c++ 模版元编程-SFINAE（Substitution Failure Is Not An Error）技术

SFINAE（Substitution Failure Is Not An Error）是C++编程语言中的一种技术，它是一种编译器错误处理机制。在模板元编程中，SFINAE允许编译器在模板实例化过程中选择性地忽略候选函数，而不会引发编译错误。

当使用模板进行类型推导时，C++编译器会尝试对所有可行的候选函数进行匹配，并选择最佳的匹配结果。然而，如果某个候选函数在类型推导过程中产生了编译错误（例如无法推导类型），传统情况下编译器会直接报错并中断编译过程。

SFINAE技术的作用就是在编译器遇到错误时，将错误视为普通的“替代失败”，从而继续尝试其他候选函数的匹配。这样可以使得编译过程能够继续进行，而不会因为一个函数模板的错误导致整个程序无法编译通过。

SFINAE技术通常与函数模板的重载和模板参数推导相关。通过合理使用SFINAE技术，可以实现一些高级的模板元编程技巧，比如根据类型是否具有某种成员函数来选择不同的模板实现，或者根据类型是否满足某些条件来进行函数重载等。

需要注意的是，SFINAE技术在C++11标准之后得到了进一步的改进和扩展，比如引入了std::enable_if类型特征工具和变量模板等，使得SFINAE更加方便和灵活。这些新特性提供了更多的控制选项，以实现更复杂的编译期条件判断和函数选择。

1. 根据类型是否具有某个成员函数进行函数重载

   template
   typename std::enable_if::value, void>::type
   foo(T value)
   {
       // 处理整数类型的情况
   }
   
   template
   typename std::enable_if::value, void>::type
   foo(T value)
   {
       // 处理非整数类型的情况
   }
   

   在上面的示例中，使用std::enable_if类型特征工具来根据类型T是否为整数类型进行函数重载。std::is_integral::value表示判断类型T是否为整数类型的条件，如果为真，则选择第一个函数模板，否则选择第二个函数模板。

2. 根据类型是否满足某些条件进行函数模板特化

   template
   struct MyStruct
   {
       // 默认实现
   };
   
   template
   struct MyStruct::value>::type>
   {
       // 指针类型的特化实现
   };
   
   template
   struct MyStruct::value>::type>
   {
       // 类类型的特化实现
   };
   

   在上面的示例中，使用模板特化和std::enable_if类型特征工具来根据类型T是否为指针类型或类类型进行不同的实现。std::is_pointer::value和std::is_class::value表示判断类型T是否为指针类型或类类型的条件，根据不同的条件选择不同的特化实现。

3. 利用std::void_t进行类型判断和函数选择

   template
   struct HasMemberFunction : std::false_type {};
   
   template
   struct HasMemberFunction().function())>> : std::true_type {};
   
   template
   typename std::enable_if::value, void>::type
   bar(T value)
   {
       // 类型T具有成员函数function()的情况
   }
   
   template
   typename std::enable_if::value, void>::type
   bar(T value)
   {
       // 类型T没有成员函数function()的情况
   }
   

   在上面的示例中，使用std::void_t来判断类型T是否具有成员函数function()。如果T具有该成员函数，则选择第一个函数模板，否则选择第二个函数模板。