Вопрос или проблема
Я пытался создать шаблонную член-функцию, которая бы выбирала реализацию функции с использованием SFINAE на основе аргумента шаблона класса. Вот упрощенная версия первого подхода, который я придумал:
template <typename T>
class MyClass {
public:
template <typename U = T, typename = std::enable_if_t<std::is_integral_v<U>>>
void myFunction() const {
std::cout << "Вызвана для целочисленного типа\n";
}
template <typename U = T, typename = std::enable_if_t<std::is_floating_point_v<U>>>
void myFunction() const {
std::cout << "Вызвана для типа с плавающей запятой\n";
}
};
Главная проблема заключается в том, что компилятор видит обе функции как имеющие одинаковую сигнатуру, поэтому, естественно, он выдает ошибку неоднозначности при компиляции. Есть несколько решений, которые я получил от ChatGPT, включая использование не-шаблонного аргумента по умолчанию типа int, как так:
template <typename U = T, typename std::enable_if_t<std::is_integral_v<U>, int> = 0>
void myFunction() const {
std::cout << "Вызвана для целочисленного типа\n";
}
Или использование std::enable_if_t в качестве типа возвращаемого значения:
template <typename U = T>
std::enable_if_t<std::is_integral_v<U>> myFunction() const {
std::cout << "Вызвана для целочисленного типа\n";
}
Или просто использование новой функции requires:
void myFunction() const requires (std::is_integral_v<T>) {
std::cout << "Вызвана для целочисленного типа\n";
}
Это решает проблему, но вопрос остается. Кажется, что все эти решения создают одну и ту же функцию с одинаковыми сигнатурами, так почему компилятор жалуется на первый случай? Мне было интересно, есть ли у этого поведения какое-то объяснение или я просто слишком придирчивый.
Ответ или решение
Использование std::enable_if_t в качестве параметра по умолчанию для перегруженных функций-членов может вызывать неоднозначность, поэтому важно понять, в чем заключается суть этой проблемы.
Основная проблема
В вашем примере вы определяете две перегруженные версии функции myFunction, где каждая из них использует std::enable_if_t для ограничения типов: одна работает с целыми числами, а другая — с плавающими точками. Однако, обе функции имеют одинаковую сигнатуру. Компилятор не может решить, какую версию функции использовать, когда встречает вызов myFunction, и это приводит к ошибке компиляции, связанной с неоднозначностью.
Как работает SFINAE
SFINAE (Substitution Failure Is Not An Error) — это механизм, который позволяет компилятору игнорировать шаблоны, которые становятся недопустимыми при подстановке типов, вместо того чтобы выдавать ошибки компиляции. В случае, когда вы используете std::enable_if_t как параметр по умолчанию, это дополнительно усложняет ситуацию, так как компилятор не может подставить типы и исключить один из вариантов, поскольку они имеют одну и ту же сигнатуру.
Проблема с одинаковыми сигнатурами
Когда вы используете std::enable_if_t в параметрах, функции по-прежнему остаются неперегруженными в контексте шаблонов, потому что параметры по умолчанию не учитываются в сигнатуре. Следовательно, такая форма определения выглядит так:
template <typename U = T, typename = std::enable_if_t<std::is_integral_v<U>>>
void myFunction() const;
template <typename U = T, typename = std::enable_if_t<std::is_floating_point_v<U>>>
void myFunction() const;Компилятор видит это как две идентичные функции с одинаковыми аргументами, что приводит к конфликту.
Рекомендованные решения
Существует несколько способов разрешения этой неоднозначности:
-
Использование не-шаблонных аргументов по умолчанию: Например, можно задать параметр по умолчанию как
int:template <typename U = T, typename std::enable_if_t<std::is_integral_v<U>, int> = 0> void myFunction() const { std::cout << "Called for integral type\n"; } -
Использование
std::enable_if_tв качестве типа возврата:template <typename U = T> std::enable_if_t<std::is_integral_v<U>> myFunction() const { std::cout << "Called for integral type\n"; } -
Использование концепций (requires): В C++20 и выше можно применить концепции для явного ограничения типов:
void myFunction() const requires (std::is_integral_v<T>) { std::cout << "Called for integral type\n"; }
Заключение
Проблема с использованием std::enable_if_t в качестве параметра по умолчанию заключается в возникновении неоднозначности при перегрузке функций, потому что функции с одинаковыми сигнатурами не могут быть разрешены компилятором. Понимание принципов SFINAE и правильное использование параметров (таких как использование не-шаблонных типов или концепций) помогут избежать этих проблем и тонко откалибровать поведение ваших шаблонов.