prototype = LambdaExpressionT;
//SFINAE
template<class ValueT, class = void>
struct is_void_t_deducable : std::false_type {};
template<class ValueT>
struct is_void_t_deducable<ValueT,
std::void_t<decltype(std::declval<lambda_prototype>()(std::declval<ValueT>()))>> : std::true_type {};
static constexpr bool value = is_void_t_deducable<T>::value;
};
struct SimpleClass
{
int field;
void method() {}
};
int main(void)
{
const auto helpful_lambda = LAMBDA_FOR_MEMBER_NAME(field);
using member_field = decltype(helpful_lambda);
std::cout << has_member<SimpleClass, member_field>::value;
const auto lambda = LAMBDA_FOR_MEMBER_NAME(method);
using member_method = decltype(lambda);
std::cout << has_member<SimpleClass, member_method>::value;
}
可能不像其他例子那么好，但这是我为c++ 11想出的。这适用于选择重载方法。
template <typename... Args>
struct Pack {};
#define Proxy(T) ((T &)(*(int *)(nullptr)))
template <typename Class, typename ArgPack, typename = nullptr_t>
struct HasFoo
{
enum { value = false };
};
template <typename Class, typename... Args>
struct HasFoo<
Class,
Pack<Args...>,
decltype((void)(Proxy(Class).foo(Proxy(Args)...)), nullptr)>
{
enum { value = true };
};
示例使用
struct Object
{
int foo(int n) { return n; }
#if SOME_CONDITION
int foo(int n, char c) { return n + c; }
#endif
};
template <bool has_foo_int_char>
struct Dispatcher;
template <>
struct Dispatcher<false>
{
template <typename Object>
static int exec(Object &object, int n, char c)
{
return object.foo(n) + c;
}
};
template <>
struct Dispatcher<true>
{
template <typename Object>
static int exec(Object &object, int n, char c)
{
return object.foo(n, c);
}
};
int runExample()
{
using Args = Pack<int, char>;
enum { has_overload = HasFoo<Object, Args>::value };
Object object;
return Dispatcher<has_overload>::exec(object, 100, 'a');
}
虽然这个问题是两年前的事了，但我敢补充我的答案。希望它能澄清之前无可争议的优秀解决方案。我采纳了Nicola Bonelli和Johannes Schaub非常有用的答案，并将它们合并到一个解决方案中，恕我之言，这个解决方案更易于阅读，更清晰，不需要扩展类型:
template <class Type>
class TypeHasToString
{
// This type won't compile if the second template parameter isn't of type T,
// so I can put a function pointer type in the first parameter and the function
// itself in the second thus checking that the function has a specific signature.
template <typename T, T> struct TypeCheck;
typedef char Yes;
typedef long No;
// A helper struct to hold the declaration of the function pointer.
// Change it if the function signature changes.
template <typename T> struct ToString
{
typedef void (T::*fptr)();
};
template <typename T> static Yes HasToString(TypeCheck< typename ToString<T>::fptr, &T::toString >*);
template <typename T> static No HasToString(...);
public:
static bool const value = (sizeof(HasToString<Type>(0)) == sizeof(Yes));
};
我用gcc 4.1.2检查了它。 这主要归功于尼古拉·博内利和约翰内斯·绍布，如果我的回答对你有帮助，请给他们投票:)
下面是一些用法片段: *所有这些的核心都在更深处
在给定的类中检查成员x。可以是var, func, class, union或enum:
CREATE_MEMBER_CHECK(x);
bool has_x = has_member_x<class_to_check_for_x>::value;
检查成员函数void x():
//Func signature MUST have T as template variable here... simpler this way :\
CREATE_MEMBER_FUNC_SIG_CHECK(x, void (T::*)(), void__x);
bool has_func_sig_void__x = has_member_func_void__x<class_to_check_for_x>::value;
检查成员变量x:
CREATE_MEMBER_VAR_CHECK(x);
bool has_var_x = has_member_var_x<class_to_check_for_x>::value;
检查成员类x:
CREATE_MEMBER_CLASS_CHECK(x);
bool has_class_x = has_member_class_x<class_to_check_for_x>::value;
检查成员工会x:
CREATE_MEMBER_UNION_CHECK(x);
bool has_union_x = has_member_union_x<class_to_check_for_x>::value;
检查成员enum x:
CREATE_MEMBER_ENUM_CHECK(x);
bool has_enum_x = has_member_enum_x<class_to_check_for_x>::value;
检查任何成员函数x，而不考虑签名:
CREATE_MEMBER_CHECK(x);
CREATE_MEMBER_VAR_CHECK(x);
CREATE_MEMBER_CLASS_CHECK(x);
CREATE_MEMBER_UNION_CHECK(x);
CREATE_MEMBER_ENUM_CHECK(x);
CREATE_MEMBER_FUNC_CHECK(x);
bool has_any_func_x = has_member_func_x<class_to_check_for_x>::value;
OR
CREATE_MEMBER_CHECKS(x); //Just stamps out the same macro calls as above.
bool has_any_func_x = has_member_func_x<class_to_check_for_x>::value;
细节和核心:
/*
- Multiple inheritance forces ambiguity of member names.
- SFINAE is used to make aliases to member names.
