Как использовать SFINAE для выбора ближайшего типа соответствия типа?

Сценарий:
У меня есть множество типов, которые можно классифицировать как контейнеры последовательностей.
Все контейнеры последовательностей представляют собой структуры данных, но не каждая структура данных будет контейнером последовательности.

Вот пример того, что показано в коде. В этом примере единственным "важным типом" является Array_T. Он подразделяется на две категории: это контейнер последовательности, и поскольку все контейнеры последовательностей являются структурами данных, это, в свою очередь, структура данных.

//A sequence container type
class Array_T{};

//A type trait for that particular sequence container
template <typename T> struct Is_Array           { static const bool value = false; };
template <>           struct Is_Array<Array_T>  { static const bool value = true;  };

//A type trait to identify all of the sequence containers
template <typename T> struct Is_A_Sequence_Container { static const bool value = Is_Array<T>::value
/* would probably "or" together more sequence types, but we only have Array_T in this example */;};

//A type trait to identify all of the data structures
template <typename T> struct Is_A_Data_Structure { static const bool value = Is_A_Sequence_Container<T>::value
/* would probably "or" together more data structure types, but we only have sequence containers in this example */;};

Обратите внимание, что на Array_T нельзя выполнить наследование; он должен оставаться таким, как он был объявлен.

Проблема:
Я хочу написать две функции. Одна функция будет обрабатывать все контейнеры последовательностей, а другая функция будет обрабатывать все структуры данных. Я не знаю, действительно ли будет существовать функция контейнера последовательности, так как эта часть кода может или не может быть сгенерирована.

Итак, как я могу использовать мета-шаблонное программирование, чтобы выбрать ближайшую сопоставимую идентификацию для типа? Вот два примера ожидаемого поведения:

Случай 1:

// ...
//Both functions exist! Call the more specific one.
// ...

function(Array_T{}); // prints "sequence container"

Случай 2:

// ...
//Only the data structure one exists(not the sequence container one)
// ...

function(Array_T{}); // prints "data structure"

Моя попытка:

#include <iostream>
#include <type_traits>

//A sequence container type
class Array_T{};

//A type trait for that particular sequence container
template <typename T> struct Is_Array           { static const bool value = false; };
template <>           struct Is_Array<Array_T>  { static const bool value = true;  };

//A type trait to identify all of the sequence containers
template <typename T> struct Is_A_Sequence_Container { static const bool value = Is_Array<T>::value
/* would probably "or" together more sequence types, but we only have Array_T in this example */;};

//A type trait to identify all of the data structures
template <typename T> struct Is_A_Data_Structure { static const bool value = Is_A_Sequence_Container<T>::value
/* would probably "or" together more data structure types, but we only have sequence containers in this example */;};

// ↑ all of this code was already shown to you


//NOTE: This function MAY OR MAY NOT actually appear in the source code
//This function handles all sequence types
template<class T, typename std::enable_if<Is_A_Sequence_Container<T>::value,int>::type=0>
void function(T t) {
    std::cout << "sequence container" << std::endl;
    return;
}

//This function handles all data structures; assuming a more specific function does not exist(*cough* the one above it)
template<class T, typename std::enable_if<Is_A_Data_Structure<T>::value,int>::type=0>
void function(T t) {
    std::cout << "data structure" << std::endl;
    return;
}

int main(){

    function(Array_T{});
}

Теперь я понимаю, что это не работает, потому что значение будет истинно для ОБОИХ из enable_ifs.
Поэтому я хочу добавить вторую функцию enable_if в функцию структуры данных, чтобы проверить, существует ли функция контейнера последовательности. Что-то вроде этого:

//...
//This function handles all data structures; assuming a more specific function does not exist(*cough* the one above it)
template<class T, typename std::enable_if<Is_A_Data_Structure<T>::value,int>::type=0,
                  typename std::enable_if</*if the more specific function does not exist*/,int>::type=0>>
void function(T t) {
    std::cout << "data structure" << std::endl;
    return;
}

int main(){

    function(Array_T{});
}

И это, где я застрял. Есть ли способ сделать это, не касаясь замедления Array_T и без привлечения третьей функции для отправки?

