Vorgefertigte Prüfung auf das Vorhandensein einer Klassenmitgliedfunktion?

Question

Ist es möglich, eine Vorlage zu schreiben, die das Verhalten ändert, je nachdem, ob eine bestimmte Member-Funktion auf eine Klasse definiert ist?

Hier ist ein einfaches Beispiel dafür, was ich schreiben würde:

template<class T>
std::string optionalToString(T* obj)
{
    if (FUNCTION_EXISTS(T->toString))
        return obj->toString();
    else
        return "toString not defined";
}

Also, wenn class T hat toString() definiert ist, dann wird sie verwendet, ansonsten nicht. Der magische Teil, von dem ich nicht weiß, wie er funktioniert, ist der "FUNCTION_EXISTS"-Teil.

Answer 1

Sie können die ganze Metaprogrammierung in C++14 überspringen und dies einfach mit fit::conditional von der Fit Bibliothek:

template<class T>
std::string optionalToString(T* x)
{
    return fit::conditional(
        [](auto* obj) -> decltype(obj->toString()) { return obj->toString(); },
        [](auto*) { return "toString not defined"; }
    )(x);
}

Sie können die Funktion auch direkt aus den Lambdas erstellen:

FIT_STATIC_LAMBDA_FUNCTION(optionalToString) = fit::conditional(
    [](auto* obj) -> decltype(obj->toString(), std::string()) { return obj->toString(); },
    [](auto*) -> std::string { return "toString not defined"; }
);

Wenn Sie jedoch einen Compiler verwenden, der keine generischen Lambdas unterstützt, müssen Sie separate Funktionsobjekte schreiben:

struct withToString
{
    template<class T>
    auto operator()(T* obj) const -> decltype(obj->toString(), std::string())
    {
        return obj->toString();
    }
};

struct withoutToString
{
    template<class T>
    std::string operator()(T*) const
    {
        return "toString not defined";
    }
};

FIT_STATIC_FUNCTION(optionalToString) = fit::conditional(
    withToString(),
    withoutToString()
);

Answer 2

Hier ist meine Version, die alle möglichen Überladungen von Mitgliedsfunktionen mit beliebiger Arithmetik behandelt, einschließlich Template-Mitgliedsfunktionen, möglicherweise mit Standardargumenten. Es werden 3 sich gegenseitig ausschließende Szenarien unterschieden, wenn ein Member-Funktionsaufruf zu einem Klassentyp mit gegebenen Argumenttypen erfolgt: (1) gültig, oder (2) mehrdeutig, oder (3) nicht lebensfähig. Beispiel für die Verwendung:

#include <string>
#include <vector>

HAS_MEM(bar)
HAS_MEM_FUN_CALL(bar)

struct test
{
   void bar(int);
   void bar(double);
   void bar(int,double);

   template < typename T >
   typename std::enable_if< not std::is_integral<T>::value >::type
   bar(const T&, int=0){}

   template < typename T >
   typename std::enable_if< std::is_integral<T>::value >::type
   bar(const std::vector<T>&, T*){}

   template < typename T >
   int bar(const std::string&, int){}
};

Jetzt können Sie es so verwenden:

int main(int argc, const char * argv[])
{
   static_assert( has_mem_bar<test>::value , "");

   static_assert( has_valid_mem_fun_call_bar<test(char const*,long)>::value , "");
   static_assert( has_valid_mem_fun_call_bar<test(std::string&,long)>::value , "");

   static_assert( has_valid_mem_fun_call_bar<test(std::vector<int>, int*)>::value , "");
   static_assert( has_no_viable_mem_fun_call_bar<test(std::vector<double>, double*)>::value , "");

   static_assert( has_valid_mem_fun_call_bar<test(int)>::value , "");
   static_assert( std::is_same<void,result_of_mem_fun_call_bar<test(int)>::type>::value , "");

   static_assert( has_valid_mem_fun_call_bar<test(int,double)>::value , "");
   static_assert( not has_valid_mem_fun_call_bar<test(int,double,int)>::value , "");

   static_assert( not has_ambiguous_mem_fun_call_bar<test(double)>::value , "");
   static_assert( has_ambiguous_mem_fun_call_bar<test(unsigned)>::value , "");

   static_assert( has_viable_mem_fun_call_bar<test(unsigned)>::value , "");
   static_assert( has_viable_mem_fun_call_bar<test(int)>::value , "");

   static_assert( has_no_viable_mem_fun_call_bar<test(void)>::value , "");

   return 0;
}

Hier ist der Code, geschrieben in C++11, jedoch können Sie leicht portieren es (mit geringfügigen Tweaks) auf Nicht-C++11, die typeof Erweiterungen (z. B. gcc) hat. Sie können das HAS_MEM-Makro durch Ihr eigenes ersetzen.

