Условная компиляция шаблонов

Question

Я пытаюсь получить static_assert, чтобы помочь мне избежать нулевых указателей в C++11.

Кажется, проблема в том, что C++ 11 требует, чтобы компилятор компилировал шаблоны, даже если они не созданы.

У меня есть следующий код:

#include <type_traits>

template<typename T, typename... Us>
std::enable_if_t< std::is_constructible<T, Us...>::value == true, T * >
create_if_constructible(Us... args) { return new T(args...); }

template<typename T, typename... Us>
std::enable_if_t< std::is_constructible<T, Us...>::value == false, T * >
create_if_constructible(Us... args) { 
   static_assert( false, "Class T constructor does not match argument list.");
   return nullptr; 
}

struct ClassA {
   ClassA(int a, string b) {}
};

void foo() {
   ClassA *a = create_if_constructible<ClassA>(1, "Hello");
   // ClassA *b = create_if_constructible<ClassA>(1, "Hello", "world"); // I want compile time error here.
}

Я хотел бы это скомпилировать без ошибок. Но static_assert компилируется и выдает ошибку времени компиляции.

Только если второй экземпляр ClassA находится в коде, он должен дать мне ошибку времени компиляции.

Answer 1

Стандарт разрешает, но не требует, чтобы компиляторы диагностировали шаблоны, для которых не может быть сгенерировано действительного экземпляра. Это может варьироваться от простых синтаксических ошибок до вашего примера константы false выражение в static_assert, §14.6 [temp.res]/p8:

Если для шаблона не может быть сгенерировано никакой действительной специализации, и этот шаблон не создан, шаблон неправильно сформирован, диагностика не требуется.

Я довольно сбит с толку всей этой техникой SFINAE. Просто

template<typename T, typename... Us>
T* create_if_constructible(Us... args) { return new T(args...); }

уже отказывается компилировать, если T не может быть построено из данного параметра, поэтому я не уверен, как это сложное обходное окружение поможет вам "избежать нулевых указателей".

Несмотря на это, простой способ сделать выбор второго шаблона функции ошибкой во время компиляции - явно удалить его.

template<typename T, typename... Us>
std::enable_if_t< std::is_constructible<T, Us...>::value == false, T * >
create_if_constructible(Us... args) = delete;

В качестве альтернативы, если вы неравнодушны к static_asserts, возможно, из-за пользовательского сообщения об ошибке, вы должны убедиться, что теоретически существует способ создать действительный экземпляр вашего шаблона. Это означает, что 1) кем вы являетесь static_assertдолжно зависеть от аргумента шаблона, и 2) теоретически должен быть способ, чтобы условие было true, Простой способ - использовать вспомогательный шаблон:

template<class> class always_false : std::false_type {};

template<typename T, typename... Us>
std::enable_if_t< std::is_constructible<T, Us...>::value == false, T * >
create_if_constructible(Us... args) { 
   static_assert( always_false<T>::value, "Class T constructor does not match argument list.");
   return nullptr; 
}

Ключевым моментом здесь является то, что компилятор не может предположить, что always_false<T>::value всегда false потому что всегда возможно, что есть специализация позже, которая устанавливает его trueи поэтому нельзя отклонять это во время определения шаблона.

Answer 2

Во всех стандартах C++ шаблоны компилируются в два этапа. Второй этап - создание экземпляра, но компиляция также может завершиться неудачей на этапе 1. В частности, синтаксические ошибки обнаруживаются на этапе 1.

В вашем случае, более простое решение - исключить тело второго экземпляра.

Другое решение заключается в использовании T в static_assertпоэтому компилятор должен отложить оценку до фазы 2. Тривиально: static_assert(sizeof(T)==0,