고급 템플릿 기술의 경우 C에서 sfinae (대체 실패는 오류가 아님)를 어떻게 사용합니까?

고급 템플릿 기술의 경우 C에서 sfinae (대체 실패가 오류가 아님)를 사용하는 방법

Sfinae는 컴파일 오류를 일으키지 않고 템플릿 인스턴스화 실패를 우아하게 처리 할 수있는 강력한 C 기술입니다. 대체 단계에서 유효하지 않은 템플릿 인스턴스화를 폐기하는 컴파일러의 능력을 활용하여 마치 존재하지 않은 것처럼 취급합니다. 핵심은 유효하지 않은 치환이 어려운 오류가 아니라 컴파일러가 조용히 무시하는 실패로 이어지는 템플릿을 구조화하는 것입니다. 이것은 일반적으로 std::enable_if , std::is_integral 과 같은 기술을 사용하여 <type_traits></type_traits> 됩니다.

일반적인 접근법은 템플릿 매개 변수 목록 내에서 std::enable_if 사용하는 것입니다. std::enable_if 부울 조건 (종종 유형 특성을 기준으로)과 인수로 유형을 취합니다. 조건이 참이면 유형이 대체됩니다. 그렇지 않으면, 매개 변수는 템플릿 시그니처에서 제거되어 해당 특정 인스턴스화를 효과적으로 비활성화합니다. 이를 통해 전달 된 유형에 따라 템플릿 인수로 조건부 또는 클래스를 정의 할 수 있습니다.

예를 들어:

 <code class="c  ">#include <type_traits> template <typename t typename="std::enable_if_t<std::is_integral_v<T">>> T addOne(T value) { return value 1; } template <typename t typename="std::enable_if_t<!std::is_integral_v<T">>> T addOne(T value) { return value 1.0; // Handle non-integral types differently } int main() { int i = addOne(5); // Uses the first overload double d = addOne(5.5); // Uses the second overload //std::string s = addOne("hello"); //This will not compile, no suitable overload found. return 0; }</typename></typename></type_traits></code>

이 예에서 addOne 함수는 sfinae를 사용하여 과부하됩니다. 첫 번째 오버로드는 T 적분 유형 인 경우에만 활성화됩니다. T 적분 유형이 아닌 경우 두 번째 오버로드가 활성화됩니다. 조건을 충족하지 않는 유형이 통과되면 적절한 과부하가 발견되지 않지만 컴파일은 실패하지 않습니다.

C 템플릿 메타 프로 그램에서 sfinae에 대한 일반적인 사용 사례

Sfinae는 다양한 템플릿 메타 프로 그램 시나리오에서 광범위한 사용을 발견했습니다. 일부 일반적인 사용 사례는 다음과 같습니다.

• 조건부 기능 과부하 : 이전 예제에서 볼 수 있듯이 SFINAE는 기능 본문 내에서 명시 적 유형 확인을 필요없이 인수 유형에 따라 다르게 행동하는 기능을 생성 할 수 있습니다.
• 유형 의존적 멤버 함수 : sfinae를 사용하여 템플릿 매개 변수와 관련하여 특정 조건이 충족되는 경우에만 클래스 템플릿에 멤버 기능을 추가 할 수 있습니다. 예를 들어, 유형이 std::string 으로의 변환을 지원하는 경우에만 to_string() 메소드 만 제공 할 수 있습니다.
• 사용자 정의 유형 특성 : sfinae는 표준 라이브러리 유형 특성의 기능을 확장하는 고유 한 유형 특성을 구현하는 데 사용될 수 있습니다. 이를 통해 유형의 특정 속성 또는 동작을 확인할 수 있습니다.
• 코드 복제 방지 : 유형 특성을 기반으로 코드를 조건부로 활성화하거나 비활성화함으로써 Sfinae는 다른 유형에 대해 동일한 함수 또는 클래스의 여러 버전의 필요를 피합니다.
• 템플릿 전문화 활성화 또는 비활성화 전문화 : sfinae를 사용하여 유형 속성에 따라 특정 템플릿 전문화를 선택적으로 활성화 또는 비활성화 할 수 있습니다.

Sfinae가 내 C 템플릿의 컴파일 타임 안전 및 효율성을 향상시키는 데 도움이 될 수 있습니까?

예, Sfinae는 컴파일 타임 안전과 효율성에 크게 기여합니다.

컴파일 타임 안전 : 유형 속성을 기반으로 조건부 컴파일을 활성화함으로써 Sfinae는 호환되지 않는 유형으로 인해 런타임 오류로 이어질 코드의 컴파일을 방지합니다. 런타임 대신 컴파일 중에 오류가 감지되어 코드의 전반적인 견고성이 향상됩니다.

컴파일 시간 효율성 : SFINAE에는 컴파일 타임 오버 헤드가 포함되지만 지원되지 않는 유형에 대한 불필요한 코드의 생성을 피함으로써 장기적으로 효율성을 향상시킬 수 있습니다. 이로 인해 컴파일 된 실행 파일의 크기가 줄어들고 특히 많은 수의 템플릿을 처리 할 때 더 빠른 실행 시간을 초래할 수 있습니다. 트레이드 오프는 일반적으로 런타임 오류를 방지하여 디버깅 및 수정에 훨씬 더 많은 비용이 들기 때문에 그만한 가치가 있습니다.

sfinae는 내 C 템플릿 내 유형 특성을 기반으로 조건부 편집을 어떻게 활성화합니까?

sfinae는 템플릿 매개 변수 목록 내에서 유형 특성을 사용하여 조건부 편집을 가능하게합니다. 유형 특성은 컴파일 시간에 유형에 대한 정보를 제공하는 클래스 또는 객체입니다. 예를 들어 std::is_integral , std::is_floating_point , std::is_same 등이 포함됩니다. std::enable_if (또는 유사한 기술)와 함께 이러한 특성을 사용하면 특정 조건 (유형 특성에 의해 정의 된 경우에만 인스턴스)을 만들 수 있습니다.

std::enable_if 로 표현 된 조건이 false 인 경우 컴파일러는 해당 템플릿 매개 변수를 제거하여 대체 실패로 이어집니다. 이 실패는 오류 (sfinae)가 아니기 때문에 컴파일러는 잘못된 인스턴스화를 조용히 무시하여 조건부 편집을 효과적으로 수행합니다. 이를 통해 부적절한 유형을 사용할 때 컴파일 오류를 유발하지 않고 다른 유형에 우아하게 적응하는 일반 코드를 작성할 수 있습니다. 컴파일러는 템플릿 인수의 유효한 조합에 대한 코드 만 생성합니다.

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