std::is_invocable 对模板类型的意外结果

Question

我有一个 if constexpr 检查类型是否与自身相等。我用 std::is_invocable_v<std::equal_to<>, T, T>.

然而，当 T 是一个无与伦比的结构向量时，该片段错误地 returns 正确。是有深层原因还是编译器错误？

下面是最简单的例子。

#include <type_traits>
#include <iostream>
#include <vector>

class TNonComparable{};

int main()
{
    std::cout << std::is_invocable_v<std::equal_to<>, TNonComparable, TNonComparable> << "\n";
    // 0

    std::cout << std::is_invocable_v<
            std::equal_to<>,
            std::vector<TNonComparable>,
            std::vector<TNonComparable>
        > << "\n";
    // 1

    std::vector<TNonComparable> vec;
    // vec == vec;
    // (expected) compilation error
}

我检查了 Godbolt 的输出，所有最新版本的 g++ 和 clang 都一样。

Answer 1

我认为，这是正确的行为。

在第一个 std::is_invokable_v 中检查 TNonComparable 类型中是否存在 operator==。它不存在 - 因此结果为 0。

在第二种情况下 std::is_invokable_v 检查 std::vector 的相等运算符，它存在并且可以被调用。但是如果尝试调用它，它将无法编译，因为 TNonComparable 类型没有 operator==。但在您不尝试使用它之前，它不会产生错误。

也许，在第二种情况下，您应该检查 std::vector:

的 value_type

std::cout << std::is_invocable_v<
        std::equal_to<>,
        std::vector<TNonComparable>::value_type,
        std::vector<TNonComparable>::value_type
    > << "\n";
// 0

Answer 2

我认为 look at std::is_invocable 的作用非常重要：

Determines whether Fn can be invoked with the arguments ArgTypes.... Formally, determines whether INVOKE(declval<Fn>(), declval<ArgTypes>()...) is well formed when treated as an unevaluated operand, where INVOKE is the operation defined in Callable.

_{强调我的。}

这里要注意的重要部分是 std::is_invocable 中使用的 std::equal_to<> 永远不会被计算，因为它是一个未计算的操作数。这意味着它只检查 operator== 是否存在，它为 std::vector<> 做的，而不是它是否会在评估的上下文中编译。

Answer 3

有一些时间，我写了解决方法工具

namespace detail
{
    template<typename T, typename=void>
    struct has_value_type : std::false_type {};

    template<typename T>
    struct has_value_type<T, std::void_t<typename T::value_type>> : std::true_type {};

    template<typename T, typename=void>
    struct is_pair : std::false_type {};

    template<typename T, typename U>
    struct is_pair<std::pair<T, U>, void> : std::true_type {};

    template<typename T, typename=void>
    struct is_tuple : std::false_type {};

    template<typename ...Args>
    struct is_tuple<std::tuple<Args...>, void> : std::true_type {};
}

template<typename T, typename=void>
struct has_euqual_operator : std::false_type {};

template<typename T>
struct has_euqual_operator<
        T, 
        std::void_t<
            std::enable_if_t<
                !detail::is_pair<T>::value 
                && !detail::has_value_type<T>::value 
                && !detail::is_tuple<T>::value>,
            decltype(std::declval<T>() == std::declval<T>())
        >
    > : std::true_type 
{};

template<typename T>
struct has_euqual_operator<
        T, 
        std::enable_if_t<has_euqual_operator<typename T::value_type>::value>
    > : std::true_type 
{};

template<typename T>
struct has_euqual_operator<
        T, 
        std::enable_if_t<has_euqual_operator<typename T::first_type>::value
            && has_euqual_operator<typename T::second_type>::value
        >
    > : std::true_type 
{};

template<typename ...Args>
struct has_euqual_operator<
        std::tuple<Args...>, 
        std::enable_if_t<(... && has_euqual_operator<Args>::value)>
    > : std::true_type 
{};

https://godbolt.org/z/rcejhx

std::is_invocable 对模板类型的意外结果

Unexpected result of std::is_invocable over a template type

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