#pragma once

#if __cplusplus >= 201103

#include <utility>
#include <type_traits>

#define HAS_MEM(mem)                                                                                     \
                                                                                                     \
template < typename T >                                                                               \
struct has_mem_##mem                                                                                  \
{                                                                                                     \
  struct yes {};                                                                                     \
  struct no  {};                                                                                     \
                                                                                                     \
  struct ambiguate_seed { char mem; };                                                               \
  template < typename U > struct ambiguate : U, ambiguate_seed {};                                   \
                                                                                                     \
  template < typename U, typename = decltype(&U::mem) > static constexpr no  test(int);              \
  template < typename                                 > static constexpr yes test(...);              \
                                                                                                     \
  static bool constexpr value = std::is_same<decltype(test< ambiguate<T> >(0)),yes>::value ;         \
  typedef std::integral_constant<bool,value>    type;                                                \
};

#define HAS_MEM_FUN_CALL(memfun)                                                                         \
                                                                                                     \
template < typename Signature >                                                                       \
struct has_valid_mem_fun_call_##memfun;                                                               \
                                                                                                     \
template < typename T, typename... Args >                                                             \
struct has_valid_mem_fun_call_##memfun< T(Args...) >                                                  \
{                                                                                                     \
  struct yes {};                                                                                     \
  struct no  {};                                                                                     \
                                                                                                     \
  template < typename U, bool = has_mem_##memfun<U>::value >                                         \
  struct impl                                                                                        \
  {                                                                                                  \
     template < typename V, typename = decltype(std::declval<V>().memfun(std::declval<Args>()...)) > \
     struct test_result { using type = yes; };                                                       \
                                                                                                     \
     template < typename V > static constexpr typename test_result<V>::type test(int);               \
     template < typename   > static constexpr                            no test(...);               \
                                                                                                     \
     static constexpr bool value = std::is_same<decltype(test<U>(0)),yes>::value;                    \
     using type = std::integral_constant<bool, value>;                                               \
  };                                                                                                 \
                                                                                                     \
  template < typename U >                                                                            \
  struct impl<U,false> : std::false_type {};                                                         \
                                                                                                     \
  static constexpr bool value = impl<T>::value;                                                      \
  using type = std::integral_constant<bool, value>;                                                  \
};                                                                                                    \
                                                                                                     \
template < typename Signature >                                                                       \
struct has_ambiguous_mem_fun_call_##memfun;                                                           \
                                                                                                     \
template < typename T, typename... Args >                                                             \
struct has_ambiguous_mem_fun_call_##memfun< T(Args...) >                                              \
{                                                                                                     \
  struct ambiguate_seed { void memfun(...); };                                                       \
                                                                                                     \
  template < class U, bool = has_mem_##memfun<U>::value >                                            \
  struct ambiguate : U, ambiguate_seed                                                               \
  {                                                                                                  \
    using ambiguate_seed::memfun;                                                                    \
    using U::memfun;                                                                                 \
  };                                                                                                 \
                                                                                                     \
  template < class U >                                                                               \
  struct ambiguate<U,false> : ambiguate_seed {};                                                     \
                                                                                                     \
  static constexpr bool value = not has_valid_mem_fun_call_##memfun< ambiguate<T>(Args...) >::value; \
  using type = std::integral_constant<bool, value>;                                                  \
};                                                                                                    \
                                                                                                     \
template < typename Signature >                                                                       \
struct has_viable_mem_fun_call_##memfun;                                                              \
                                                                                                     \
template < typename T, typename... Args >                                                             \
struct has_viable_mem_fun_call_##memfun< T(Args...) >                                                 \
{                                                                                                     \
  static constexpr bool value = has_valid_mem_fun_call_##memfun<T(Args...)>::value                   \
                             or has_ambiguous_mem_fun_call_##memfun<T(Args...)>::value;              \
  using type = std::integral_constant<bool, value>;                                                  \
};                                                                                                    \
                                                                                                     \
template < typename Signature >                                                                       \
struct has_no_viable_mem_fun_call_##memfun;                                                           \
                                                                                                     \
template < typename T, typename... Args >                                                             \
struct has_no_viable_mem_fun_call_##memfun < T(Args...) >                                             \
{                                                                                                     \
  static constexpr bool value = not has_viable_mem_fun_call_##memfun<T(Args...)>::value;             \
  using type = std::integral_constant<bool, value>;                                                  \
};                                                                                                    \
                                                                                                     \
template < typename Signature >                                                                       \
struct result_of_mem_fun_call_##memfun;                                                               \
                                                                                                     \
template < typename T, typename... Args >                                                             \
struct result_of_mem_fun_call_##memfun< T(Args...) >                                                  \
{                                                                                                     \
  using type = decltype(std::declval<T>().memfun(std::declval<Args>()...));                          \
};

