SFINAE для проверки унаследованных функций-членов

Используя SFINAE, я могу определить, имеет ли данный класс определенную функцию-член. Но что, если я хочу проверить унаследованные функции-члены?

Следующее не работает в VC8 и GCC4 (то есть обнаруживает, что A имеет функцию-член foo()но не то B наследует один):

#include <iostream>

template<typename T, typename Sig>                                 
struct has_foo {                     
    template <typename U, U> struct type_check;
    template <typename V> static char (& chk(type_check<Sig, &V::foo>*))[1];
    template <typename  > static char (& chk(...))[2]; 
    static bool const value = (sizeof(chk<T>(0)) == 1);
};

struct A {
    void foo();
};

struct B : A {};

int main()
{
    using namespace std;
    cout << boolalpha << has_foo<A, void (A::*)()>::value << endl; // true
    cout << boolalpha << has_foo<B, void (B::*)()>::value << endl; // false
}

Итак, есть ли способ проверить унаследованные функции-члены?

4 ответа

Решение

Взгляните на эту тему:

http://lists.boost.org/boost-users/2009/01/44538.php

Получено из кода, на который ссылается это обсуждение:

#include <iostream>

template <typename Type> 
class has_foo
{ 
   class yes { char m;}; 
   class no { yes m[2];}; 
   struct BaseMixin 
   { 
     void foo(){} 
   }; 
   struct Base : public Type, public BaseMixin {}; 
   template <typename T, T t>  class Helper{}; 
   template <typename U> 
   static no deduce(U*, Helper<void (BaseMixin::*)(), &U::foo>* = 0); 
   static yes deduce(...); 
public: 
   static const bool result = sizeof(yes) == sizeof(deduce((Base*)(0))); 
}; 

struct A {
    void foo();
};

struct B : A {};

struct C {};

int main()
{
    using namespace std;
    cout << boolalpha << has_foo<A>::result << endl;
    cout << boolalpha << has_foo<B>::result << endl;
    cout << boolalpha << has_foo<C>::result;
}

Результат:

true
true
false

Ответ joshperry очень умный и элегантный, но (как указано ниже в сообщении) он не проверяет подпись foo() должным образом и не работает с фундаментальными типами (такими как int): он вызывает ошибку компилятора. Я предложу технику, которая правильно обрабатывает унаследованные члены, а также проверяет подпись функции-члена. Вместо того, чтобы вдаваться в детали, я дам вам два примера и надеюсь, что код будет говорить сам за себя.

Example1:

Мы проверяем участника со следующей подписью: T::const_iterator begin() const

template<class T> struct has_const_begin
{
    typedef char (&Yes)[1];
    typedef char (&No)[2];

    template<class U> 
    static Yes test(U const * data, 
                    typename std::enable_if<std::is_same<
                             typename U::const_iterator, 
                             decltype(data->begin())
                    >::value>::type * = 0);
    static No test(...);
    static const bool value = sizeof(Yes) == sizeof(has_const_begin::test((typename std::remove_reference<T>::type*)0));
};

Обратите внимание, что он даже проверяет константность метода, а также работает с примитивными типами. (Я имею в виду has_const_begin<int>::value ложно и не вызывает ошибку во время компиляции.)

Пример 2

Теперь мы ищем подпись: void foo(MyClass&, unsigned)

template<class T> struct has_foo
{
    typedef char (&Yes)[1];
    typedef char (&No)[2];

    template<class U>
    static Yes test(U * data, MyClass* arg1 = 0,
                    typename std::enable_if<std::is_void<
                             decltype(data->foo(*arg1, 1u))
                    >::value>::type * = 0);
    static No test(...);
    static const bool value = sizeof(Yes) == sizeof(has_foo::test((typename std::remove_reference<T>::type*)0));
};

Обратите внимание, что MyClass не должен быть конструируемым по умолчанию или соответствовать какой-либо специальной концепции. Техника работает и с членами шаблона.

