从模板实例化中包含和排除类型

Question

我想阻止某些类型的模板实例化。我想在库中实现一个算法，它只适用于实数，而不适用于复杂或整数类型。因此，使用浮动/双/长双/强强类的用户实例化应该是可以的，但不能发生complex<float>。

专门化会产生代码膨胀，而代码将永远不会被使用。(我只能生成只抛出异常的ctors )。

template<typename T>
void work (T & result, T const & input) { /* work for any real type */ }

理想情况下，应该有一个编译器消息，上面写着“这个.实例化是不允许的”。

允许的模板的显式列表将限制太大。

Answer 1

可以使用static_assert生成所需的确切编译时错误消息：

#include <type_traits>

template<typename T>
void work (T & result, T const & input)
{
    static_assert(std::is_floating_point<T>::value, "Only floating point types are allowed.");

    // ...
}

如果您使用的是C++17，您可以将它写得更短一点：

static_assert(std::is_floating_point_v<T>, "Only floating point types are allowed.");

Answer 2

如果要防止对特定类型进行实例化，可以将模板的特定专门化定义为deleted。

防止使用T=int实例化的最小示例

template<typename T>
void work (T & result, T const & input) { (void)result; (void)input; }


template<>
void work (int & result, int const & input) = delete;

int main()
{
    float f1 = 3.14;
    float f2 = 1.414;
    work(f1, f2); //works

    int i1 = 1;
    int i2 = 2;
    work(i1, i2); //Doesn't work

}

编译器将抱怨使用int实例化。

error: use of deleted function 'void work(T&, const T&) [with T = int]'
   16 |     work(i1, i2); //Doesn't work

演示

Answer 3

为了完整起见，也有SFINAE。

template<typename T>
auto work (T & result, T const & input) -> std::enable_if_t<std::is_floating_point_v<T>>
{
  // ..
}

省略void是因为它是默认类型，enable_if_t解析到条件保持时。这只是一个文体上的选择。

这里的不同之处在于，这个函数甚至不会被认为存在于重载解析中。因此，您可以检查work是否可以在其他SFINAE上下文中使用参数调用。将检查放入函数模板的签名中是实现此目的的唯一方法。