输入特征来检查给定类型是否存在 istream 运算符>>

Question

我发现这个类型特征可以用来检查某种类型

T

是否支持

operator<<

:

template<class Class>
struct has_ostream_operator_impl {
    template<class V>
    static auto test(V*) -> decltype(std::declval<std::ostream>() << std::declval<V>());
    template<typename>
    static auto test(...) -> std::false_type;

    using type = typename std::is_same<std::ostream&, decltype(test<Class>(0))>::type;
};

template<class Class>
struct has_ostream_operator : has_ostream_operator_impl<Class>::type {};

来源：https://gist.github.com/szymek156/9b1b90fe474277be4641e9ef4666f472

这个效果很好。现在我尝试使用 c++11 对

operator>>

做同样的事情，但我没有让它工作：

template<class Class>
struct has_istream_operator_impl {
  template<class V>
  static auto test(V*) -> decltype(std::declval<V>() >> std::declval<std::istream>());
  template<typename>
  static auto test(...) -> std::false_type;

  using type = typename std::is_same<std::istream&, decltype(test<Class>(0))>::type;
};

/**
 * @brief Type trait to check if operator>>(std::istream, Type) is defined for a given type.
 */
template<class Class>
struct has_istream_operator : has_istream_operator_impl<Class>::type {};

这是我的用例的简化测试：

#include <sstream>
#include <type_traits>
#include <iostream>

// <include snippet 2>

template<typename T>
typename std::enable_if<has_istream_operator<T>::value, T>::type
fromString(const std::string& str) {
  T value;
  std::istringstream stream(str);
  stream >> value;
  return value;
}

int main() {
  std::cout << fromString<long>("123") + 1 << std::endl; // expecting 124
  return 0;
}

错误是：

has_istream_operator.cpp: In function ‘int main()’:
has_istream_operator.cpp:57:38: error: no matching function for call to ‘fromString<long int>(const char [4])’
   std::cout << fromString<long>("123") + 1 << std::endl; // expecting 124
                                      ^
has_istream_operator.cpp:49:1: note: candidate: ‘template<class T> typename std::enable_if<has_istream_operator<Class>::value, T>::type fromString(const string&)’
 fromString(const std::string& str) {
 ^~~~~~~~~~
has_istream_operator.cpp:49:1: note:   template argument deduction/substitution failed:
has_istream_operator.cpp: In substitution of ‘template<class T> typename std::enable_if<has_istream_operator<Class>::value, T>::type fromString(const string&) [with T = long int]’:
has_istream_operator.cpp:57:38:   required from here
has_istream_operator.cpp:49:1: error: no type named ‘type’ in ‘struct std::enable_if<false, long int>’

从中我了解到 SFINAE 条件为假，因此不存在

fromString

的定义。

我尝试过的是玩弄线条

static auto test(V*) -> decltype(std::declval<V>() >> std::declval<std::istream>());

在我对

struct has_istream_operator_impl

的定义中。

这是对我来说最有意义的变体，因为当我使用运算符>>时，我通常这样做：例如，根据我（有限的）理解，

stream >> value

应该对此进行一般性测试

test(V*)

：V

但它也不起作用（同样的错误）。

如何让它发挥作用？

Answer 1

static auto test(V*) -> decltype(std::declval<std::istream>() >> std::declval<V>());

到

static auto test(V*) -> decltype(std::declval<V>() >> std::declval<std::istream>());

代码中有两个错误，原因如下。

static auto test(V*) -> decltype(std::declval<std::istream>() >> std::declval<V&>());
• 运算符将流作为第一个参数，而不是第二个参数，而您以相反的方式传递两个参数。
>>
• 正在生成一个右值（嗯，不是真正的值，因为我们处于未评估的上下文中），您无法通过

  declval<V>()

  为其分配值（就像您不能

  >>

  一样），所以你必须将其更改为

  cin >> 123;

  。(1)

1 要更深入地了解为什么会出现这种情况，请查看

---

declval<V&>()

的可能实现，如

cppreference 上的文档页面所示：如您所见，它返回类型 

std::declval（顺便说一句，它可以写为 typename std::add_rvalue_reference<T>::typesince C++14

)，即 

std::add_rvalue_reference_t<T> 返回 std::declval<T>()

，即（通过引用折叠）

左值引用，如果您向

T&&

提供左值引用
• T

  （例如 

  std::declval

  ），

  否则为右值引用（例如 

  std::declval<int&>()
）。
• 在您的用例中，您将
std::declval<int>()

作为

long

 传递给 

T

，所以我们处于第二种情况，即 

std::declval

 返回 

std::declval<long>()

。从

值类别

页面，您可以看到 xvalue（就像纯右值，右值一样）的示例如下（我的

强调）：

函数调用

或重载运算符

表达式，其返回类型是对象的右值引用，例如std::move(x); 这正是

long&&

的含义：它有一个对 object 的右值引用作为其返回类型，因此它返回一个右值。

如果您调用 

std::declval<long>()

并将

std::declval<T&>()

 作为 

long

 传递，则调用将为 

T

，在这种情况下，返回类型将为 

std::declval<long&>()

，因此调用将返回左值。请参阅同一页面中以下引用的左值示例

函数调用

或重载运算符表达式，

其返回类型为左值引用; 举一个

long&

正在做什么的例子，这些都通过了

std::declval

这无法编译

static_assert(std::is_same_v<decltype(std::declval<int>()), int&&>);
static_assert(std::is_same_v<decltype(std::declval<int&>()), int&>);

其中

int x;
std::cin >> static_cast<int&&>(x); // XXX

线是

// XXX

 正在“模拟”。