Я с нетерпением жду мнения по этому поводу.

Вот некоторые фрагменты использования: * Внутренности для всего этого находятся ниже

Проверить для участника x в данном классе. Может быть var, func, class, union или enum:

CREATE_MEMBER_CHECK(x);
bool has_x = has_member_x<class_to_check_for_x>::value;

Проверьте функцию члена void x() :

//Func signature MUST have T as template variable here... simpler this way :\
CREATE_MEMBER_FUNC_SIG_CHECK(x, void (T::*)(), void__x);
bool has_func_sig_void__x = has_member_func_void__x<class_to_check_for_x>::value;

Проверьте переменную члена x :

CREATE_MEMBER_VAR_CHECK(x);
bool has_var_x = has_member_var_x<class_to_check_for_x>::value;

Проверьте для класса участника x :

CREATE_MEMBER_CLASS_CHECK(x);
bool has_class_x = has_member_class_x<class_to_check_for_x>::value;

Проверить членство в профсоюзе x :

CREATE_MEMBER_UNION_CHECK(x);
bool has_union_x = has_member_union_x<class_to_check_for_x>::value;

Проверить перечисление членов x :

CREATE_MEMBER_ENUM_CHECK(x);
bool has_enum_x = has_member_enum_x<class_to_check_for_x>::value;

Проверьте любую функцию-член x независимо от подписи:

CREATE_MEMBER_CHECK(x);
CREATE_MEMBER_VAR_CHECK(x);
CREATE_MEMBER_CLASS_CHECK(x);
CREATE_MEMBER_UNION_CHECK(x);
CREATE_MEMBER_ENUM_CHECK(x);
CREATE_MEMBER_FUNC_CHECK(x);
bool has_any_func_x = has_member_func_x<class_to_check_for_x>::value;

ИЛИ ЖЕ

CREATE_MEMBER_CHECKS(x);  //Just stamps out the same macro calls as above.
bool has_any_func_x = has_member_func_x<class_to_check_for_x>::value;

Детали и ядро:

/*
    - Multiple inheritance forces ambiguity of member names.
    - SFINAE is used to make aliases to member names.
    - Expression SFINAE is used in just one generic has_member that can accept
      any alias we pass it.
*/

//Variadic to force ambiguity of class members.  C++11 and up.
template <typename... Args> struct ambiguate : public Args... {};

//Non-variadic version of the line above.
//template <typename A, typename B> struct ambiguate : public A, public B {};

template<typename A, typename = void>
struct got_type : std::false_type {};

template<typename A>
struct got_type<A> : std::true_type {
    typedef A type;
};

template<typename T, T>
struct sig_check : std::true_type {};

template<typename Alias, typename AmbiguitySeed>
struct has_member {
    template<typename C> static char ((&f(decltype(&C::value))))[1];
    template<typename C> static char ((&f(...)))[2];

    //Make sure the member name is consistently spelled the same.
    static_assert(
        (sizeof(f<AmbiguitySeed>(0)) == 1)
        , "Member name specified in AmbiguitySeed is different from member name specified in Alias, or wrong Alias/AmbiguitySeed has been specified."
    );

    static bool const value = sizeof(f<Alias>(0)) == 2;
};

Макросы (Эль Диабло!):

CREATE_MEMBER_CHECK:

//Check for any member with given name, whether var, func, class, union, enum.
#define CREATE_MEMBER_CHECK(member)                                         \
                                                                            \
template<typename T, typename = std::true_type>                             \
struct Alias_##member;                                                      \
                                                                            \
template<typename T>                                                        \
struct Alias_##member <                                                     \
    T, std::integral_constant<bool, got_type<decltype(&T::member)>::value>  \
> { static const decltype(&T::member) value; };                             \
                                                                            \
struct AmbiguitySeed_##member { char member; };                             \
                                                                            \
template<typename T>                                                        \
struct has_member_##member {                                                \
    static const bool value                                                 \
        = has_member<                                                       \
            Alias_##member<ambiguate<T, AmbiguitySeed_##member>>            \
            , Alias_##member<AmbiguitySeed_##member>                        \
        >::value                                                            \
    ;                                                                       \
}

