C++中std::enable_if和SFINAE介绍

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分类专栏： C++编程 文章标签： c++ 算法 开发语言
于 2023-09-08 16:41:41 首次发布
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本文介绍了C++中的std::enable_if和SFINAE原则。通过实例解析了SFINAE的工作原理，当模板参数替换导致失败时，编译器会尝试下一个匹配的模板。接着详细讲解了std::enable_if如何根据类型条件启用或禁用模板函数，从而实现类型安全的功能。

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作为一个标准的C++模板类，我们先看下enable_if的定义：

// STRUCT TEMPLATE enable_if
template <bool _Test, class _Ty = void>
struct enable_if {}; // no member "type" when !_Test

template <class _Ty>
struct enable_if<true, _Ty> { // type is _Ty for _Test
    using type = _Ty;
};

SFINAE

再说清楚这部分代码之前，我们先来说明一下SFINAE(Substitution failure is not an error）的原理，先给一个实例：

#include<iostream>
#include<type_traits>

template<bool, typename T = void> // #1
struct test_SFINAE {
};

template<typename T>   // #2, partial specialization
struct test_SFINAE<true, T> { //
    typedef int type;
};

template<typename T, typename test_SFINAE<std::is_integral<T>::value, bool>::type = 0>
// #3
void test_SFINAE_func()   // Only T is int
最低0.47元/天 解锁文章
C++模板编程 | `std::enable_if` 和 SFINAE
baiyu33的博客
01-29 1657
SFINAESFINAE: Substitudion Failure Is Not An Error 的缩写， 意思是 “替换失败并不是错误”.就是说，匹配重载的函数 / 类时如果没有匹配上，编译器并不会报错，相应的， 这个函数 /或类就不会作为候选。这是一个 C++11 的新特性，也是 enable_if 最核心的原理。SFANAE 是 C++ 语言标准中固有的一部分， 是模板编程中的一个核心特性。SFINAE 不是可以选择开启或关闭的功能， 而是编译器在处理模板时自然遵循的原则。
C++11/14：类型萃取（std::enable_if/SFINAE）
bigger_belief的博客
04-10 477
类型萃取（std::enable_if/SFINAE）
C++11新特性--std::enable_if和SFINAE
sinat_42356311的博客
07-23 600
名词解释SFINAE     SFINAE是英文Substitution failure is not an error的缩写，意思是匹配失败不是错误。这句话什么意思呢？当调用模板函数时编译器会根据传入参数推导最合适的模板函数，在这个推导过程中如果某一个或者某几个模板函数推导出来是编译无法通过的，只要有一个可以正确推导出来，那么那几个推导得到的可能产生编译错误的模板函数并不会引发编译错误。这段话很绕，我们接下来用代码说明一下，一看便知。 struct Test { typedef int foo;
C++进阶之条件启用std::enable_if：用法实例(四百一十三)
最新发布
Android系统攻城狮
05-03 879
本篇目的：C++进阶之加法操作std::plus：用法实例基本概念std::plus 是 C++ 标准库头文件中提供的一个函数对象，用于执行加法操作。它定义了一个加法运算符operator()，可以将两个值相加，并返回其和。该函数对象常用于算法中，如等。功能std::plus 接受两个参数，将其相加并返回结果。它不仅可以用于基本数据类型的加法，还可以扩展到自定义类型（如结构体）中，只要这些类型支持加法操作。使用限制std::plus 要求两个参数支持加法操作（即定义了运算符）。
C++之std::enable_if
红军不怕远征难，万水千山只等闲
12-15 4638
Test如果是true, std::enable_if的type为_Ty；如果是false, type没有定义，这种情况在程序编译的时候就会报错，因此std::enable_if可以以多种形式使用，它的作用主要有：1)通过函数的返回值，控制不同的条件下，选择不同的模板2)通过函数的参数，控制不同的条件下，选择不同的模板3)作为类模板或函数模板参数，控制不同的数据类型，选择不同的类模板或函数模板下面就举例一一用示例说明它们的具体用法。
C++ SFINAE和 enable_if
m0_52329237的博客
05-30 249
c++中的SFINAE和enable_if，如果经常写模板的话，应该听到看到这些东西. SFINAE 首先介绍下SFINAE，参考官方介绍，中文是“模板替换失败不是一种错误”，看个代码示例 class Test { using newType = int; }; // 1 template<typename T> void f(T arg) { cout<<"old type"<<endl; } // 2 template <typename T> v
c++11禁止用某个模板的方法 ，结合std::enable_if 实现
hyl999的专栏
01-15 776
使用场景： 有多个构造函数，也同时用模板实现了一个可变参数的构造函数，现在想分别调用不同的构造函数，但可变参数构造函数不加条件，则 所有初始化都会调用此可变参数构造函数，因此在某些条件下应该禁止此可变参数的构造函数，现在模板结合std::enable_if实现。 std::enable_if的作用可以网上找相关说明，下面是c++11禁止用某个模板的方法，本例子可以主要对可变参数的模板实现 代码实现： #include <type_traits> #include <iostr.
