如何在 SFINAE 中使用 std::atomic<T>::is_always_lock_free？

Question

如何将 std::atomic<T>::is_always_lock_free 与 SFINAE 一起使用？我有一个 class 模板 MyClass<T>，我想在 2 个实现之间切换，具体取决于 std::atomic<T>::is_always_lock_free 是否为 true。这是我的：

template<typename T, typename Enable = void>
class MyClass {
// Fallback implementation
};

template<typename T>
class MyClass<T, typename std::enable_if<std::atomic<T>::is_always_lock_free>::type> {
// Optimized implementation using std::atomic
};

现在，当我尝试创建 MyClass<SomeCustomClass> 的实例时，出现编译器错误：

_Atomic cannot be applied to type 'SomeCustomClass' which is not trivially copyable

它尝试使用模板特化，但没有使用后备实现，它根本不编译。有人可以解释一下这里出了什么问题吗？我怎样才能得到想要的结果？

Answer 1

在表达式 std::atomic<T>::is_always_lock_free 中，std::atomic<T> 的实例化失败（对于不可平凡复制的类型），并且这不是直接上下文，因此编译失败。在这种情况下，您不需要实例化 std::atomic<T> 。如果 std::atomic<T> 合法，SFINAE 会在这里工作，但 std::atomic<T>::is_always_lock_free 不会。

So how do I get the desired result?

具有自定义特征：

#include <atomic>
#include <array>
#include <iostream>

class SomeClass { SomeClass& operator=(const SomeClass&) { return *this; } };

template<typename... T>
struct make_void { typedef void type; };

template<typename... T>
using void_t = typename make_void<T...>::type;

template<typename T, typename = void>
struct IsAlwaysLockFree
{
    static constexpr bool value = false;
};

template<typename T>
struct IsAlwaysLockFree<T, void_t<typename std::enable_if<!std::is_trivially_copyable<T>::value>::type>>
{
    static constexpr bool value = false;
};

template<typename T>
struct IsAlwaysLockFree<T, void_t<typename std::enable_if<std::is_trivially_copyable<T>::value>::type>>
{
    static constexpr bool value = std::atomic<T>::is_always_lock_free;
};

template<typename T, typename Enable = void>
class MyClass {
// Fallback implementation
public:
    MyClass(){ std::cout << "Fallback\n"; }
};

template<typename T>
class MyClass<T, typename std::enable_if<IsAlwaysLockFree<T>::value>::type> {
// Optimized implementation using std::atomic
public:
    MyClass(){ std::cout << "Optimized\n"; }
};

int main()
{
    MyClass<SomeClass> a;
    MyClass<std::array<int, 1024>> b;
    MyClass<int> c;
}

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Answer 2

您需要延迟检查 std::atomic<T>::is_always_lock_free，直到 在您知道 之后 T 可以轻松复制。否则，atomic<T> 格式错误。

为此，有 std::conjunction - 这是惰性/短路：

template <typename T>
struct is_lock_free_impl
: std::integral_constant<bool, std::atomic<T>::is_always_lock_free> { };

template <typename T>
using is_lock_free = std::conjunction<
    std::is_trivially_copyable<T>,
    is_lock_free_impl<T>>;

现在，如果 T 不可简单复制，此特征将提前中止并产生 false_type。如果它是可平凡复制的，那么实例化 atomic<T> 是有效的，所以我们检查该特征。

如何在 SFINAE 中使用 std::atomic<T>::is_always_lock_free？

How to use std::atomic<T>::is_always_lock_free for SFINAE?

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