CREATE_MEMBER_VAR_CHECK:

//Check for member variable with given name.
#define CREATE_MEMBER_VAR_CHECK(var_name)                                   \
                                                                            \
template<typename T, typename = std::true_type>                             \
struct has_member_var_##var_name : std::false_type {};                      \
                                                                            \
template<typename T>                                                        \
struct has_member_var_##var_name<                                           \
    T                                                                       \
    , std::integral_constant<                                               \
        bool                                                                \
        , !std::is_member_function_pointer<decltype(&T::var_name)>::value   \
    >                                                                       \
> : std::true_type {}

CREATE_MEMBER_FUNC_SIG_CHECK:

//Check for member function with given name AND signature.
#define CREATE_MEMBER_FUNC_SIG_CHECK(func_name, func_sig, templ_postfix)    \
                                                                            \
template<typename T, typename = std::true_type>                             \
struct has_member_func_##templ_postfix : std::false_type {};                \
                                                                            \
template<typename T>                                                        \
struct has_member_func_##templ_postfix<                                     \
    T, std::integral_constant<                                              \
        bool                                                                \
        , sig_check<func_sig, &T::func_name>::value                         \
    >                                                                       \
> : std::true_type {}

CREATE_MEMBER_CLASS_CHECK:

//Check for member class with given name.
#define CREATE_MEMBER_CLASS_CHECK(class_name)               \
                                                            \
template<typename T, typename = std::true_type>             \
struct has_member_class_##class_name : std::false_type {};  \
                                                            \
template<typename T>                                        \
struct has_member_class_##class_name<                       \
    T                                                       \
    , std::integral_constant<                               \
        bool                                                \
        , std::is_class<                                    \
            typename got_type<typename T::class_name>::type \
        >::value                                            \
    >                                                       \
> : std::true_type {}

CREATE_MEMBER_UNION_CHECK:

//Check for member union with given name.
#define CREATE_MEMBER_UNION_CHECK(union_name)               \
                                                            \
template<typename T, typename = std::true_type>             \
struct has_member_union_##union_name : std::false_type {};  \
                                                            \
template<typename T>                                        \
struct has_member_union_##union_name<                       \
    T                                                       \
    , std::integral_constant<                               \
        bool                                                \
        , std::is_union<                                    \
            typename got_type<typename T::union_name>::type \
        >::value                                            \
    >                                                       \
> : std::true_type {}

CREATE_MEMBER_ENUM_CHECK:

//Check for member enum with given name.
#define CREATE_MEMBER_ENUM_CHECK(enum_name)                 \
                                                            \
template<typename T, typename = std::true_type>             \
struct has_member_enum_##enum_name : std::false_type {};    \
                                                            \
template<typename T>                                        \
struct has_member_enum_##enum_name<                         \
    T                                                       \
    , std::integral_constant<                               \
        bool                                                \
        , std::is_enum<                                     \
            typename got_type<typename T::enum_name>::type  \
        >::value                                            \
    >                                                       \
> : std::true_type {}

CREATE_MEMBER_FUNC_CHECK:

//Check for function with given name, any signature.
#define CREATE_MEMBER_FUNC_CHECK(func)          \
template<typename T>                            \
struct has_member_func_##func {                 \
    static const bool value                     \
        = has_member_##func<T>::value           \
        && !has_member_var_##func<T>::value     \
        && !has_member_class_##func<T>::value   \
        && !has_member_union_##func<T>::value   \
        && !has_member_enum_##func<T>::value    \
    ;                                           \
}

CREATE_MEMBER_CHECKS:

