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C++ 11實現(xiàn)檢查是否存在特定的成員函數(shù)

 更新時間:2017年02月24日 14:10:39   投稿:daisy  
C++11/14相比以往的C++98/03在很多方面做了簡化和增強,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大,下面這篇文章主要介紹了利用C++ 11實現(xiàn)檢查是否存在特定成員函數(shù)的相關資料,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需求:實現(xiàn)一個ToString函數(shù)將類型T轉換到字符串,如果類型T中含有同名方法ToString則直接調(diào)用。

這樣一個ToString實現(xiàn)可以使用std::enable_if來做到,但是這里的難點在于如何判斷類型T中存在這樣一個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用于檢測特定檢測子U在類型T下是否有效的檢測器is_detected_v。其中用到了一個C++17的std::void_t,考慮到目前C++17還沒得用,這個實現(xiàn)只作參考之用(事實上C++17自帶了一個這樣的檢測器,并不需要自己寫這樣的模板)。

經(jīng)人提醒,我參考了下標準庫在實現(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
{};

簡單分析可以看到__is_swappable被用來檢查是否存在一個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)這個重載版本就會被選中。而如果不滿足條件,因為推導失敗就剩下了test(…)這個版本。通過這一手段,再設置下返回值分別為truefalse,就實現(xiàn)了這樣的一個檢測過程。

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算結果。

檢測是否存在特定成員函數(shù)

但是上述代碼有個問題,如果類T中的ToString是個成員變量,上述檢測也會返回true。

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

這里的另一個問題是,因為ToString是成員函數(shù),那么decltype(T::ToString())這種手段就行不通了,因為成員函數(shù)必須帶對象進行調(diào)用。既然必須要一個對象,那么這里的解決方法就是用上declval來產(chǎn)生一個對象,再用decltype獲取返回值類型。

按照這個思路,驗證過程被改動成:

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(...);
};

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

總結

以上就是這篇文章的全部內(nèi)容了,希望本文的內(nèi)容對大家的學習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,謝謝大家對腳本之家的支持。

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