#endif

---

Answer 3

Wahrscheinlich nicht so gut wie andere Beispiele, aber das ist, was ich mir für C++11 ausgedacht habe. Das funktioniert für die Auswahl überladener Methoden.

template <typename... Args>
struct Pack {};

#define Proxy(T) ((T &)(*(int *)(nullptr)))

template <typename Class, typename ArgPack, typename = nullptr_t>
struct HasFoo
{
    enum { value = false };
};

template <typename Class, typename... Args>
struct HasFoo<
    Class,
    Pack<Args...>,
    decltype((void)(Proxy(Class).foo(Proxy(Args)...)), nullptr)>
{
    enum { value = true };
};

Beispiel für die Verwendung

struct Object
{
    int foo(int n)         { return n; }
#if SOME_CONDITION
    int foo(int n, char c) { return n + c; }
#endif
};

template <bool has_foo_int_char>
struct Dispatcher;

template <>
struct Dispatcher<false>
{
    template <typename Object>
    static int exec(Object &object, int n, char c)
    {
        return object.foo(n) + c;
    }
};

template <>
struct Dispatcher<true>
{
    template <typename Object>
    static int exec(Object &object, int n, char c)
    {
        return object.foo(n, c);
    }
};

int runExample()
{
    using Args = Pack<int, char>;
    enum { has_overload = HasFoo<Object, Args>::value };
    Object object;
    return Dispatcher<has_overload>::exec(object, 100, 'a');
}

Answer 4

Hier ist ein Beispiel für einen funktionierenden Code.

template<typename T>
using toStringFn = decltype(std::declval<const T>().toString());

template <class T, toStringFn<T>* = nullptr>
std::string optionalToString(const T* obj, int)
{
    return obj->toString();
}

template <class T>
std::string optionalToString(const T* obj, long)
{
    return "toString not defined";
}

int main()
{
    A* a;
    B* b;

    std::cout << optionalToString(a, 0) << std::endl; // This is A
    std::cout << optionalToString(b, 0) << std::endl; // toString not defined
}

toStringFn<T>* = nullptr wird die Funktion aktiviert, die zusätzliche int Argument, das Vorrang vor einer Funktion hat, die long beim Aufruf mit 0 .

Das gleiche Prinzip können Sie für die Funktionen anwenden, die Folgendes zurückgeben true wenn die Funktion implementiert ist.

template <typename T>
constexpr bool toStringExists(long)
{
    return false;
}

template <typename T, toStringFn<T>* = nullptr>
constexpr bool toStringExists(int)
{
    return true;
}

int main()
{
    A* a;
    B* b;

    std::cout << toStringExists<A>(0) << std::endl; // true
    std::cout << toStringExists<B>(0) << std::endl; // false
}

Answer 5

Ich hatte ein ähnliches Problem:

Eine Vorlagenklasse, die von mehreren Basisklassen abgeleitet sein kann, von denen einige ein bestimmtes Mitglied haben und andere nicht.

Ich löste es ähnlich wie die "typeof" (Nicola Bonelli's) Antwort, aber mit decltype, so dass es kompiliert und läuft korrekt auf MSVS:

#include <iostream>
#include <string>

struct Generic {};    
struct HasMember 
{
  HasMember() : _a(1) {};
  int _a;
};    

// SFINAE test
template <typename T>
class S : public T
{
public:
  std::string foo (std::string b)
  {
    return foo2<T>(b,0);
  }

protected:
  template <typename T> std::string foo2 (std::string b, decltype (T::_a))
  {
    return b + std::to_string(T::_a);
  }
  template <typename T> std::string foo2 (std::string b, ...)
  {
    return b + "No";
  }
};

int main(int argc, char *argv[])
{
  S<HasMember> d1;
  S<Generic> d2;

  std::cout << d1.foo("HasMember: ") << std::endl;
  std::cout << d2.foo("Generic: ") << std::endl;
  return 0;
}