深入探究 C++17 std::is_invocable
码事漫谈
02-09 1348
是定义在头文件中的一个模板元函数。它用于在编译时检查一个可调用对象是否可以使用给定的参数类型进行调用。
跟我学C++编程中级篇——std::enable_if的使用
fpcc的专栏
01-23 1911
对于SFINAE（不清楚的可以翻一下以前的相关文章）开发者来说，std::enable_if是绕不开的一个小话题。在C++11至C++20间，其在模板的元编程中起到了重要的作用。不过在C++20后Cocepts可以实现更清晰更简单的方式。其实非常好理解，这个模板结构体的第一个参数是bool型，第二个默认是个void，就是说，第一个参数决定了是否启用第二个参数。这下就明白了吧。struct T {T(Floating) : m_type(float_t) {} // 错误：无法被重载。
C++ enable_if
nameofcsdn的博客
06-11 2945
目录is_integral_vis_same_venable_ifenable_if
C++ std::enable_if的简明指南
Duran.L的专栏
03-30 3366
std::enable_if是在 C++20 的概念之前利用SFINAE（Substitution Failure Is Not An Error）的便捷方式，特别是用于根据类型特征有条件地从候选集中删除函数，允许基于这些不同类型特征的单独函数重载或特化。本文通过例子介绍了其用法。
c++中enable_if的使用
qq_43814225的博客
06-06 1255
从上面的定义可以看出，enable_if是一个模板类，且对该模板类有一个偏特化的版本。两个的区别在于第一个结构体什么也没做，但是第二个版本却将模板类T命名为type。这导致我们在使用enable_if的type属性时，提供给模板的第一个参数不同将会得到不一样的结果。当condition为false时，那么由前面的模板，此时会使用第一个模板来实例化，所以结构体中什么也不会做，所以type属性没有值。在上面的例子中，当a==1时，第一个的condition为true，所以会声明一个int* a；
C++元编程之enable_if
weixin_42146864的博客
07-16 2056
关于C++的标准库中的enable_if的使用和关于SFINAE的原理。
c++模板元编程std::enable_if详解
SWX230162的博客
05-05 3110
c++模板元编程std::enable_if详解 文章目录c++模板元编程std::enable_if详解std::enable_if 概述使用场景类型偏特化控制函数返回值函数参数场景 std::enable_if 概述 // Primary template. /// Define a member typedef @c type only if a boolean constant is true. template<bool, typename _Tp = void>
C++模板元一生之友之：std::enable_if
leizhengshenglzs的博客
08-06 1211
你可以不懂模板元，但是你一定要懂enable_if, 因为你身边的朋友都悄悄地学会了enable_if， 并且让别人读不懂自己看起来很高端的代码。是 C++11 引入的一个工具，用于在编译时进行条件选择。它主要用来实现模板的 SFINAE（Substitution Failure Is Not An Error）机制，即在模板参数替换失败时不作为错误处理，而是选择其他可行的模板实例化。常用于函数模板、类模板和重载中，以根据编译时条件启用或禁用特定的模板实例化。
C++的std::enable_if
sinat_31608641的博客
05-06 2838
一、介绍 enable_if的主要作用就是当某个condition成立时，enable_if可以提供某种类型。 源码 // STRUCT TEMPLATE enable_if template <bool _Test, class _Ty = void> //泛化版本 struct enable_if {}; // no member "type" when !_Test template <class _Ty> //偏特化版本:怎么理解：只有这个偏特化版本存在...
C++中std::enable_if的使用
xqx_Zi_yu
05-26 559
使用std::enable_if，我们可以通过条件检查来指定哪个函数模板将被编译器选择。std::enable_if是一个类型萃取工具，用于在编译时根据某些条件确定是否启用或禁用函数的模板重载。，否则，它不提供成员类型。因此，我们可以在函数模板中使用std::enable_if来控制编译器是否选择特定模板重载。上面的代码通过static_assert在编译时强制执行一个条件检查，如果条件不满足，则会产生一个编译时错误。当条件B为true时，std::enable_if模板的特化版本将具有成员类型。
C++ 模板进阶知识——stdenable_if
qq_68194402的博客
09-09 1086
在 C++ 的模板编程中，控制模板的实例化是关键且复杂的一部分。std::enable_if 是一个模板元编程工具，用于基于编译时条件（如类型特征）来启用或禁用模板代码。这种技术不仅增强了代码的灵活性，还提高了类型安全性，是现代 C++ 开发者必须掌握的技能之一。
理解C++标准库模板：enable_if
ComputerInBook的专栏
03-11 882
理解C++标准库模板：enable_if
move std 函数 示例_std::enable_if
08-04
