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C++ 11實(shí)現(xiàn)檢查是否存在特定的成員函數(shù)

更新時(shí)間：2017年02月24日 14:10:39 投稿：daisy

C++11/14相比以往的C++98/03在很多方面做了簡(jiǎn)化和增強(qiáng)，尤其是在泛型編程方面，讓C++的泛型編程的威力變得更加強(qiáng)大，下面這篇文章主要介紹了利用C++ 11實(shí)現(xiàn)檢查是否存在特定成員函數(shù)的相關(guān)資料，需要的朋友可以參考下。

問題提出

最近工作中遇到這樣一個(gè)需求：實(shí)現(xiàn)一個(gè)ToString函數(shù)將類型T轉(zhuǎn)換到字符串，如果類型T中含有同名方法ToString則直接調(diào)用。

這樣一個(gè)ToString實(shí)現(xiàn)可以使用std::enable_if來做到，但是這里的難點(diǎn)在于如何判斷類型T中存在這樣一個(gè)ToString方法，以便可以放入enable_if中做SFINAE。

檢查類中是否存在特定成員

相同的問題在知乎上有人提出過，@孫明琦的答案提供了一個(gè)用于檢測(cè)特定檢測(cè)子U在類型T下是否有效的檢測(cè)器is_detected_v。其中用到了一個(gè)C++17的std::void_t，考慮到目前C++17還沒得用，這個(gè)實(shí)現(xiàn)只作參考之用（事實(shí)上C++17自帶了一個(gè)這樣的檢測(cè)器，并不需要自己寫這樣的模板）。

經(jīng)人提醒，我參考了下標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)在實(shí)現(xiàn)swap上做的努力，看到了這樣的寫法：

namespace __swappable_details {
 using std::swap;
 
 struct __do_is_swappable_impl
 {
  template <typename _Tp, typename
    = decltype(swap(std::declval<_Tp&>(), std::declval<_Tp&>()))>
  static true_type __test(int);
 
  template <typename>
  static false_type __test(...);
 };
}
 
template <typename _Tp>
struct __is_swappable_impl
 : public __swappable_details::__do_is_swappable_impl
{
 typedef decltype(__test<_Tp>(0)) type;
};
 
template <typename _Tp>
struct __is_swappable
 : public __is_swappable_impl<_Tp>::type
{};

簡(jiǎn)單分析可以看到__is_swappable被用來檢查是否存在一個(gè)swap函數(shù)接受T作為參數(shù)，很有趣的是__test函數(shù)，如果存在swap函數(shù)滿足條件，那么test(int)這個(gè)重載版本就會(huì)被選中。而如果不滿足條件，因?yàn)橥茖?dǎo)失敗就剩下了test(…)這個(gè)版本。通過這一手段，再設(shè)置下返回值分別為true和false，就實(shí)現(xiàn)了這樣的一個(gè)檢測(cè)過程。

按圖索驥，檢查是否存在成員ToString的模板就可以這么寫：

namespace details
{
 struct HasMemberToStringValidator
 {
  template <typename T, typename = decltype(&T::ToString)>
  static std::true_type Test(int);
 
  template <typename>
  static std::false_type Test(...);
 };
}
 
template <typename T>
struct HasMemberToString :
 public decltype(details::HasMemberToStringValidator::Test<T>(0))
{};

HasMemberToString::value就是T中是否存在該成員的計(jì)算結(jié)果。

檢測(cè)是否存在特定成員函數(shù)

但是上述代碼有個(gè)問題，如果類T中的ToString是個(gè)成員變量，上述檢測(cè)也會(huì)返回true。

解決這一問題的手段是去調(diào)用T::ToString，如果這個(gè)ToString可以被調(diào)用并能生成返回值，就認(rèn)為這是個(gè)成員函數(shù)（嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹v，這個(gè)過程是確認(rèn)T::ToString是callable的，但是callable的玩意不一定就是成員函數(shù)，然而實(shí)際使用并不需要這樣細(xì)分）。

這里的另一個(gè)問題是，因?yàn)門oString是成員函數(shù)，那么decltype(T::ToString())這種手段就行不通了，因?yàn)槌蓡T函數(shù)必須帶對(duì)象進(jìn)行調(diào)用。既然必須要一個(gè)對(duì)象，那么這里的解決方法就是用上declval來產(chǎn)生一個(gè)對(duì)象，再用decltype獲取返回值類型。

按照這個(gè)思路，驗(yàn)證過程被改動(dòng)成：

struct HasMemberToStringValidator
{
 template <typename T, typename U =
  typename std::decay<decltype(std::declval<T>().ToString())>::type,
  typename = typename std::enable_if<std::is_same<std::string, U>::value>::type>
 static std::true_type Test(int);
 
 template <typename>
 static std::false_type Test(...);
};

這個(gè)升級(jí)版本除了能檢查是否存在成員函數(shù)ToString以外還對(duì)返回值做了限定，確保返回的是string。以此類推，還能檢查返回是否是u16string、u32string。

總結(jié)

以上就是這篇文章的全部?jī)?nèi)容了，希望本文的內(nèi)容對(duì)大家的學(xué)習(xí)或者工作能帶來一定的幫助，如果有疑問大家可以留言交流，謝謝大家對(duì)腳本之家的支持。

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