sfinae 上下文中的模板变量

Question

请考虑第一个代码片段，其中使用基本的SFINAE触发器来区分类型是否为随机访问迭代器：

template <typename T, typename = void>
struct is_random_access_iterator : public std::false_type {};
template <typename T>
struct is_random_access_iterator<T, 
std::enable_if_t<
std::is_same_v<typename std::iterator_traits<T>::iterator_category, std::random_access_iterator_tag>
>>
: public std::true_type {};
template <typename T>
constexpr bool is_random_access_iterator_v = is_random_access_iterator<T>::value;

此代码按预期编译和工作。现在，考虑第二个代码段，其中我将模板变量替换为enable_if条件，而根本不更改其定义：

template <typename T>
constexpr bool has_random_access_iterator_tag = 
std::is_same_v<typename std::iterator_traits<T>::iterator_category, std::random_access_iterator_tag>;
template <typename T, typename = void>
struct is_random_access_iterator : public std::false_type {};
template <typename T>
struct is_random_access_iterator<T, 
std::enable_if_t<
//std::is_same_v<typename std::iterator_traits<T>::iterator_category, std::random_access_iterator_tag>
has_random_access_iterator_tag<T>
>>
: public std::true_type {};
template <typename T>
constexpr bool is_random_access_iterator_v = is_random_access_iterator<T>::value;

SFINAE 不再工作，编译器(使用 gcc 8 和 clang 7 测试)抱怨每当我提供它不是专门针对的类型时std::iterator_traits不存在。

下面是一个工作示例：

#include <iostream>
#include <vector>
#include <iterator>
#include <type_traits>
template <typename T>
constexpr bool has_random_access_iterator_tag = 
std::is_same_v<typename std::iterator_traits<T>::iterator_category, std::random_access_iterator_tag>;
template <typename T, typename = void>
struct is_random_access_iterator : public std::false_type {};
template <typename T>
struct is_random_access_iterator<T, 
std::enable_if_t<
//std::is_same_v<typename std::iterator_traits<T>::iterator_category, std::random_access_iterator_tag>
has_random_access_iterator_tag<T>
>>
: public std::true_type {};
template <typename T>
constexpr bool is_random_access_iterator_v = is_random_access_iterator<T>::value;
int main() {
std::cout   << std::boolalpha << "Is random access iterator:n"
<< "- int:   " << is_random_access_iterator_v<int> << 'n'
<< "- int*:  " << is_random_access_iterator_v<int*> << 'n'
<< "- v::it: " << is_random_access_iterator_v<std::vector<int>::iterator> << 'n';
}

和输出：

prog.cc：8：54：错误：在"std：：__1：：iterator_traits"中没有名为"iterator_category"的类型 标准：：is_same_v：：iterator_category， 标准：：random_access_iterator_tag>; ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~^~~~~~~~~~~~~~~~~

prog.cc：17：9：注意：在实例化变量模板专用化时，此处请求has_random_access_iterator_tag has_random_access_iterator_tag ^

prog.cc：22：46：注意：在类模板部分专用化"is_random_access_iterator>>"的模板参数推导期间 [T = int] constexpr bool is_random_access_iterator_v = is_random_access_iterator：：value; ^

prog.cc：22：46：注意：在此处请求的模板类"is_random_access_iterator"的实例化中 prog.cc：26：35：注意：在实例化变量模板专用化"is_random_access_iterator_v"时，此处请求 <<"- int：" <<is_random_access_iterator_v <<'' ^ 生成 1 个错误。

谁能解释我为什么？我对此感到沮丧，因为使用模板常量使模板编程更加紧凑和可读感觉非常自然。

Answer 1

这里的问题是

template <typename T>
constexpr bool has_random_access_iterator_tag = 
std::is_same_v<typename std::iterator_traits<T>::iterator_category, std::random_access_iterator_tag>;

移动

std::is_same_v<typename std::iterator_traits<T>::iterator_category, std::random_access_iterator_tag>

脱离 SFINAE 上下文，并将其放入编译的代码中。 当在重载解析期间将推导的类型替换为模板参数时失败时，SFINAE 将启动。 因为

template <typename T>
constexpr bool has_random_access_iterator_tag = 
std::is_same_v<typename std::iterator_traits<T>::iterator_category, std::random_access_iterator_tag>;

只有T作为模板参数，当您尝试实例化has_random_access_iterator_tag<T>时不会失败。 既然没有失败，那么

std::is_same_v<typename std::iterator_traits<T>::iterator_category, std::random_access_iterator_tag>;

编译，如果T对该表达式无效，则会出现错误。

如果将表达式移回模板参数，则当编译器推导T时，它将使用它来推导

std::is_same_v<typename std::iterator_traits<T>::iterator_category, std::random_access_iterator_tag>;

如果失败，则不会是错误，因为它发生在扣除模板参数期间。 所以如果我们有

template <typename T, bool Val = std::is_same_v<typename std::iterator_traits<T>::iterator_category, std::random_access_iterator_tag>>
constexpr bool has_random_access_iterator_tag = Val;

然后，如果std::iterator_traits<T>::iterator_category无效，则整个模板被视为无效并被忽略。