C++ 11實現(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需求：實現(xiàn)一個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(biāo)準(zhǔn)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(dǎo)失敗就剩下了test(…)這個版本。通過這一手段，再設(shè)置下返回值分別為true和false，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(jié)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(rèn)為這是個成員函數(shù)（嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹v，這個過程是確認(rèn)T::ToString是callable的，但是callable的玩意不一定就是成員函數(shù)，然而實際使用并不需要這樣細(xì)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(jìn)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(jié)

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(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，謝謝大家對億速云的支持。