//Create all the checks for one member.  Does NOT include func sig checks.
#define CREATE_MEMBER_CHECKS(member)    \
CREATE_MEMBER_CHECK(member);            \
CREATE_MEMBER_VAR_CHECK(member);        \
CREATE_MEMBER_CLASS_CHECK(member);      \
CREATE_MEMBER_UNION_CHECK(member);      \
CREATE_MEMBER_ENUM_CHECK(member);       \
CREATE_MEMBER_FUNC_CHECK(member)

Поскольку все ответы кажутся мне слишком сложными, я бы хотел представить собственное решение, используя std::declval а также std::enable_if (GCC 4.8.3)

#define MEMBER_FUNC_CHECKER(name, fn, ret, args) \
template<class C, typename=void> struct name : std::false_type {}; \
template<class C> struct name<C, typename std::enable_if< \
  std::is_convertible<decltype(std::declval<C>().fn args), ret \
  >::value>::type> : std::true_type {};

ПРИМЕЧАНИЕ. Это не точная проверка подписи, а вызываемая функция с конвертируемым типом возврата. (изменить: изменено с is_sameвis_convertible)

Тестовое задание

struct One {
    int get() { return 0; }
    int add(int x, int y) { return x+y; }
};
struct Two: One {};
struct Not {};

MEMBER_FUNC_CHECKER(has_get, get, int, ())
MEMBER_FUNC_CHECKER(has_add, add, int, (1,2))

int main() {
    cout << "One " << (has_get<One>() ? "has" : "does not have")
        << " int get()" << endl;
    cout << "Two " << (has_get<Two>() ? "has" : "does not have")
        << " int get()" << endl;
    cout << "Not " << (has_get<Not>() ? "has" : "does not have")
        << " int get()" << endl;
    cout << "One " << (has_add<One>() ? "has" : "does not have")
        << " int add(int, int)" << endl;
    cout << "Two " << (has_add<Two>() ? "has" : "does not have")
        << " int add(int, int)" << endl;
    cout << "Not " << (has_add<Not>() ? "has" : "does not have")
        << " int add(int, int)" << endl;
    cout << "int " << (has_get<int>() ? "has" : "does not have")
        << " int get()" << endl;
}

Выход

Один имеет int get ()
Два имеет int get ()
Не не имеет int get ()
У одного есть int add (int, int)
Два имеет int add (int, int)
Не не имеет int add (int, int)
int не имеет int get ()

ОБНОВЛЕНИЕ: Мои шашки

/// Checker for typedef with given name and convertible type
#define TYPEDEF_CHECKER(checker, name) \
template<class C, typename T, typename = void> struct checker : std::false_type {}; \
template<class C, typename T> struct checker<C, T, typename std::enable_if< \
  std::is_convertible<typename C::name, T>::value>::type> : std::true_type {}
/// Checker for typedef with given name and exact type
#define TYPEDEF_CHECKER_STRICT(checker, name) \
template<class C, typename T, typename = void> struct checker : std::false_type {}; \
template<class C, typename T> struct checker<C, T, typename std::enable_if< \
  std::is_same<typename C::name, T>::value>::type> : std::true_type {}
/// Checker for typedef with given name and any type
#define TYPEDEF_CHECKER_ANY(checker, name) \
template<class C, typename = void> struct checker : std::false_type {}; \
template<class C> struct checker<C, typename std::enable_if< \
  !std::is_same<typename C::name*, void>::value>::type> : std::true_type {}

