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/**
這份代碼詳細(xì)介紹了使用SFINAE技術(shù)實(shí)現(xiàn)is_not_buildin_type的原理。
按順序由上往下閱讀即可。
*/
#include <stdio.h>
#include <iostream>
/** ------------------------------------------------------------------------ */
#define DEFINITION(prefix) \
prefix none {}; \
prefix data { int i; }; \
prefix function { void f(int ) {} }; \
prefix both { int i; double f() { return 0.0; } };
namespace structures { DEFINITION(struct) }
namespace s = structures;
namespace classes { DEFINITION(class) }
namespace c = classes;
namespace unions { DEFINITION(union) }
namespace u = unions;
#undef DEFINITION
/**
上面對(duì)class、struct、union分別定義了：
none 有數(shù)據(jù)成員，無(wú)成員函數(shù)
data 有數(shù)據(jù)成員，沒(méi)成員函數(shù)
function 無(wú)數(shù)據(jù)成員，有成員函數(shù)
both 有數(shù)據(jù)成員，有成員函數(shù)
*/
/** ------------------------------------------------------------------------ */
void test_pointer_to_data_member() {
// 一旦某個(gè)類型不是基本數(shù)據(jù)類型，就可以定義成員指針（數(shù)據(jù)成員指針，成員函數(shù)指針）。
// 即使它沒(méi)有數(shù)據(jù)成員或者成員函數(shù)。
// s::none 并沒(méi)有數(shù)據(jù)成員或者成員函數(shù)。
int s::none::* p; //但是可以定義一個(gè)指向s的數(shù)據(jù)成員指針，只要類型不是void
// void s::none::* p2; //error C2182: 'p2' : illegal use of type 'void'
// 同時(shí)，在C++中，字面值0可以隱式轉(zhuǎn)換到任何指針類型。
p = 0; // ok
double s::none::* p3 = 0; // ok
// 但是，如果某類型沒(méi)有對(duì)應(yīng)類型的數(shù)據(jù)成員，就不能用數(shù)據(jù)成員指針去指向它。
int s::data::* p4 = 0;
p4 = &s::data::i; // ok
double s::data::* p5 = 0;
// p5 = &s::data::i;
// error C2440: '=' : cannot convert from 'int structures::data::* ' to 'double structures::data::* '
(void)p3; (void)p5;
}
// 這個(gè)是比較完整的測(cè)試
void test_pointer_to_data_member_integrate();
/** ------------------------------------------------------------------------ */
void test_pointer_to_member_function() {
// 同理，一旦某個(gè)類型不是基本類型，就可以定義指向該類型的成員函數(shù)的指針。
// 并且字面值0可以隱式轉(zhuǎn)換到該指針。
int (u::none::* p1)(void) = 0;
double (u::none::* p2)(double) = 0;
// 如果該類型確實(shí)有匹配的成員函數(shù)，可以使用該成員函數(shù)給指針賦值。
double (u::both::* p3 )(void) = &u::both::f;
void (u::function::* p4)(int) = &u::function::f;
// 否則不能賦值
// double (u::both::* p5 )(void) = &u::function::f;
//error C2440: 'initializing' : cannot convert from 'void (__thiscall unions::function::* )(int)' to 'double (__thiscall unions::both::* )(void)'
// void (u::function::* p6)(int) = &u::both::f;
//error C2440: 'initializing' : cannot convert from 'double (__thiscall unions::both::* )(void)' to 'void (__thiscall unions::function::* )(int)'
(void)p1; (void)p2; (void)p3; (void)p4;
}
// 這個(gè)是比較完整的測(cè)試
void test_pointer_to_member_function_integrate();
/** ------------------------------------------------------------------------ */
/**
那么，測(cè)試一個(gè)類型是否是內(nèi)建類型的“一個(gè)”方法就是
*/
namespace SFINAE {
class true_type { char dummy; true_type(); };
class false_type { char dummy[2]; false_type(); };
// sizeof(true_type)!=sizeof(false_type)
template<class C>
true_type is_not_buildin_type_test(int C::* pointer_to_data_member);
template<typename T>
false_type is_not_buildin_type_test(
);
void test_theory() {
using namespace std;
/* 在當(dāng)前名字空間下， is_not_buildin_type_test是2個(gè)函數(shù)模板的名字：
template<class C>
true_type is_not_buildin_type_test(int C::* pointer_to_data_member);
（以下簡(jiǎn)稱模板1）
template<typename T>
false_type is_not_buildin_type_test();
（以下簡(jiǎn)稱模板2）
它們相互構(gòu)成重載。
*/
cout<<sizeof( is_not_buildin_type_test<c::none>(0) )<<endl;
// 0 可以隱式轉(zhuǎn)化成 int c::none::* ，可以匹配模板1 (with C = c::none)
// 這里int是無(wú)關(guān)緊要的， 只要不是void就行
// 當(dāng)然使用其他類型的數(shù)據(jù)成員指針 T C::* (T!=void)
