С++ 03. Тест для rvalue-vs-lvalue во время компиляции, а не только во время выполнения

В С++ 03, Boost Foreach, используя этот интересный метод, во время выполнения может обнаруживать, является ли выражение lvalue или rvalue. (Я нашел, что через этот вопрос StackOverflow: Rvalues ​​в С++ 03)

Здесь демонстрация этой работы во время выполнения

(Это более простой вопрос, возникший в то время, когда я думал об этом другом недавнем вопросе моего вопроса. Ответ на этот вопрос может помочь нам ответить на этот другой вопрос. )

Теперь, когда я изложил вопрос, тестируя rvalue-ness в С++ 03 во время компиляции, я расскажу немного о том, что я пытался до сих пор.

Я хочу, чтобы сделать эту проверку во время компиляции. Это легко в С++ 11, но мне интересно, как С++ 03.

Я пытаюсь опираться на их идею, но также буду открыт для разных подходов. Основная идея их метода состоит в том, чтобы превратить этот код в макрос:

true ? rvalue_probe() : EXPRESSION;

Это "истина" слева от ?, и поэтому мы можем быть уверены, что EXPRESSION никогда не будет оценена. Но интересно то, что оператор ?: ведет себя по-разному в зависимости от того, являются ли его параметры lvalues ​​или rvalues ​​(нажмите эту ссылку выше для подробностей). В частности, он преобразует наш объект rvalue_probe одним из двух способов, в зависимости от того, является ли EXPRESSION значением lvalue или нет:

struct rvalue_probe
{
    template< class R > operator       R () { throw "rvalue"; }
    template< class L > operator       L & () const { throw "lvalue"; }
    template< class L > operator const L & () const { throw "const lvalue"; }
};

Это работает во время выполнения, потому что полученный текст можно поймать и использовать для анализа того, является ли EXPRESSION значением lvalue или rvalue. Но я хочу каким-то образом определить во время компиляции, какое преобразование используется.

Теперь это потенциально полезно, потому что это означает, что вместо запроса

Является ли EXPRESSION значением r?

мы можем спросить:

Когда компилятор компилирует true? rvalue_probe(): EXPRESSION, какой из двух перегруженных операторов, operator X или operator X&, выбран?

(Обычно вы можете определить, какой метод был вызван, изменив типы возвращаемых данных и получив sizeof его. Но мы не можем делать этого с этими операторами преобразования, особенно когда они зарыты внутри ?:. )

Я думал, что смогу использовать что-то вроде

is_reference< typeof (true ? rvalue_probe() : EXPRESSION) > :: type

Если EXPRESSION является lvalue, тогда выбирается operator&, и я надеялся, что все выражение будет тогда &. Но, похоже, это не работает. типы ссылок и типы non-ref довольно трудно (невозможно?) различать, особенно теперь, когда я пытаюсь выкопать внутри выражения ?:, чтобы увидеть, какое преобразование было выбрано.

Здесь приведенный здесь демо-код:

#include <iostream>
using namespace std;
struct X {
        X(){}
};

X x;
X & xr = x;
const X xc;

      X   foo()  { return x; }
const X   fooc() { return x; }
      X & foor()  { return x; }
const X & foorc() { return x; }

struct rvalue_probe
{
        template< class R > operator       R () { throw "rvalue"; }
        // template< class R > operator R const () { throw "const rvalue"; } // doesn't work, don't know why
        template< class L > operator       L & () const { throw "lvalue"; }
        template< class L > operator const L & () const { throw "const lvalue"; }
};

typedef int lvalue_flag[1];
typedef int rvalue_flag[2];
template <typename T> struct isref     { static const int value = 0; typedef lvalue_flag type; };
template <typename T> struct isref<T&> { static const int value = 1; typedef rvalue_flag type; };

int main() {
        try{ true ? rvalue_probe() : x;       } catch (const char * result) { cout << result << endl; } // Y lvalue
        try{ true ? rvalue_probe() : xc;      } catch (const char * result) { cout << result << endl; } // Y const lvalue
        try{ true ? rvalue_probe() : xr;      } catch (const char * result) { cout << result << endl; } // Y       lvalue
        try{ true ? rvalue_probe() : foo();   } catch (const char * result) { cout << result << endl; } // Y rvalue
        try{ true ? rvalue_probe() : fooc();  } catch (const char * result) { cout << result << endl; } // Y rvalue
        try{ true ? rvalue_probe() : foor();  } catch (const char * result) { cout << result << endl; } // Y lvalue
        try{ true ? rvalue_probe() : foorc(); } catch (const char * result) { cout << result << endl; } // Y const lvalue

}

(В конце у меня был какой-то другой код, но это просто путают вещи. Вы действительно не хотите видеть мои неудачные попытки ответить! Вышеприведенный код демонстрирует, как он может тестировать lvalue-versus-rvalue во время выполнения.)

ОТВЕТЫ

Ответ 1

Требуется некоторое усилие, но здесь протестированный и рабочий макрос is_lvalue, который правильно обрабатывает типы возвращаемой функции const struct S. Он полагается на const struct S rvalues, не привязывающий к const volatile struct S&, тогда как const struct S lvalues ​​do.

#include <cassert>

template <typename T>
struct nondeducible
{
  typedef T type;
};

char (& is_lvalue_helper(...))[1];

template <typename T>
char (& is_lvalue_helper(T&, typename nondeducible<const volatile T&>::type))[2];

#define is_lvalue(x) (sizeof(is_lvalue_helper((x),(x))) == 2)

struct S
{
  int i;
};

template <typename T>
void test_()
{
  T a = {0};
  T& b = a;
  T (* c)() = 0;
  T& (* d)() = 0;
  assert (is_lvalue(a));
  assert (is_lvalue(b));
  assert (!is_lvalue(c()));
  assert (is_lvalue(d()));
}

template <typename T>
void test()
{
  test_<T>();
  test_<const T>();
  test_<volatile T>();
  test_<const volatile T>();
}

int main()
{
  test<int>();
  test<S>();
}

Изменить: лишний дополнительный параметр удален, спасибо Xeo.

Изменить снова: согласно комментариям, это работает с GCC, но полагается на неуказанное поведение в С++ 03 (это действительно С++ 11) и не удается выполнить некоторые другие компиляторы. Дополнительный параметр восстановлен, что заставляет его работать в большем количестве случаев. const class rvalues ​​дают жесткую ошибку для некоторых компиляторов и дают правильный результат (false) для других.

Ответ 2

Адрес-оператора (&) может использоваться только с lvalue. Поэтому, если вы использовали его в тесте SFINAE, вы могли бы отличить его во время компиляции.

Статическое утверждение может выглядеть так:

#define STATIC_ASSERT_IS_LVALUE(x) ( (sizeof &(x)), (x) )

Версия с признаками может быть:

template<typename T>
struct has_lvalue_subscript
{
    typedef char yes[1];
    typedef char no[2];

    yes fn( char (*)[sizeof (&(((T*)0)->operator[](0))] );
    no fn(...);
    enum { value = sizeof(fn(0)) == 1 };
};

и может использоваться как

has_lvalue_subscript< std::vector<int> >::value

(Предупреждение: не проверено)

Я не могу придумать никакого способа проверить произвольное выражение, действующее в контексте вызывающего, без нарушения компиляции при сбое.