ОТВЕТЫ

Ответ 1

Я бы использовал диспетчер отправки тегов:

struct DataStructureTag {};
struct SequenceContainerTag : public DataStructureTag {};

template <typename T> struct DataStructureTagDispatcher
{
    typedef typename std::conditional<Is_A_Sequence_Container<T>::value,
                                      SequenceContainerTag,
                                      DataStructureTag>::type type;
};


// NOTE: This function MAY OR MAY NOT actually appear in the source code
// This function handles all sequence types
template<class T>
void function(T&& t, const SequenceContainerTag&) {
    std::cout << "sequence container" << std::endl;
    return;
}

// This function handles all data structures (not handled my a more specific function)
template<class T>
void function(T&& t, const DataStructureTag&) {
    std::cout << "data structure" << std::endl;
    return;
}

template <class T>
typename std::enable_if<Is_A_Data_Structure<T>::value, void>::type
function(T&& t)
{
    typedef typename DataStructureTagDispatcher<T>::type tag;
    function(t, tag());
}

Ответ 2

Вы также можете использовать иерархию классов, чтобы устранить перегрузки

struct R2 {};
struct R1 : R2 {};

//NOTE: This function MAY OR MAY NOT actually appear in the source code
//This function handles all sequence types
template<class T, typename std::enable_if<Is_A_Sequence_Container<T>::value,int>::type=0>
void function(R1, T t) {
    std::cout << "sequence container" << std::endl;
    return;
}

//This function handles all data structures; assuming a more specific function does not exist(*cough* the one above it)
template<class T, typename std::enable_if<Is_A_Data_Structure<T>::value,int>::type=0>
void function(R2, T t) {
    std::cout << "data structure" << std::endl;
    return;
}

int main(){
    function(R1{}, Array_T{});
}

Ответ 3

Я адаптировал fooobar.com/info/3172/...:

// template funcName should exist
#define HAS_TEMPLATED_FUNC(traitsName, funcName, Prototype)                          \
    template<typename U>                                                             \
    class traitsName                                                                 \
    {                                                                                \
        typedef std::uint8_t yes;                                                    \
        typedef std::uint16_t no;                                                    \
        template <typename T, T> struct type_check;                                  \
        template <typename T = U> static yes &chk(type_check<Prototype, &funcName>*); \
        template <typename > static no &chk(...);                                    \
    public:                                                                          \
        static bool const value = sizeof(chk<U>(0)) == sizeof(yes);                  \
    }

И затем

//NOTE: This function MAY OR MAY NOT actually appear in the source code
//This function handles all sequence types
template<class T, typename std::enable_if<Is_A_Sequence_Container<T>::value,int>::type = 0>
void function(T t) {
    std::cout << "sequence container" << std::endl;
    return;
}

// this assumes that any template 'function' exists
// (Do you have version for `data structure` ?)
// or else create a dummy struct and then
// template <T>
// typename std::enable_if<std::is_same<T, dummy>::value>::type function(dummy) {}
HAS_TEMPLATED_FUNC(isFunctionExist_Specialized, function<T>, void (*)(T));

// This function handles all data structures not already handled
template<class T, typename std::enable_if<Is_A_Data_Structure<T>::value, int>::type = 0,
                  typename std::enable_if<!isFunctionExist_Specialized<T>::value, int>::type = 0>
void function(T t) {
    std::cout << "data structure" << std::endl;
    return;
}
// Care, isFunctionExist_Specialized<T>:: value is computed only once,
// so you have to use another
// `HAS_TEMPLATED_FUNC(isFunctionExist, function<T>, void (*)(T));`
// to take into account these new functions.