什么是表达式 SFINAE 以及它如何在 C 模板编程中启用编译时决策？

表达式 SFINAE 及其应用

在 C 模板编程中，表达式 SFINAE（替换失败不是错误）使程序员能够select 函数重载基于涉及模板参数的表达式的有效性。这种技术可以实现复杂的推论、错误检测和编译时决策。

表达式 SFINAE 通过使用基于 decltype 的函数参数定义函数模板来工作。通过在 decltype 中精心设计表达式，开发人员可以根据表达式是否成功解析来确定该函数是否适用。如果表达式无效，则该函数实际上被取消重载解析过程的资格。

为了说明这个概念，请考虑以下示例：

template <class T>
auto f(T t) -> decltype((void)0, true); // if T has a conversion to void

如果 T 转换为 void，表达式 (void)0 有效，并且可以使用类型 T 的参数调用函数模板 f。但是，如果 T 缺少到 void 的有效转换，则表达式 (void)0 将在替换期间失败，并且函数模板f 将被取消资格。

在定义封装类型属性的特征类时，通常会利用这种技术。例如，用于验证类型是否提供 begin() 成员函数的特征类可以定义如下：

struct has_member_begin {
  template <class T>
  static auto test(T* p) -> decltype(p->begin()); // if T has begin() member
  template <class T>
  static auto test(...) -> std::false_type; // otherwise
};

通过在模板中的 decltype 中使用 has_member_begin::test(0)参数定义时，编译器尝试将 T 代入表达式 p->begin() 中。如果T提供了有效的begin()成员，则推导成功；

综上所述，Expression SFINAE 是一项强大的技术，它允许程序员根据表达式的有效性来定义具有特定要求的函数模板。此功能为高级模板编程、特征类和编译时错误处理提供了各种可能性。

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