Apakah sfinae (kegagalan penggantian bukan kesilapan)? Bagaimana ia digunakan dalam metaprogramming templat?

Apakah sfinae (kegagalan penggantian bukan kesilapan)? Bagaimana ia digunakan dalam metaprogramming templat?

Sfinae, yang bermaksud "kegagalan penggantian bukanlah kesilapan," adalah prinsip dalam metaprogramming template yang menentukan bahawa jika penggantian parameter templat ke dalam perisytiharan fungsi gagal, ia tidak mengakibatkan kesilapan kompilasi, tetapi menyebabkan pengkhususan tertentu dikeluarkan dari set resolusi muatan. Teknik ini biasanya digunakan untuk mengawal pengkhususan templat fungsi yang dipertimbangkan semasa resolusi beban.

Dalam metaprogramming templat, SFINAE digunakan untuk mengaktifkan atau melumpuhkan fungsi secara selektif berdasarkan keadaan tertentu, biasanya melibatkan ciri -ciri jenis argumen templat. Ini dilakukan dengan menggunakan ungkapan yang sah untuk beberapa jenis tetapi bukan untuk orang lain dalam perisytiharan templat, selalunya dalam argumen templat lalai atau jenis parameter fungsi.

Sebagai contoh, pertimbangkan fungsi generik yang sepatutnya berfungsi dengan jenis yang mempunyai fungsi ahli tertentu. Anda boleh menggunakan sfinae untuk memastikan bahawa fungsi itu dikumpulkan hanya apabila jenis memang mempunyai fungsi ahli itu:

 <code class="cpp">template<typename t> auto foo(T t) -> decltype(t.memberFunction(), void(), std::true_type{}) { t.memberFunction(); return std::true_type{}; } template<typename t> std::false_type foo(T t) { return std::false_type{}; }</typename></typename></code>

Dalam contoh ini, fungsi foo pertama akan dipilih oleh resolusi beban hanya jika T mempunyai fungsi ahli yang dipanggil memberFunction . Jika tidak, fungsi foo kedua, yang sentiasa disusun, akan digunakan.

Bagaimanakah SFINAE dapat meningkatkan fleksibiliti fungsi templat C?

SFINAE dengan ketara meningkatkan fleksibiliti fungsi templat C dengan membolehkan pemaju menulis lebih banyak kod generik yang boleh menyesuaikan diri dengan pelbagai jenis pada masa kompilasi. Kesesuaian ini dicapai dengan membolehkan dan melumpuhkan kelebihan fungsi yang berbeza berdasarkan sifat -sifat jenis yang terlibat, menghasilkan kod yang lebih mantap dan boleh diguna semula.

Salah satu cara utama SFINAE meningkatkan fleksibiliti adalah dengan membenarkan penciptaan antara muka generik yang boleh berkelakuan berbeza berdasarkan keupayaan jenis yang terlibat. Sebagai contoh, pertimbangkan fungsi templat yang mungkin perlu menggunakan algoritma yang berbeza bergantung kepada sama ada jenis menyediakan fungsi atau pengendali ahli tertentu. Sfinae membolehkan fungsi sedemikian untuk menyesuaikan diri dengan lancar:

 <code class="cpp">template<typename t> auto sort(T& container) -> decltype(container.sort(), void(), std::true_type{}) { container.sort(); } template<typename t> void sort(T& container) { std::sort(container.begin(), container.end()); }</typename></typename></code>

Dalam kes ini, jika T mempunyai fungsi ahli sort , beban pertama akan dipilih, memanfaatkan mekanisme penyortiran jenis sendiri. Jika tidak, kelebihan kedua menggunakan std::sort perpustakaan standard akan digunakan.

Dengan menggunakan SFINAE, pemaju boleh membuat API yang lebih ekspresif dan boleh disesuaikan yang lebih mudah digunakan dengan betul dan lebih sukar untuk disalahgunakan.

Apakah perangkap biasa untuk dielakkan ketika melaksanakan SFINAE di C?