### 回答1： `std::enable_if` 是一个用于模板元编程的类型特性，可以根据某些条件来选择是否启用一个模板函数。它通常与函数模板一起使用，以便根据某些条件来选择函数的实现。 下面是一个示例代码，展示如何在函数模板中使用 `std::enable_if`。 ```c++ #include <iostream> #include <type_traits> template<typename T> typename std::enable_if<std::is_integral<T>::value, T>::type my_abs(T num) { return num < 0 ? -num : num; } int main() { int a = -5; double b = -3.14; std::cout << my_abs(a) << std::endl; // 输出 5 // std::cout << my_abs(b) << std::endl; // 编译错误，因为 double 不是整数类型 return 0; } ``` 在上面的代码中，`my_abs` 是一个函数模板，它接受一个类型为 `T` 的参数，并返回 `T` 类型的值。然而，`my_abs` 只能用于整数类型，因为我们使用了 `std::enable_if` 来限制了类型。具体来说，我们使用 `std::is_integral<T>::value` 来判断 `T` 是否是整数类型，如果是，则返回 `T` 类型的值；否则，编译器将无法匹配函数模板，从而报错。 在上面的示例中，我们给 `my_abs` 函数传递一个整数和一个浮点数作为参数。对于整数参数，`std::enable_if` 的条件为真，从而选择返回整数类型的值；对于浮点数参数，`std::enable_if` 的条件为假，从而导致编译错误。 注意，在 C++11 中，`std::enable_if` 是通过 SFINAE 技术实现的，因此它只能用于模板函数和模板类的实例化。如果在普通函数中使用 `std::enable_if`，则会导致编译错误。 ### 回答2： `std::move`函数是C++标准库中的函数之一，用于将对象的所有权转移给另一个对象。在使用`std::move`时，要注意被移动的对象处于有效状态的前提下，即已分配了资源或有某种内部状态。否则，`std::move`可能会导致未定义的行为。 `std::enable_if`是C++标准库中的类型转换辅助工具，用于在编译时根据条件选择是否启用特定函数的重载。如果条件为真，`std::enable_if`将返回一个特定的类型，使得函数重载匹配成功；而如果条件为假，`std::enable_if`将导致该函数在编译时被忽略，从而避免了函数重载冲突。 下面是一个使用`std::move`和`std::enable_if`的示例： ```cpp #include <iostream> #include <type_traits> template <typename T> typename std::enable_if<std::is_integral<T>::value, T>::type add(T a, T b) { return a + b; } template <typename T> typename std::enable_if<!std::is_integral<T>::value, T>::type add(T a, T b) { return std::move(a) + std::move(b); } int main() { int a = 1, b = 2; std::cout << add(a, b) << std::endl; // 输出 3 std::string str1 = "Hello", str2 = " World"; std::cout << add(str1, str2) << std::endl; // 输出 "Hello World" return 0; } ``` 上述示例中，定义了一个`add`函数的模板，该函数使用了`std::enable_if`辅助工具。对于整型类型，使用普通的加法；对于其他类型，使用`std::move`将参数转移到临时对象中，并执行加法操作。通过使用`std::enable_if`，我们能够根据参数类型选择适当的重载函数实现，从而实现函数行为的多态性。 ### 回答3： `std::move` 函数是 C++ 标准库中的一个模板函数，它用于将对象转移或者交换所有权。 `std::move` 函数用于将对象的状态或所有权从一个对象转移到另一个对象，通常用于实现移动语义。它接受一个参数，并返回对该参数的右值引用。这意味着 `std::move` 函数可以将传入的对象转换为右值引用，从而允许在移动语义中进行操作。 示例：假设有一个自定义的类 `MyClass`，具有合适的移动构造函数和移动赋值运算符。我们可以使用 `std::move` 函数将一个 `MyClass` 类型的对象 `obj1` 的所有权转移到另一个 `MyClass` 类型的对象 `obj2`。 ```cpp MyClass obj1; //... MyClass obj2 = std::move(obj1); ``` 通过调用 `std::move(obj1)`，将 `obj1` 的所有权移动到 `obj2`，`obj1` 将不再持有任何资源。这可以用于避免不必要的拷贝操作，提高程序的性能。 此外，`std::move` 函数还可以与其他 C++ 标准库函数以及用户定义的模板函数一起使用。例如，我们可以使用 `std::move` 结合 `std::enable_if` 实现某些类型的特定行为或重载。 示例：假设我们编写了一个模板函数 `foo`，它接受一个 `T` 类型的参数，并且仅当 `T` 是可移动的时才进行某些操作。我们可以使用 `std::enable_if` 和 `std::move` 实现这个功能。 ```cpp template<typename T> typename std::enable_if<std::is_move_constructible<T>::value, void>::type foo(T&& obj) { T temp = std::move(obj); // 对 temp 进行特定操作 } int main() { MyClass obj; //... foo(std::move(obj)); //... } ``` 在上面的示例中，`std::enable_if` 用于在 `T` 是可移动的情况下，才实例化 `foo` 函数。然后，`std::move` 用于将参数 `obj` 转移为右值引用，并将其赋值给 `temp`，从而实现特定操作。 总结：`std::move` 函数是 C++ 标准库中的一个用于转移对象所有权的模板函数。它可用于实现移动语义，避免不必要的拷贝操作。同时，它可以与其他标准库函数和用户定义的模板函数（如 `std::enable_if`）结合使用，实现特定类型的特定行为或重载。
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