如何优雅地检测类型/表达式有效性？
(给CPP开发者加星标，提升C/C++技能)
来源：SuperSodaSea https://zhuanlan.zhihu.com/p/26155469
【导读】：本文主要讲解如何在模板中检测类型和表达式的有效性。
以下是正文
注1：本文至少需要编译器支持C++11。
注2：本文不考虑使用宏。
一、老办法
在写C++的时候，有时候可能需要检查一个类是否有特定的成员类型，例如：
// 检查 T::type 是否存在，存在则 value 为 true，否则为 falsetemplate <typename T>struct has_type;
struct A {};struct B { using type = int; };static_assert(!has_type<A>::value, "Failed"); // 不存在static_assert(has_type<B>::value, "Failed"); // 存在或者需要检查一个类是否有特定的成员函数，例如：
// 检查 T.get() 是否存在，存在则 value 为 true，否则为 falsetemplate <typename T>struct has_get;
struct A {};struct B { int get() { return 42; } };static_assert(!has_get<A>::value, "Failed"); // 不存在static_assert(has_get<B>::value, "Failed"); // 存在如果是在很久以前的 C++98 时代，可能会这样利用 SFINAE 实现：
template <typename T>struct has_type {private: typedef char one; typedef struct { char data[2]; } two; // 存在的话返回类型为 one template <typename U> static one test(typename U::type*); // 不存在的话返回类型为 two template <typename U> static two test(...);public: enum { value = sizeof(test<T>(0)) == sizeof(one) };};如果 T::type 存在的话就会选择第一个重载，否则就会选择第二个重载，由此判断 T::type 是否存在。但是这样的代码阅读起来可能会挺费劲的……于是，现在有了 void_t！
二、void_t
void_t<...> 其实就是 void，但它可以在 SFINAE 中帮助判断类型是否存在，示例如下：
template <typename T, typename = void>struct has_type : std::false_type {};template <typename T>struct has_type<T, void_t<typename T::type>> : std::true_type {};（看起来是不是和 enable_if 的某种用法有相似之处？）
虽然 void_t 在 C++17 才成为标准库的一部分，但是我们可以在 C++11 中自己造一个：
template <typename... T> struct make_void { using type = void; };template <typename... T> using void_t = typename make_void<T...>::type;需要注意的是上面的定义是为了兼容 C++11 / C++14 而这样写的，因为别名模板中未被使用的模板参数可能会被忽略。但如果是 C++17 的话，编译器就不能忽略别名模板中未被使用的模板参数，就可以直接这样写：
template <typename...>using void_t = void;（当然有 C++17 的话就能用标准库的 std::void_t 了……）
同理，我们也可以用同样的方式判断成员函数是否存在：
template <typename T, typename = void>struct has_get : std::false_type {};template <typename T>struct has_get<T, void_t<decltype(std::declval<T&>().get())>> : std::true_type {};三、Detection Idiom：is_detected
即使我们有了 void_t，但每次需要一个新的判定就得再撸一遍 SFINAE，依然有点不够直观（你说用宏？…… 我什么都没听到）。那么我们为什么不把这种判定也提炼成模板呢？有请 is_detected 出场——
template <typename T>using has_type_t = typename T::type;template <typename T>using has_type = is_detected<has_type_t, T>;看起来使用 is_detected 的方法比之前的 has_type 清爽多了吧，而且非常直观。
虽然 is_detected 还没有进入标准，但我们依然可以在 C++11 中把它造出来：
template <typename, template <typename...> class Op, typename... T>struct is_detected_impl : std::false_type {};template <template <typename...> class Op, typename... T>struct is_detected_impl<void_t<Op<T...>>, Op, T...> : std::true_type {};
template <template <typename...> class Op, typename... T>using is_detected = is_detected_impl<void, Op, T...>;如果仔细看的话，你就能够发现这就是给之前的方法加上了模板模板参数，使得它更容易使用。下面是用 is_detected 判断成员函数是否存在：
template <typename T>using has_get_t = decltype(std::declval<T&>().get());template <typename T>using has_get = is_detected<has_get_t, T>;当然，is_detected 还可以做到更多，只要你能够写出 Op 的话就有很多可以做的事情，比如说做各种 concept 的检查。除了 is_detected 之外，Detection Idiom 还有 detected_t 和 detected_or 等工具，可以用于在 trait 中实现默认类型，这里就不再展开介绍，感兴趣的话可以到上面的链接里看一下。
- EOF -
关于如何优雅地检测类型/表达式有效性，欢迎在评论中和我探讨。觉得文章不错，请点赞和在看支持我继续分享好文。谢谢！
关注『CPP开发者』
看精选C++技术文章 . 加C++开发者专属圈子
↓↓↓
点赞和在看就是最大的支持❤️