C++ 为什么 SFINAE 仅因类模板参数而失败？

Question

我正在以 this answer 的风格使用 SFINAE为了通过使用适当的成员函数调用通用 vector 对象。例如，以下代码首先调用 operator[](int) const，如果不存在则调用 operator()(int) const:

template<int I> struct rank : rank<I-1> { static_assert(I > 0, ""); };
template<> struct rank<0> {};

template<typename VectorType>
struct VectorWrapper
{
    auto get(int i) const
    {
        return get(v, i, rank<5>());
    }

    template<typename V, typename = std::enable_if_t<has_bracket_operator<const V>::value> >
    auto get(V const& v, int i, rank<2>) const
    {
        return v[i];
    }

    template<typename V, typename = std::enable_if_t<has_parenthesis_operator<const V>::value> >
    auto get(V const& v, int i, rank<1>) const
    {
        return v(i);
    }

    VectorType v;
};

使用 has_bracket_operator 和 has_parenthesis_operator 特征按照 this thread 中的建议设置, 整体编译和seems to work .

然而，将成员 vector 传递给重载的类模板从一开始似乎是不必要的，所以我尝试设置相同但不传递它。为此，我将模板参数 V 替换为用于设置类模板的 VectorType 参数:

    template<typename = std::enable_if_t<has_bracket_operator<VectorType>::value> >
    auto get(int i, rank<2>) const
    {
        return v[i];
    }

    template<typename = std::enable_if_t<has_parenthesis_operator<VectorType>::value> >
    auto get(int i, rank<1>) const
    {
        return v(i);
    }

但是现在，编译失败(在 gcc 5.1.0 中)并出现以下错误消息:

/usr/local/include/c++/5.1.0/type_traits: In substitution of 'template<bool _Cond, class _Tp> using enable_if_t = typename std::enable_if::type [with bool _Cond = has_parenthesis_operator<std::vector<int> >::value; _Tp = void]':
main.cpp:46:10:   required from 'struct VectorWrapper<std::vector<int> >'
main.cpp:59:38:   required from here
/usr/local/include/c++/5.1.0/type_traits:2388:61: error: no type named 'type' in 'struct std::enable_if<false, void>'
     using enable_if_t = typename enable_if<_Cond, _Tp>::type;

DEMO

问题:

• 这个编译错误的原因是什么？
• 除了我的第一个代码块之外，是否有合适的解决方法？ (也就是说，一种保留通常编码风格的方式——其中一种方式不必传递成员)。

Answer 1

SFINAE 来自 [temp.deduct]/8，强调我的:

If a substitution results in an invalid type or expression, type deduction fails. An invalid type or expression is one that would be ill-formed, with a diagnostic required, if written using the substituted arguments. [ Note: If no diagnostic is required, the program is still ill-formed. Access checking is done as part of the substitution process. —end note ] Only invalid types and expressions in the immediate context of the function type and its template parameter types can result in a deduction failure.

直接上下文是模板声明中的内容。在您的初始示例中:

template<typename V, typename = std::enable_if_t<has_bracket_operator<const V>::value> >
auto get(V const& v, int i, rank<2>) const

V在直接上下文中，因此 enable_if 上的替换失败只是推演失败。

但是，在您的第二个示例中:

template<typename = std::enable_if_t<has_bracket_operator<VectorType>::value> >
auto get(int i, rank<2>) const

VectorType不在 get 的直接上下文中，所以这里的失败不会是演绎失败，而是硬错误。

除非VectorType恰好有所有这些运算符。

任何模板问题的解决方案就是添加更多模板。在这种情况下，强制 VectorType通过引入另一种类型进入直接上下文:

template<typename T=VectorType, typename = std::enable_if_t<has_bracket_operator<T>::value> >
auto get(int i, rank<2>) const

然后调用get<>() .