C++ 中模板选择的优先级；

Question

我刚刚编写了以下代码

template<typename T>
inline bool contains(T haystack,typename T::key_type needle) {
    return haystack.find(needle) != haystack.end();
}

template<typename T>
inline bool contains(T haystack,typename T::value_type needle) {
    return find(haystack.begin(),haystack.end(),needle) != haystack.end();
}

当我使用没有 key_type typedef 的 vector 实例化模板时，SFINAE 将确保我不会实例化第一个版本。但是，如果我使用同时具有 key_type 和 value_type typedef 的 map 实例化模板，该怎么办？编译器将如何选择使用哪个模板函数？

在当前的 STL 映射中，key_type 是一个 pair，但是如果我定义一个 key_type 与 value_type< 相同的类型，会发生什么情况？ /代码>？

class MyMap {typedef int key_type;typedef int value_type;};
MyMap m;
contains(m,1); // both functions are valid, which will be chosen?

令人惊讶的是，std::set 有key_type == value_type。所以我真的需要求助于模板元编程才能拥有一个简单的 contains 函数。 叹息。

引用标准可加分。

Answer 1

如果您愿意这样做，您可以通过一些元编程来帮助您。基本上，您需要编写一个模板元函数来确定要调用一个或其他函数的条件，并在 enable_if_c 子句中使用它：

template <typename T> inline
typename enable_if_c< has_key_type<T>::value, bool >::type
contains( T const & c, T::key_type const & k ) {...}        // associative container

template <typename T> inline
typename enable_if_c< !has_key_type<T>::value, bool >::type
contains( T const & c, T::value_type const & k ) {...}      // non-associative container

enable_if_c 模板是一个简单的常见 SFINAE 技巧（您可以从 C++0x 编译器或 boost 中使用）。它需要一个条件和一个类型，如果条件为真，它将生成参数类型的内部 typedef，如果不存在，则不会定义该内部类型，并且可以在 SFINAE 外部使用：

template <bool condition, typename T>
struct enable_if_c {};        // by default do not declare inner type

template <typename T>
struct enable_if_c<true,T> {  // if true, typedef the argument as inner type
    typedef T type;
};

现在有趣的是部分是如何确定类型 T 具有内部类型 key_type，虽然可能还有其他选项，但首先想到的是：

template <typename T>
class has_key_type {
    typedef char _a;
    struct _b { _a x[2]; };

    template <typename U>
    static _a foo( U const &, typename U::key_type* p = 0 );
    static _b foo( ... );
    static T& generate_ref();
public:
    static const bool value = sizeof(foo(generate_ref())) == sizeof(_a);
};

模板 has_key_type 将包含一个内部常量仅当传递的类型 int 包含内部 T::key_type 类型时，value 才为 true。解决方案并不太复杂：定义一个模板函数，该函数对于除您想要检测的类型之外的所有类型都会失败，并提供带有省略号的不同重载，以便在模板（具有比省略号更高的优先级）失败时捕获它代替。然后使用返回类型的大小来检测编译器选择了哪个重载。 generate_ref 的存在是为了避免必须实际构造一个对象（即不要强制 T 可以以任何特定方式构造）。

总体结果是，当类型 T 包含内部类型 key_type 时，has_key_type::value 的结果将为 true，并且 enable_if_c 将启用第一个重载并禁用第二个重载，因此 SFINAE 将丢弃第二个重载，不是因为第二个函数参数类型未定义，而是因为返回类型。

如果您想到这一点，就会发现围绕一个小更改只有一堆样板代码：不是提供两个不明确的模板函数重载，而是提供一个模板重载和一个较低优先级的函数（省略号）。由于您无法真正使用该省略号函数来实现非关联容器版本，因此它用于获取布尔值，然后将该布尔值植入到常见的元编程结构和样板中。

Answer 2

key_type 模板匹配，而 value_type 模板则不匹配。

map::value_type 是一个 pair - 因此只有您的第一个模板会匹配。如果您的第二个模板使用例如mapped_type，您会因不明确而出现编译器错误。

Answer 3

如果有两个或更多同样适合函数模板专门化的候选者，您将收到编译器错误。

C++ 标准说：

如果恰好有一个可行的函数比
所有其他可行的函数，那么它就是通过重载选择的函数
解决;否则调用的格式不正确12)。

Answer 4

在地图上使用它似乎有效。

但是，如果您要在 key_type 和 value_type 类型相同的某些容器上使用它，则最终会定义“相同”函数两次（并且在此基础上有所不同）。

§13.1

某些函数声明不能​​重载：
...
— 仅在使用等效 typedef“类型”方面不同的参数声明是等效的。一个
typedef 不是一个单独的类型，而只是另一个类型的同义词 (7.1.3)。
[ 示例：
typedef int Int;
void f(int i);
void f(Int i); // OK：重新声明 f(int)
void f(int i) { /* ... */ }
void f(Int i) { /* ... */ } // 错误：重新定义 f(int)
——示例结束]