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SFINAE:函数模板优化

sfinae c++14 tuples templates c++

Viatorus · 技术社区 · 9 年前

我想用成员函数模板以某种方式迭代元组(以便稍后从给定的模板类型创建新类型的元组 T ).

无效使用了不完整的类型:“class std::tuple_element<0ul,标准::元组<>>'

问题似乎是,尽管 N == size 元组的, std::tuple_element_t 被评估为 N != size 不作为SFINAE处理。

两个示例都显示了不同的无效解决方案。我做错了什么?

注意:函数的求值方式为 is_same

#include <type_traits>
#include <tuple>

template<typename...Ts>
struct A
{
  using tuple = std::tuple<Ts...>;
  static constexpr std::size_t size = sizeof...(Ts);

  template<typename T, std::size_t N = 0, typename std::enable_if_t<N == size>* = nullptr>
  int get()
  {
    return 0;
  }

  template<typename T, std::size_t N = 0, typename std::enable_if_t<N != size && !std::is_same<T, std::tuple_element_t<N, tuple>>::value>* = nullptr>
  int get()
  {
    return get<T, N + 1>() - 1;
  }
};

int main()
{
  A<int, float, double, float, float> a;

  return a.get<char>();
}

Live Example 1

#include <type_traits>
#include <tuple>

template<typename...Ts>
struct A
{
  using tuple = std::tuple<Ts...>;
  static constexpr std::size_t size = sizeof...(Ts);

  template<typename T, std::size_t N = 0>
  std::enable_if_t<N == size, int> get()
  {
    return 0;
  }

  template<typename T, std::size_t N = 0>
  std::enable_if_t<N != size && !std::is_same<T, std::tuple_element_t<N, tuple>>::value, int> get()
  {
    return get<T, N + 1>() - 1;
  }
};

int main()
{
  A<int, float, double, float, float> a;

  return a.get<char>();
}

Live Example 2

一种解决方法是使用第三个函数计算sizeof tuple-2,然后计算sizeoftuple-1,但这真的有必要吗?

#include <type_traits>
#include <tuple>

template<typename...Ts>
  struct A
  {
    using tuple = std::tuple<Ts...>;
    static constexpr std::size_t size = sizeof...(Ts);

    template<typename T, std::size_t N = 0, typename std::enable_if_t<(N == size - 1) && std::is_same<T, std::tuple_element_t<N, tuple>>::value>* = nullptr>
      int get()
    {
      return 1;
    }

    template<typename T, std::size_t N = 0, typename std::enable_if_t<(N == size - 1) && !std::is_same<T, std::tuple_element_t<N, tuple>>::value>* = nullptr>
      int get()
    {
      return 2;
    }

    template<typename T, std::size_t N = 0, typename std::enable_if_t<(N < size - 1) && !std::is_same<T, std::tuple_element_t<N, tuple>>::value>* = nullptr>
      int get()
    {
      return get<T, N + 1>() - 1;
    }
  };

int main()
{
  A<int, float, double, float, float> a;

  return a.get<char>();
}

Live Example 3

3 回复 | 直到 9 年前

skypjack 9 年前

正如@PiotrSkotnicki在对问题的评论中所建议的那样,这里是您修复后的第二个示例:

#include <type_traits>
#include <tuple>

template<typename...Ts>
struct A
{
  using tuple = std::tuple<Ts...>;
  static constexpr std::size_t size = sizeof...(Ts);

  template<typename T, std::size_t N = 0>
  std::enable_if_t<N == size-1, int>
  get()
  {
    return std::is_same<T, std::tuple_element_t<N, tuple>>::value ? N : 0;
  }

  template<typename T, std::size_t N = 0>
  std::enable_if_t<N != size-1 && !std::is_same<T, std::tuple_element_t<N, tuple>>::value, int>
  get()
  {
    return get<T, N + 1>() - 1;
  }
};

int main()
{
  A<int, float, double, float, float> a;
  return a.get<char>();
}

问题是什么?
考虑以下行:

std::enable_if_t<N != size && !std::is_same<T, std::tuple_element_t<N, tuple>>::value, int> get()

在这种情况下, N 被替换,以评估 enable_if ,即使在 N == size (替换是强制性的,以发现 N==尺寸
因此 tuple_element_t (让我说)发出了一个超出范围的错误,这就是为什么您会出现编译错误。

我只是更新了你的代码以避免 size 在迭代时 N .这是使用的问题 size-1 作为在函数之间切换的值。

Community Mohan Dere 9 年前

在对的评论中 this 回答OP说:

它确实解决了这个问题,但不能基于所使用的函数进行自动类型返回类型推断(返回int只是一个示例)。我应该更清楚一些。

它遵循了一个最小的、可行的示例,可能也解决了这个问题。
在这种情况下,从继承和标记分派的角度进行推理要容易得多,以便减少因sfinae而产生的样板文件。此外,如果需要,可以使用专门化为特定类型引入特定行为。
最后一种情况,即不属于类型列表的类型的情况,也可以在专用函数中轻松处理。

代码如下:

#include <type_traits>
#include <tuple>

template<typename>
struct tag {};

template<typename...>
struct B;

template<typename T, typename... Ts>
struct B<T, Ts...>: B<Ts...> {
    using B<Ts...>::get;

    auto get(tag<T>) {
        return T{};
    }
};

template<>
struct B<> {
    template<typename T>
    auto get(tag<T>) {
        return nullptr;
    }
};

template<typename...Ts>
struct A: private B<Ts...>
{
    template<typename T>
    auto get() {
        return B<Ts...>::get(tag<T>{});
    }
};

int main()
{
  A<int, float, double, float, float> a;
  static_assert(std::is_same<decltype(a.get<char>()), std::nullptr_t>::value, "!");
  static_assert(std::is_same<decltype(a.get<float>()), float>::value, "!");
}

max66 9 年前

如果使用额外的结构,通过部分专用化,可以避免使用 std::tuple_element_t ?

我是说,有点像

  template <typename T, std::size_t N>
  struct checkType
   { constexpr static bool value
      = std::is_same<T, std::tuple_element_t<N, tuple>>::value; };

  template <typename T>
  struct checkType<T, size>
   { constexpr static bool value = false; };

  template <typename, std::size_t N = 0>
  std::enable_if_t<N == size, int> get ()
   { return 0; }

  template <typename T, std::size_t N = 0>
  std::enable_if_t<(N < size) && ! checkType<T, N>::value, int> get()
   { return get<T, N + 1>() - 1; }