Warum schlägt SFINAE mit Mitgliedsfunktionen in Klassenvorlagen fehl?

Member-Funktion SFINAE in Klassenvorlagen: Eine detaillierte Erklärung

In der Welt von C wird SFINAE (Substitution Failure Is Not An Error) aktiviert Vorlagenoptimierungen durch Vermeidung von Instanziierungsfehlern während der Kompilierung. Beim Umgang mit Mitgliedsfunktionen von Klassenvorlagen kann sich SFINAE jedoch unerwartet verhalten.

Das Problem mit der Mitgliedsfunktion SFINAE

Beachten Sie den folgenden Code:

<code class="cpp">template <typename T>
struct Foo
{
    typename std::enable_if<std::is_same<T, A>::value>::type bar();
    typename std::enable_if<std::is_same<T, B>::value>::type bar();
};</code>

Entgegen den Erwartungen führt dieser Code zu einer Fehlermeldung. SFINAE funktioniert nicht wie vorgesehen für Mitgliedsfunktionen innerhalb einer Klassenvorlage.

SFINAE und abgeleitete Vorlagenargumente

Der Kern des Problems liegt darin, dass SFINAE auf abgeleitete Vorlagenargumente angewiesen ist . Es funktioniert nur, wenn das Vorlagenargument aus dem Funktionsaufruf abgeleitet wird. Bei Mitgliedsfunktionen werden Vorlagenargumente nicht abgeleitet, sondern explizit bereitgestellt.

Eine Lösung mit abgeleiteten Argumenten

Um das Problem zu beheben, können wir die ändern Code wie folgt:

<code class="cpp">template<typename T>
struct Foo
{
    template<typename U = T>
    typename std::enable_if<std::is_same<U,A>::value>::type bar()
    {
    }

    template<typename U = T>
    typename std::enable_if<std::is_same<U,B>::value>::type bar()
    {
    }
};</code>

Wenn nun Foo()(x) aufgerufen wird, leitet der Compiler das Vorlagenargument T ab und wählt die richtige Überladung basierend auf x aus. Dieser Ansatz ermöglicht, dass SFINAE wie erwartet funktioniert.

Alternativ: Explizite Klassenvorlagenspezialisierung

Wenn die Struktur der Klasse entscheidend ist und nicht geändert werden kann, ist eine alternative Lösung erforderlich explizite Klassenvorlagenspezialisierung:

<code class="cpp">template <typename> struct Foo;

template <> struct Foo<A> { void bar() {} };
template <> struct Foo<B> { void bar() {} };</code>

Hier weiß der Compiler anhand des bereitgestellten Typs genau, welche Spezialisierung er instanziieren muss. Bei der Spezialisierungsauswahl wird SFINAE nicht herangezogen.

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