std::enable_if 的几种用法

https://yixinglu.gitlab.io/enable_if.html

std::enable_if 顾名思义，满足条件时类型有效。作为选择类型的小工具，其广泛的应用在 C++ 的模板元编程（meta programming）中。它的定义也异常的简单：

template <bool, typename T=void>
struct enable_if {
};

template <typename T>
struct enable_if<true, T> {
  using type = T;
};

由上可知，只有当第一个模板参数为 true 时，type 才有定义，否则使用 type 会产生编译错误，并且默认模板参数可以让你不必指定类型。下面说说它的几种使用方法：

用法一：类型偏特化

在使用模板编程时，经常会用到根据模板参数的某些特性进行不同类型的选择，或者在编译时校验模板参数的某些特性。例如：

template <typename T, typename Enable=void>
struct check;

template <typename T>
struct check<T, typename std::enable_if<T::value>::type> {
  static constexpr bool value = T::value;
}; 

上述的 check 只希望选择 value==true 的 T，否则就报编译时错误。如果想给用户更友好的提示，可以提供结构体的原型定义，并在其中进行 static_assert 的静态检查，给出更明确的字符串说明。

用法二：控制函数返回类型

对于模板函数，有时希望根据不同的模板参数返回不同类型的值，进而给函数模板也赋予类型模板特化的性质。典型的例子可以参看 tuple 的获取第 k 个元素的 get 函数：

template <std::size_t k, class T, class... Ts>
typename std::enable_if<k==0, typename element_type_holder<0, T, Ts...>::type&>::type
get(tuple<T, Ts...> &t) {
  return t.tail; 
}

template <std::size_t k, class T, class... Ts>
typename std::enable_if<k!=0, typename element_type_holder<k, T, Ts...>::type&>::type
get(tuple<T, Ts...> &t) {
  tuple<Ts...> &base = t;
  return get<k-1>(base); 
}

由于函数模板不能偏特化，通过 enable_if 便可以根据 k 值的不同情况选择调用哪个 get，进而实现函数模板的多态。

用法三：校验函数模板参数类型

有时定义的模板函数，只希望特定的类型可以调用，参考 cppreference 官网示例，很好的说明了如何限制只有整型可以调用的函数定义：

template <typename T>
typename std::enable_if<std::is_integral<T>::value, bool>::type
is_odd(T t) {
  return bool(t%2);
}

template <typename T, typename = typename std::enable_if<std::is_integral<T>::value>::type>
bool is_even(T t) {
  return !is_odd(t); 
}

一个通过返回值，一个通过默认模板参数，都可以实现校验模板参数是整型的功能。

15 July 2016