模棱两可的部分专业化和enable_if_t

Question

这个问题是由于疯狂的好奇心而不是实际问题。 请考虑以下代码：

template<typename...>
struct type_list {};
template<typename, typename = void>
struct test_class;
template<typename... T>
struct test_class<type_list<T...>> {
static constexpr auto value = false;
};
template<typename T>
struct test_class<type_list<T>, std::enable_if_t<std::is_same_v<T, int>>> {
static constexpr auto value = true;
};
int main() {
static_assert(!test_class<type_list<double, char>>::value);
static_assert(test_class<type_list<int>>::value);
}

此操作失败并显示错误：

"test_class"的模棱两可的部分专业化

如果我将第二个专业化更改为从功能角度来看不起作用的东西，错误就会消失：

template<typename T>
struct test_class<type_list<T>> {
static constexpr auto value = true;
};

同样，如果我使用别名模板void_t，一切都按预期工作：

template<typename T>
struct test_class<type_list<T>, std::void_t<std::enable_if_t<std::is_same_v<T, int>>>> {
static constexpr auto value = true;
};

除了将void_t和enable_if_t结合起来的丑陋之外，当存在与int不同的单一类型时，这也完成了工作，即对于static_assert(!test_class<type_list<char>>::value)(由于显而易见的原因，它在第二种情况下不起作用)。

我明白为什么第三种情况有效，因为当满足enable_if_t的条件并且type_list<T>比type_list<T...>更专业时，别名模板实际上被替换为void(对吧？ 但是，我本来也期望以下情况相同：

template<typename T>
struct test_class<type_list<T>, std::enable_if_t<std::is_same_v<T, int>>> {
static constexpr auto value = true;
};

归根结底，当条件被统计时，std::enable_if_t<std::is_same_v<T, int>>以某种方式void(好吧，从技术上讲，它是typename blabla::type的，当然，但::type不是仍然void吗？)，因此我不明白为什么它会导致模棱两可的电话。我很确定我在这里错过了一些明显的东西，我现在很好奇地理解它。

如果您能指出这方面的标准，并让我知道是否存在比最终将void_t和enable_if_t结合起来更好的解决方案，我会很高兴。

Answer 1

让我们从代码的扩展版本开始

template<typename, typename = void>
struct test_class;
template<typename T>
struct test_class<type_list<T>> {
static constexpr auto value = false;
};
template<typename... Ts>
struct test_class<type_list<Ts...>> {
static constexpr auto value = false;
};
template<typename T>
struct test_class<type_list<T>, std::enable_if_t<std::is_same_v<T, int>>> {
static constexpr auto value = true;
};

称为

test_class<type_list<int>>::value

试试这里！

该标准区分了等效的模板参数、仅在功能上等效的模板参数和不等效的模板参数[temp.over.link]/5

如果包含模板参数的两个函数定义满足一个定义规则，则涉及模板参数的两个表达式被视为等效，但只要将用于在一个表达式中命名模板参数

的令牌替换为在另一个表达式中命名相同模板参数的另一个令牌，用于命名模板参数的标记可能会有所不同。 如果包含表达式的两个函数定义满足一个定义规则，则两个不涉及模板参数的未计算操作数被视为等效，只是用于命名类型和声明的标记可能不同，只要它们命名相同的实体，并且只要两个模板 ID 相同，用于形成概念 ID 的标记就可能不同 ([temp.type])。

如果对于任何给定的模板参数集，表达式的计算

结果相同，则涉及不等效的模板参数的两个潜在计算表达式在功能上是等效的。 如果对于任何给定的模板参数集，表达式以相同的顺序对相同的实体执行相同的操作，则两个不等效的未计算操作数在功能上是等效的。

例如std::enable_if_t<std::is_same_v<T, T>>和void仅在功能上等效：将计算第一个项以void任何模板参数T。这意味着根据包含两个专门的 [temp.over.link]/7 代码<T, void>和<T, std::enable_if_t<std::is_same_v<T, T>>已经格式不正确：

如果程序的有效性或含义取决于两个构造是否等效，并且它们在功能上等效但不等价，则程序格式不正确，无需诊断。

在上面的代码中，std::enable_if_t<std::is_same_v<T, int>>在功能上甚至不等同于任何其他版本，因为它通常不等同于void.

当现在执行部分排序[temp.func.order] 以查看哪个专用化与您的调用最匹配时，这将导致歧义，因为test_class在两种情况下都是同样专门的 [temp.func.order]/6(Ts={int}, void或T=int, std::enable_if_t<std::is_same_v<T, int>>，两者都会导致int, void但您无法相互推断它们)，因此编译将失败。

另一方面，通过用std::void_t包裹std::enable_if_t，这只不过是 void 的别名

template <typename T>
using void_t = void;

部分排序将成功，因为在这种情况下，编译器已经知道最后一个模板参数的类型在所有情况下都是void的，选择T=inttest_class<T, std::void_t<std::enable_if_t<std::is_same_v<T,int>>>>作为最专业的，因为非可变参数情况(T=int, void)被认为比可变参数Ts={int}, void更专业(参见例如temp.deduct.partial/8或再次参见这个)。