// 或者成員函數(shù)指針進(jìn)行測(cè)試 T (C::*)(paramter_list)，也是可以的
// 只是int C::* 寫起來(lái)比較方便。
// 因?yàn)?) 可以匹配任何類型的對(duì)象，
// 所以 0 也可以匹配模板2
// 又因?yàn)?)處于重載選擇優(yōu)先級(jí)中的最底層，所以最終匹配模板1。
// 注意，此處模板2不能使用(int),或者(T*)因?yàn)樗膬?yōu)先級(jí)高于(int C::*)
cout<<sizeof( is_not_buildin_type_test<double>(0) )<<endl;
// 0 不能隱式轉(zhuǎn)換成 int double::*，也就不能匹配模板1 ( with C=double )
// 但是還有一個(gè)“補(bǔ)救”的函數(shù)模板2，可以匹配任何類型的對(duì)象。
// 又因?yàn)镾FINAE(Substitution failure is not an error)機(jī)制
// 所以對(duì)模板1的失敗的匹配并不報(bào)錯(cuò)。
}
// 還有一些細(xì)節(jié)
// 比如is_not_buildin_type_test并沒(méi)有實(shí)現(xiàn)。
// 但是因?yàn)樗瑫r(shí)也沒(méi)有被調(diào)用， 而僅僅是用sizeof測(cè)試它的返回值，所以不算錯(cuò)誤。
// 也防止了客戶無(wú)意調(diào)用這個(gè)函數(shù)。
// 如何得知哪個(gè)is_not_buildin_type_test被重載選中？
// 是通過(guò)返回值的大小不同來(lái)區(qū)分的。
// 所以就需要true_type和false_type這2個(gè)東西。
// 其實(shí)更合理的命名應(yīng)該是small_type和big_type。
// 同時(shí)，它們聲明有私有的構(gòu)造函數(shù)，并且不實(shí)現(xiàn)，防止客戶使用這2個(gè)類。
// 還因?yàn)閕s_not_buildin_type_test并沒(méi)有真正實(shí)現(xiàn)
// 也就沒(méi)有真正返回true_type或者false_type
// 所以沒(méi)有實(shí)現(xiàn)true_type和false_type的構(gòu)造函數(shù)也沒(méi)關(guān)系。
// 一切都因?yàn)閟izeof ……
/** -------------------------------------------------------------------- */
/**
將這種方法再包裝一下
（避免客戶去使用sizeof( xxx ) == sizeof( ture_type )等等）
就得到
*/
template<typename T>
class is_not_buildin_type {
is_not_buildin_type();
public:
enum { value =
sizeof(true_type)==sizeof( is_not_buildin_type_test<T>(0) ) };
};
// 或者將true_type,false_type,定義為它的內(nèi)嵌類型。
// 同時(shí)將is_not_buildin_type_test定義為它的靜態(tài)成員函數(shù)。
template<typename T>
class is_not_buildin_type2 {
is_not_buildin_type2();
// 因?yàn)槭莾?nèi)嵌的private，客戶不能訪問(wèn)
// 所以可以隨意一點(diǎn)
typedef char small_t;
struct big_t { small_t dummy[2]; };
template<typename U>
static big_t test(void (U::*)(short, float) );
// 只要是成員指針就ok，無(wú)論是數(shù)據(jù)成員指針還是成員函數(shù)指針。
// 也無(wú)論類型，簽名如何。
template<typename U>
static small_t test();
// 注意補(bǔ)救函數(shù)現(xiàn)在返回small_t
public:
// 但這也是無(wú)關(guān)緊要的，因?yàn)閟mall_t和big_t只是告之哪個(gè)重載被選中的方式。
// 只要這里處理好對(duì)應(yīng)就可以了。
enum { value= sizeof(big_t)==sizeof( test<T>(0) ) };
};
void test_wrapper() {
using namespace std;
cout<<is_not_buildin_type<c::data>::value<<endl;
cout<<is_not_buildin_type<u::both>::value<<endl;
cout<<is_not_buildin_type<float>::value<<endl;
cout<<is_not_buildin_type2<c::data>::value<<endl;
cout<<is_not_buildin_type2<u::both>::value<<endl;
cout<<is_not_buildin_type2<float>::value<<endl;
}
// 一個(gè)更完整的測(cè)試
void test_wrapper_integrate();
}
/** ------------------------------------------------------------------------ */
/**測(cè)試一個(gè)類型是否是內(nèi)建類型的另一個(gè)方法，需要更少的技巧。*/
namespace partial_specialization {
template<typename T>
struct is_not_buildin_type { enum { value=true }; };
// T不是一個(gè)內(nèi)建類型
// 除非
template<>
struct is_not_buildin_type<int> { enum { value=false}; };
// T是int
template<>
struct is_not_buildin_type<unsigned int> { enum { value=false}; };
// T是unsigned int
// .. more ..
}
int main()
{
using namespace std;
test_pointer_to_data_member();
test_pointer_to_data_member_integrate();
test_pointer_to_member_function();
test_pointer_to_member_function_integrate();
cout<<endl;
SFINAE::test_theory();
cout<<endl;
SFINAE::test_wrapper();
cout<<endl;
SFINAE::test_wrapper_integrate();
}
void test_pointer_to_data_member_integrate() {
// to do
}
void test_pointer_to_member_function_integrate() {
// to do
}
namespace SFINAE {
void test_wrapper_integrate() {
// to do
}
}
這個(gè)代碼已經(jīng)能很完美的解釋了~
今天看了C++ Templates 的15章.. 收獲頗多.. 以前的很多疑惑都比較開朗了~
posted on 2009-03-16 23:32
Charlie 侯杰 閱讀(2675)
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