将SFINAE上下文中不正确的模板实例化的硬错误转换为软错误

Question

假设我们给出了一个模板实例化Container<U, Args...>(想想Container是一个std::vector)和一个非模板类型T,我们需要检查是否可以调用push_back一个类型的对象Container<T>.这是使用探测器成语的代码:

#include <iostream>
#include <vector>
#include <set>
#include <string>
#include <type_traits>
#include <boost/iterator.hpp>
#include <boost/range.hpp>

template<typename, typename>
struct replace
{
    using type = struct Error;
};

template<template<typename...> class Container, typename U, typename T>
struct replace<Container<U>, T>
{
    using type = Container<T>;
};

template<typename Container, typename T>
using replace_t = typename replace<Container, T>::type;

template<typename Placeholder, template<typename...> class Op, typename... Args>
struct isDetected : std::false_type {};

template<template<typename...> class Op, typename... Args>
struct isDetected<std::void_t<Op<Args...>>, Op, Args...> : std::true_type {};

template<typename Container, typename T>
using pushBackDetector = decltype(std::declval<Container&>().push_back(std::declval<T>()));

template<typename Container, typename T>
bool canPushBack()
{
    return isDetected<void, pushBackDetector, Container, T> {};
}

int main()
{
    std::cout << canPushBack<replace_t<std::vector<int>, double>, double>() << std::endl;
    std::cout << canPushBack<replace_t<std::set<int>, double>, double>() << std::endl;
    std::cout << canPushBack<replace_t<boost::iterator_range<std::string::iterator>, std::string::iterator>, double>() << std::endl;

    //std::cout << canPushBack<replace_t<boost::iterator_range<std::string::iterator>, int>, double>() << std::endl;
}

一个活生生的例子是可在Wandbox.

事实上,正确的推论,我们可以调用push_back上std::vector<double>,但我们不能这样做对std::set<double>或boost::iterator_range<std::string::iterator>.

现在,让我们检查,如果我们可以调用push_back上boost::iterator_range<int>,并取消对最后一行!现在代码爆炸得非常漂亮,我不会在这里给出完整的错误信息(最好在上面链接的实例上做到这一点),但它的要点是编译器试图实例化boost::iterator_range<int>并将失败转化为实例化某些基础那个类型变为硬错误:

/opt/wandbox/boost-1.65.1/clang-5.0.0/include/boost/iterator/iterator_categories.hpp:119:60: error: no type named 'iterator_category' in 'std::__1::iterator_traits<int>'
        typename boost::detail::iterator_traits<Iterator>::iterator_category
        ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~^~~~~~~~~~~~~~~~~
/opt/wandbox/boost-1.65.1/clang-5.0.0/include/boost/range/iterator_range_core.hpp:156:32: note: in instantiation of template class 'boost::iterators::iterator_traversal<int>' requested here
        BOOST_DEDUCED_TYPENAME iterator_traversal<IteratorT>::type
                               ^
/opt/wandbox/boost-1.65.1/clang-5.0.0/include/boost/range/iterator_range_core.hpp:436:67: note: in instantiation of template class 'boost::iterator_range_detail::pure_iterator_traversal<int>' requested here
                    BOOST_DEDUCED_TYPENAME iterator_range_detail::pure_iterator_traversal<IteratorT>::type
                                                                  ^
prog.cc:31:61: note: in instantiation of template class 'boost::iterator_range<int>' requested here
using pushBackDetector = decltype(std::declval<Container&>().push_back(std::declval<T>()));
                                                            ^
prog.cc:28:31: note: in instantiation of template type alias 'pushBackDetector' requested here
struct isDetected<std::void_t<Op<Args...>>, Op, Args...> : std::true_type {};
                              ^
prog.cc:36:12: note: during template argument deduction for class template partial specialization 'isDetected<std::void_t<Op<Args...> >, Op, Args...>' [with Op = pushBackDetector, Args = <boost::iterator_range<int>, double>]
    return isDetected<void, pushBackDetector, Container, T> {};
           ^

一方面,这很有道理 - 事实上,int它不是一个迭代器.在另一方面,这是非常希望抓住这个不正确的实例化,就回到false从canPushBack()在这种情况下.所以,这就是问题:是否有可能将这个硬错误变成软错误并优雅地处理它？

Answer 1

不,您不能采用不支持SFINAE检测的模板,并且在没有特定类型的手动工作的情况下使SFINAE友好,有时这还不够.

您可以做的最好的事情是编写一个为您执行此操作的手动特征,以及SFINAE检查是否可以应用它的别名,并且只返回类型(如果可以).

此外,无法检测某些东西是否是迭代器.没有标准规定的SFINAE友好的"是X迭代器"测试.作为一般规则,所有迭代器必须支持std::iterator_traits<T>,但也有为零,当你把它们传递给非迭代器必须产生一个SFINAE友好的结果的要求std::iterator_traits,在我过往的经验void*,以std::iterator_traits产生非SFINAE友好的结果.

您可以尝试破解一个 - 检测迭代器必须执行的各种事情(可解除引用,可递增,同等比较),但即使有类型也可能在尝试时没有SFINAE友好错误.例如,采用非同等比较类型并将其放入a中std::vector,并且尝试执行操作==可能无法使用硬错误进行编译(至少上次检查时).

一个简单的例子是:

template<class T>
struct problem {
  static_assert(!std::is_same<T,int>{}, "oh oh");
};

传递int到problem不能被SFINAE检测为一个问题.如果您实例化problem<int>,则会出现硬错误.