Modern C++ idiom2:SFINAE

SFINAE,即“替换失败不是错误”(Substitution Failure Is Not An Error),是 C++ 模板元编程中的一种原则,允许在模板实例化过程中某些替换失败而不引起编译错误。与其说是错误,不如说是在编译过程中优雅地继续进行,将失败的替换排除在可行候选集之外。

SFINAE 的核心思想是,在某些模板上下文中,替换失败并不一定意味着代码中存在基本错误。相反,它可以作为模板特化的一种机制,根据类型的属性启用或禁用某些模板实例化。

平常你的代码里如果出现了int::foo 这肯定编译不通过,但如果发生在模板替换中只能说明这个特化版本走不通再试试别的版本吧。

下面是Wiki中的一个例子:

struct Test {
  typedef int foo;
};

template 
void f(typename T::foo) {}  // Definition #1

template 
void f(T) {}  // Definition #2

int main() {
  f(10);  // Call #1.
  f(10);   // Call #2. 并无编译错误(即使没有 int::foo)
                // thanks to SFINAE.
}

在限定名字解析时(T::foo)使用非类的数据类型,导致f推导失败因为int并无嵌套数据类型foo, 但程序仍是良好定义的,因为候选函数集中还有一个有效的函数。

虽然SFINAE最初引入时是用于避免在不相关模板声明可见时(如通过包含头文件)产生不良程序。许多程序员后来发现这种行为可用于编译时内省(introspection)。具体说,在模板实例化时允许模板确定模板参数的特定性质。比如你想在编译阶段知道一个类型是否有foobar, 可以这么写:

#include 
#include 

template 
using void_t = void;

template 
struct has_typedef_foobar : std::false_type {};

template 
struct has_typedef_foobar> : std::true_type {};

struct foo {
  using foobar = float;
};

int main() {
  std::cout << std::boolalpha;
  std::cout << has_typedef_foobar::value << std::endl;
  std::cout << has_typedef_foobar::value << std::endl;
}

SFINAE 在现代 C++ 中广泛用于模板元编程,并是创建更灵活和表达力强的代码的关键机制之一。与 enable_if、类型特征(type traits)和基于 decltype 的表达式一起使用,以实现各种元编程目标。

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