/// Checker for member with given name and convertible type
#define MTYPE_CHECKER(checker, name) \
template<class C, typename T, typename = void> struct checker : std::false_type {}; \
template<class C, typename T> struct checker<C, T, typename std::enable_if< \
  std::is_convertible<decltype(C::name), T>::value>::type> : std::true_type {}
/// Checker for member with given name and exact type
#define MTYPE_CHECKER_STRICT(checker, name) \
template<class C, typename T, typename = void> struct checker : std::false_type {}; \
template<class C, typename T> struct checker<C, T, typename std::enable_if< \
  std::is_same<decltype(C::name), T>::value>::type> : std::true_type {}
/// Checker for member with given name and any type
#define MTYPE_CHECKER_ANY(checker, name) \
template<class C, typename = void> struct checker : std::false_type {}; \
template<class C> struct checker<C, typename std::enable_if< \
  !std::is_same<decltype(C::name)*, void>::value>::type> : std::true_type {}

/// Checker for static const variable with given name and value
#define MVALUE_CHECKER(checker, name, val) \
template<class C, typename = void> struct checker : std::false_type {}; \
template<class C> struct checker<C, typename std::enable_if< \
  std::is_convertible<decltype(C::name), const decltype(val)>::value && C::name == val>::type> : std::true_type {}
/// Checker for static const variable with given name, value and type
#define MVALUE_CHECKER_STRICT(checker, name, val) \
template<class C, typename = void> struct checker : std::false_type {}; \
template<class C> struct checker<C, typename std::enable_if< \
  std::is_same<decltype(C::name), const decltype(val)>::value && C::name == val>::type> : std::true_type {}

/// Checker for member function with convertible return type and accepting given arguments
#define METHOD_CHECKER(checker, name, ret, args) \
template<class C, typename=void> struct checker : std::false_type {}; \
template<class C> struct checker<C, typename std::enable_if< \
  std::is_convertible<decltype(std::declval<C>().name args), ret>::value>::type> : std::true_type {};
/// Checker for member function with exact retutn type and accepting given arguments
#define METHOD_CHECKER_STRICT_RET(name, fn, ret, args) \
template<class C, typename=void> struct name : std::false_type {}; \
template<class C> struct name<C, typename std::enable_if< \
  std::is_same<decltype(std::declval<C>().fn args), ret>::value>::type> : std::true_type {};
/// Checker for member function accepting given arguments
#define METHOD_CHECKER_ANY(name, fn, args) \
template<class C, typename=void> struct name : std::false_type {}; \
template<class C> struct name<C, typename std::enable_if< \
  !std::is_same<decltype(std::declval<C>().fn args)*, void>::value>::type> : std::true_type {};

Тестовый код

struct One {
    typedef int type;
    static constexpr bool v = true;
    type x;
    One(type x = 0): x(x) {}
    ~One() {}
    type get() { return x; }
    type add(type x, type y) { return x+y; }
};
struct Two: One {};
struct Not {};

TYPEDEF_CHECKER(has_type, type);
TYPEDEF_CHECKER_ANY(any_type, type);
TYPEDEF_CHECKER_STRICT(exact_type, type);
MTYPE_CHECKER(has_x, x);
MTYPE_CHECKER_ANY(any_x, x);
MTYPE_CHECKER_STRICT(exact_x, x);
MVALUE_CHECKER(true_v, v, true);
MVALUE_CHECKER(true_z, z, true);
MVALUE_CHECKER(false_v, v, false);
MVALUE_CHECKER(one_v, v, 1);
MVALUE_CHECKER_STRICT(exact_v, v, 1);
METHOD_CHECKER(has_get, get, long, ());
METHOD_CHECKER(has_add, add, long, (1,2))
METHOD_CHECKER_ANY(any_get, get, ());
METHOD_CHECKER_STRICT_RET(int_get, get, int, ())
METHOD_CHECKER_STRICT_RET(long_get, get, long, ())

int main() {
#define CHECK(name, desc, ...) cout << endl; \
    cout << "One " << (name<One, ##__VA_ARGS__>() ? "has " : "does not have ") << desc << endl; \
    cout << "Two " << (name<Two, ##__VA_ARGS__>() ? "has " : "does not have ") << desc << endl; \
    cout << "Not " << (name<Not, ##__VA_ARGS__>() ? "has " : "does not have ") << desc << endl; \
    cout << "int " << (name<int, ##__VA_ARGS__>() ? "has " : "does not have ") << desc << endl
    string sep = string(60, '-');
    cout << sep;
    CHECK(any_type, "typedef type");
    CHECK(has_type, "typedef type convertible to long", long);
    CHECK(exact_type, "typedef type = int", int);
    CHECK(exact_type, "typedef type = long", long);

