
SFINAE在C++模板元编程中的应用非常广泛。在前面的内容中,我们探讨了如何使用SFINAE通过expression SFINAE检查函数重载。接下来,我们将深入讨论如何利用expression SFINAE检测类的构造函数特性,特别是默认构造函数的存在性。
在C++中,unevaluated expressions如sizeof、typeid和decltype等,虽然不会对操作数进行实际计算,但它们的expression context仍然完整。例如,当尝试在expression context中创建一个没有默认构造函数的类对象时,sizeof会检查构造函数的正确性,即使实际上并不执行。这种特性允许我们通过元编程实现对默认构造函数的检查。
一个检测默认构造函数的例子是,尽管std::vector可以存储没有默认构造函数的类型,但在尝试使用默认初始化创建一个std::vector时,编译器会给出明确的错误。通过使用SFINAE,我们可以通过尝试构建一个0(一个默认构造函数可以接受的值)来判断类型是否支持默认构造。
在实现上,我们定义了try_construct函数的两个重载版本,一个接受void*,另一个接受任意数量和类型的参数。编译器会根据默认参数类型选择最匹配的版本。在尝试构建0的表达式中,编译器会检查U()是否为一个合法的表达式,从而确定类型是否能被默认构造。
此外,std::declval是一个有用的工具,它允许我们在expression context中提供未构造的对象,而不会触发构造。通过std::declval,我们可以创建一个左值引用,避免对析构函数的检查,从而完成构造函数属性的检测。
总结来说,expression SFINAE的强大之处在于其能够检查各种表达式的合法性,为现代C++的模板元编程提供了强大支持。不过,需要注意的是,这些技术的代码主要用于教学,不应直接用于实际项目,因为它们可能没有标准库的稳定性和优化。在实际应用中,可能还需要结合C++的其他特性,如is_constructible和void_t,以实现更高效和安全的代码。