std::is_base_of 用于模板化向量函数参数

Question

我想根据给定类型是否是特殊类型的子类，提供 operator>> 的两种不同实现：

class A {};

class B : public A{};
class C {};

template<typename T>
std::istream& operator>>(std::istream& is,
    std::vector<typename std::enable_if<std::is_base_of<A, T>::value>::type>& vec)
{
    std::cout << "Special case called" << std::endl;
    return is;
}

template<typename T>
std::istream& operator>>(std::istream& is,
    std::vector<T>& vec)
{
    std::cout << "General case called" << std::endl;
    return is;
}


void main(int argc, char **argv)
{
    std::vector<A> a;
    std::vector<B> b;
    std::vector<C> c;
    std::stringstream ss("A string");
    ss >> a;
    ss >> b;
    ss >> c;
}

打印

General case called
General case called
General case called

将第二个运算符定义更改为

template<typename T>
std::istream& operator>>(std::istream& is,
    std::vector<typename std::enable_if<!std::is_base_of<A, T>::value>::type>& vec)
{
    std::cout << "General case called" << std::endl;
    return is;
}

不编译因为

error C2678: binary '>>' : no operator found which takes a left-hand operand of type 'std::stringstream'

所以我可能用错了std::enable_if。但什么是正确的？这里的模板化 std::vector 有问题吗？

Answer 1

我不认为 std::enable_if 在这里最理想的位置，我会把它放在 return 类型中以启用 SFINAE:

template<typename T>
typename std::enable_if<std::is_base_of<A, T>::value,std::istream>::type& 
operator>>(std::istream& is,std::vector<T>& vec)
{
    std::cout << "Special case called" << std::endl;
    return is;
}

template<typename T>
typename std::enable_if<!std::is_base_of<A, T>::value,std::istream>::type& 
operator>>(std::istream& is,std::vector<T>& vec)
{
    std::cout << "General case called" << std::endl;
    return is;
}

live demo

Answer 2

@Biggy 的回答正确地演示了一种正确执行此操作的方法。这是我发现更具可读性的替代方案（以及一些小的更正和改进）：

template<typename T, typename std::enable_if<std::is_base_of<A, T>{}, int>::type = 0>
std::istream& operator >>(std::istream& is, std::vector<T>& vec) {
    std::cout << "Special case called\n";
    return is;
}

template<typename T, typename std::enable_if<!std::is_base_of<A, T>{}, int>::type = 0>
std::istream& operator >>(std::istream& is, std::vector<T>& vec) {
    std::cout << "General case called\n";
    return is;
}

Online Demo

或者更好的是，使用标签调度：

template<typename T>
std::istream& impl(std::istream& is, std::vector<T>& vec, std::true_type) {
    std::cout << "Special case called\n";
    return is;
}

template<typename T>
std::istream& impl(std::istream& is, std::vector<T>& vec, std::false_type) {
    std::cout << "General case called\n";
    return is;
}

template<typename T>
std::istream& operator >>(std::istream& is, std::vector<T>& vec) {
    return impl(is, vec, std::is_base_of<A, T>{});
}

Online Demo

在实践中，我发现后一种方法在条件数量较多时更易于维护，并且会导致更多 easily-deciphered 错误消息。

至于 为什么你的 代码不起作用，问题是 std::enable_if<std::is_base_of<A, T>::value>::type 作为参数类型不是 T 的可推导上下文，并且没有涉及 T 的其他参数来帮助推论。因此，因为您在调用它时没有明确指定 T，所以运算符根本不是调用的合格候选者，因为 T 未知。然后，当您将相同的 attempted-SFINAE 放在另一个重载中时，两个重载都不可行，您会收到错误消息。一个宽松的经验法则是：如果您需要 typename（与 enable_if 用法一样），则您不再处于可推导的上下文中。

将 enable_if 放入 return 类型或作为默认模板参数反而有效，因为参数类型（特别是漂亮和简单的 std::vector<T>&）是这样的 T 是可推导的。

std::is_base_of 用于模板化向量函数参数

std::is_base_of for templated vector function parameter

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