    cout << sep;
    CHECK(any_x, "var x");
    CHECK(has_x, "var x of type convertible to long", long);
    CHECK(exact_x, "var x of type int", int);
    CHECK(exact_x, "var x of type long", long);

    cout << sep;
    CHECK(true_v, "var v with value equal to true");
    CHECK(true_z, "var z with value equal to true");
    CHECK(false_v, "var v with value equal to false");
    CHECK(one_v, "var v with value equal to 1");
    CHECK(exact_v, "var v with value equal to 1 of type int");

    cout << sep;
    CHECK(has_get, "get()");
    CHECK(has_get, "get() with return type covertible to long");
    CHECK(has_add, "add() accepting two ints and returning ~ long");
    CHECK(int_get, "int get()");
    CHECK(long_get, "long get()");
}

Выход

Один имеет тип typedef Два имеет тип typedef Not не имеет тип typedef int не имеет тип typedef Один имеет тип typedef, преобразуемый в long Два имеет тип typedef, преобразуемый в long Не не имеет тип typedef, преобразуемый в long int не имеет преобразуемый typedef тип to long У одного есть typedef type = int У двух есть typedef type = int Не имеет typedef type = int
int не имеет typedef type = int У одного нет typedef type = long У двух нет typedef type = long Не имеет typedef type = long
int не имеет typedef type = long
------------------------------------------------------------ У одного есть var x У двух есть var x
Not нет var x
int, нет var x У одного есть var x типа, преобразуемого в long
Two имеет var x типа, преобразуемого в long
Not не имеет var x типа, преобразуемого в long int не имеет var x типа, преобразуемого в long Один имеет var x типа int
Two имеет var x типа int
Not не имеет var x типа int int не имеет v ar x типа int Один не имеет var x типа long Два не имеет var x типа long Не не имеет var x типа long int не имеет var x типа long --------- -------------------------------------------------- - Один имеет переменную v со значением, равным истине. Два имеет переменную v со значением, равным истинному. Не имеет переменную v со значением, равным истинному. Int не имеет переменную v со значением, равным истинному. в true Два не имеет var z со значением, равным true. Не имеет var z со значением, равным true. int не имеет var z со значением, равным true. Один не имеет var v со значением, равным false. Два не имеет var v со значением, равным false. Не имеет var v со значением, равным false. int не имеет var v со значением, равным false. Один имеет var v со значением, равным 1. Два имеет var v со значением, равным 1, не имеет иметь var v со значением, равным 1
int не имеет var v со значением, равным 1 Один не имеет var v со значением equal to 1 типа int
Two не имеет var v со значением, равным 1 типа int Не имеет var v со значением, равным 1 типа int int не имеет var v со значением, равным 1 типа int - -------------------------------------------------- -------- Один имеет get () Два имеет get()
Not не имеет get () int не имеет get () Один имеет get () с возвращаемым типом покрытия, доступным для long Два имеет get () с возвратом тип covertible к long
Not не имеет get () с возвращаемым типом covertable к long int не имеет get () с возвращаемым типом covertible к long Один имеет add (), принимающий два целых и возвращающий ~ long Два имеет add (), принимающий два целых и возврат ~ long
Not не имеет add (), принимающего два целых и возвращающего ~ long
int не имеет add (), принимающего два целого и возвращающего ~ long Один имеет int get () Два имеет int get()
Not не имеет int get () int не имеет int get () Один не имеет долго get () Два не имеет долго get () Не имеет долго get () int не имеет долго get ()
Другие вопросы по тегам