SFINAE 检查 std::less 是否有效

Question

在我的代码中，如果一个对象小于另一个对象，我希望一个操作先于另一个操作发生。但是，如果类型不可比较，则顺序无关紧要。为此，我尝试使用 SFINAE：

template<typename T, typename = decltype(std::declval<std::less<T>>()(std::declval<T>(), std::declval<T>()))> 
bool ComparableAndLessThan(const T& lhs, const T& rhs) {
    return std::less<T>()(lhs, rhs);
}
bool ComparableAndLessThan(...) {
    return false;
}

struct foo {};
int main()
{
    foo a,b;
    if (ComparableAndLessThan(a, b)) {
        std::cout << "a first" << std::endl;
    } else {
        std::cout << "b first" << std::endl;
    }
}

然而这并没有奏效。如果我创建一个对象而不给它一个 operator< 或 std::less 特化，我会得到这个错误。

error C2678: binary '<': no operator found which takes a left-hand operand of type 'const foo' (or there is no acceptable conversion)
note: could be 'bool std::operator <(const std::error_condition &,const std::error_condition &) noexcept'
note: or       'bool std::operator <(const std::error_code &,const std::error_code &) noexcept'
note: while trying to match the argument list '(const foo, const foo)'
note: while compiling class template member function 'bool std::less<T>::operator ()(const _Ty &,const _Ty &) const'
       with
       [
           T=foo,
           _Ty=foo
       ]

我假设因为声明存在，所以 SFINAE 不会将此视为错误，即使实现会导致错误。有什么方法可以检查 std::less 是否可以用于模板类型？

Answer 1

SFINAE 仅适用于模板的直接上下文。在您的情况下，错误发生在 std::less::operator() 但是，您可以先测试 operator < 是否可用；如果没有，请检查 std::less 的专业化是否可用。看看 .

Answer 2

你可以这样re-write。

template<typename T, typename F = typename std::enable_if<std::is_same<decltype(std::declval<T>() < std::declval<T>()), bool>::value, bool>::type> 
F ComparableAndLessThan(const T& lhs, const T& rhs) {
    return std::less<T>()(lhs, rhs);
}
bool ComparableAndLessThan(...) {
    return false;
}

更改检查以查看 decltype(std::declval<T>() < std::declval<T>()) 是否产生布尔值。

Answer 3

代码有两个问题。首先很容易修复：默认模板参数不是重载决议的一部分，不应该用于 SFINAE-type 决议。有一个规范的修复，你制作一个 your_decltype* 类型的 non-type 模板参数并将其默认为 nullptr.

第二题比较难。即使进行了上述修复，SFINAE 也无法正常工作，因为没有替代错误。 std::less<T>为每个T定义，只是在调用operator<时出现编译错误。解决它的一种方法是直接使用 operator< 作为您的类型：

template<typename T, 
     decltype(std::declval<T>() < std::declval<T>())* = nullptr> 
bool ComparableAndLessThan(const T& lhs, const T& rhs) {
    return std::less<T>()(lhs, rhs);
}
bool ComparableAndLessThan(...) {
    return false;
}

但这很可能不是你想要的。我不知道如何让它与定义非常广泛的 std::less.

一起工作

Answer 4

我想用一个简单的例子来说明问题所在。

首先，是正确的，您需要将其设为 non-type 模板参数默认值 nullptr。

现在说说为什么它不起作用。

因为 std::less 的 operator() 对 SFINAE 不友好。让我告诉你我的意思：

template <class T> struct Not_working
{
    // not SFINAE friendly
    auto operator()(T a, T b) { return a < b; }
};

这就是 std::less::operator() 的样子。方法 operator() 是无条件定义的。即使 T 是否有 <，operator() 存在并且有 有效声明 。错误在函数体中。

当您在 SFINAE 上下文中使用 Not_working::operator() 时，它的主体 不是直接上下文 因此对于 SFINAE 而言，Not_working::operator() 是有效的而不是失败。所以为重载集保留了特化，然后我们有一个错误。

为了在 SFINAE 中可用，如果正文中存在错误，operator() 不得参与重载决议。换句话说，它本身必须是 SFINAEd:

template <class T> struct Working
{
    // SFINAE friendly
    template <class TT = T, decltype(TT{} < TT{})* = nullptr>
    auto operator()(T a, T b) { return a < b; }
};

现在，当 Working::operator() 在 SFINAE 上下文中使用时，例如在您的 ComparableAndLessThan 中，那么我们将遇到不是错误的替换失败，因此 SFINAE 将按预期工作。

以我的愚见，不让这些成员 SFINAE 友好是委员会的疏忽，但可能有一些我没有考虑的因素。

SFINAE 检查 std::less 是否有效

SFINAE to check if std::less will work

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