Apabila melaksanakan SFINAE di C, terdapat beberapa perangkap biasa untuk mengetahui dan mengelakkan:

1. Kekasih yang tidak disengajakan : Apabila mencipta banyak beban berasaskan SFINAE, mungkin untuk berakhir dengan beban yang samar-samar untuk jenis tertentu, yang membawa kepada kesilapan kompilasi. Sentiasa pastikan bahawa beban yang dibezakan dengan jelas berdasarkan keadaan yang membolehkan mereka.
2. Kegagalan penggantian yang tidak diingini : Kadang -kadang, syarat -syarat untuk Sfinae mungkin mencetuskan kes -kes yang anda tidak jangkakan, yang membawa kepada tingkah laku yang tidak dijangka. Secara menyeluruh menguji keadaan SFINAE anda dengan pelbagai jenis untuk memastikan mereka berkelakuan seperti yang dimaksudkan.
3. Berlebihan Sfinae : Walaupun Sfinae adalah alat yang berkuasa, terlalu banyak ia dapat membuat kod lebih sukar untuk dibaca dan diselenggara. Gunakannya dengan bijak, dan pertimbangkan alternatif seperti pengiriman tag atau pengkhususan templat eksplisit apabila mereka mungkin lebih jelas atau lebih sesuai.
4. Tidak mengendalikan semua kes : Pastikan anda mempunyai kes sandaran atau lalai untuk mengendalikan situasi di mana tidak ada satu daripada sfinae yang dibolehkan overloads. Ini biasanya dicapai dengan mempunyai fungsi yang tidak templat yang berfungsi sebagai tangkapan.
5. Salah faham konteks penggantian : Ingatlah bahawa Sfinae terpakai semasa penggantian argumen templat, dan bukan semasa badan fungsi. Hanya ungkapan dalam pengisytiharan fungsi, jenis pulangan, dan nilai argumen lalai yang dipertimbangkan untuk SFINAE.

Bolehkah Sfinae digunakan untuk mencapai fungsi yang berlebihan dalam templat C?

Ya, Sfinae sememangnya boleh digunakan untuk mencapai fungsi yang berlebihan dalam templat C. Ia membolehkan pengkompil untuk secara selektif membuang pengkhususan templat tertentu semasa resolusi beban, dengan berkesan membolehkan atau melumpuhkannya berdasarkan sifat -sifat jenis yang terlibat.

Contoh klasik menggunakan SFINAE untuk kelebihan fungsi adalah mewujudkan fungsi generik yang mempunyai pelaksanaan yang berbeza berdasarkan sama ada operasi tertentu tersedia untuk jenis argumen. Pertimbangkan contoh fungsi toString yang menukarkan nilai kepada rentetan dengan cara yang berbeza bergantung kepada operasi yang ada:

 <code class="cpp">#include <string> #include <sstream> template<typename t> std::string toString(T value, std::enable_if_t<:is_arithmetic_v>, int> = 0) { std::ostringstream oss; oss  std::string toString(T value, std::enable_if_t, int> = 0) { return value.toString(); // Assumes T has a toString member function }</:is_arithmetic_v></typename></sstream></string></code>

Dalam contoh ini, fungsi toString pertama akan digunakan untuk jenis aritmetik (seperti int dan double ), manakala yang kedua akan digunakan untuk jenis yang mempunyai fungsi ahli toString . std::enable_if_t Membina leverages sfinae untuk membolehkan atau melumpuhkan setiap fungsi berlebihan berdasarkan sifat std::is_arithmetic_v<t></t> .

Dengan berhati-hati mencipta keadaan SFINAEE, pemaju boleh mewujudkan kelebihan fungsi yang kaya, jenis-kesedaran yang membolehkan pengaturcaraan yang lebih fleksibel dan generik.

Atas ialah kandungan terperinci Apakah sfinae (kegagalan penggantian bukan kesilapan)? Bagaimana ia digunakan dalam metaprogramming templat?. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!