C++ 11實(shí)現(xiàn)檢查是否存在特定的成員函數(shù)
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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