- Expression SFINAE is used in just one generic has_member that can accept
any alias we pass it.
*/
//Variadic to force ambiguity of class members. C++11 and up.
template <typename... Args> struct ambiguate : public Args... {};
//Non-variadic version of the line above.
//template <typename A, typename B> struct ambiguate : public A, public B {};
template<typename A, typename = void>
struct got_type : std::false_type {};
template<typename A>
struct got_type<A> : std::true_type {
typedef A type;
};
template<typename T, T>
struct sig_check : std::true_type {};
template<typename Alias, typename AmbiguitySeed>
struct has_member {
template<typename C> static char ((&f(decltype(&C::value))))[1];
template<typename C> static char ((&f(...)))[2];
//Make sure the member name is consistently spelled the same.
static_assert(
(sizeof(f<AmbiguitySeed>(0)) == 1)
, "Member name specified in AmbiguitySeed is different from member name specified in Alias, or wrong Alias/AmbiguitySeed has been specified."
);
static bool const value = sizeof(f<Alias>(0)) == 2;
};
宏(El Diablo!):
CREATE_MEMBER_CHECK:
//Check for any member with given name, whether var, func, class, union, enum.
#define CREATE_MEMBER_CHECK(member) \
\
template<typename T, typename = std::true_type> \
struct Alias_##member; \
\
template<typename T> \
struct Alias_##member < \
T, std::integral_constant<bool, got_type<decltype(&T::member)>::value> \
> { static const decltype(&T::member) value; }; \
\
struct AmbiguitySeed_##member { char member; }; \
\
template<typename T> \
struct has_member_##member { \
static const bool value \
= has_member< \
Alias_##member<ambiguate<T, AmbiguitySeed_##member>> \
, Alias_##member<AmbiguitySeed_##member> \
>::value \
; \
}
CREATE_MEMBER_VAR_CHECK:
//Check for member variable with given name.
#define CREATE_MEMBER_VAR_CHECK(var_name) \
\
template<typename T, typename = std::true_type> \
struct has_member_var_##var_name : std::false_type {}; \
\
template<typename T> \
struct has_member_var_##var_name< \
T \
, std::integral_constant< \
bool \
, !std::is_member_function_pointer<decltype(&T::var_name)>::value \
> \
> : std::true_type {}
CREATE_MEMBER_FUNC_SIG_CHECK:
//Check for member function with given name AND signature.
#define CREATE_MEMBER_FUNC_SIG_CHECK(func_name, func_sig, templ_postfix) \
\
template<typename T, typename = std::true_type> \
struct has_member_func_##templ_postfix : std::false_type {}; \
\
template<typename T> \
struct has_member_func_##templ_postfix< \
T, std::integral_constant< \
bool \
, sig_check<func_sig, &T::func_name>::value \
> \
> : std::true_type {}
CREATE_MEMBER_CLASS_CHECK:
//Check for member class with given name.
#define CREATE_MEMBER_CLASS_CHECK(class_name) \
\
template<typename T, typename = std::true_type> \
struct has_member_class_##class_name : std::false_type {}; \
\
template<typename T> \
struct has_member_class_##class_name< \
T \
, std::integral_constant< \
bool \
, std::is_class< \
typename got_type<typename T::class_name>::type \
>::value \
> \
> : std::true_type {}
CREATE_MEMBER_UNION_CHECK:
//Check for member union with given name.
#define CREATE_MEMBER_UNION_CHECK(union_name) \
\
template<typename T, typename = std::true_type> \
struct has_member_union_##union_name : std::false_type {}; \
\
template<typename T> \
struct has_member_union_##union_name< \
T \
, std::integral_constant< \
bool \
, std::is_union< \
typename got_type<typename T::union_name>::type \
>::value \
> \
> : std::true_type {}
CREATE_MEMBER_ENUM_CHECK:
//Check for member enum with given name.
#define CREATE_MEMBER_ENUM_CHECK(enum_name) \
\
template<typename T, typename = std::true_type> \
struct has_member_enum_##enum_name : std::false_type {}; \
\
template<typename T> \
struct has_member_enum_##enum_name< \
T \
, std::integral_constant< \
bool \
, std::is_enum< \
typename got_type<typename T::enum_name>::type \
>::value \
> \
> : std::true_type {}
CREATE_MEMBER_FUNC_CHECK:
//Check for function with given name, any signature.
#define CREATE_MEMBER_FUNC_CHECK(func) \
template<typename T> \
struct has_member_func_##func { \
static const bool value \
= has_member_##func<T>::value \
&& !has_member_var_##func<T>::value \
&& !has_member_class_##func<T>::value \
&& !has_member_union_##func<T>::value \
&& !has_member_enum_##func<T>::value \
; \
}
CREATE_MEMBER_CHECKS:
//Create all the checks for one member. Does NOT include func sig checks.
#define CREATE_MEMBER_CHECKS(member) \
CREATE_MEMBER_CHECK(member); \
CREATE_MEMBER_VAR_CHECK(member); \
CREATE_MEMBER_CLASS_CHECK(member); \
CREATE_MEMBER_UNION_CHECK(member); \
CREATE_MEMBER_ENUM_CHECK(member); \
CREATE_MEMBER_FUNC_CHECK(member)
