C++编程实践——std::void_t的实践应用-编程实验室

一、介绍

在前面已经分析过C++17中的std::void_t，对其已经有了一个整体的认知，同时对标准中对std::void_t的相关技术细节进行了分析说明。虽然对其的应用也进行了初步的分析，但如何在实际的工程实践中进行应用以及其应用的场景，还需要进一步的展开。
先回忆一下标准库的实现：

template<class...>usingvoid_t=void;

它采用变参模板，将任意数量的类型参数映射为 void 类型。
不过对于刚刚接触模板技术的开发者来说，可能不好理解，可以按下面的方式来看就容易理解了：

template<typename...Ts>structmake_void{using type=void;};template<typename...Ts>usingvoid_t=typename make_void<Ts...>::type;

当模板被实例化时，make_void<Ts…>会让其内部成员type始终是void类型。其本质也是依赖于SFINAE技术。即模板参数列表中的类型或表达式（比如decltype(…)）无效时，std::void_t的别名定义会无法定义成功，进而触发 SFINAE，将该特化模板从候选模板中移除，不会引发编译错误。

二、工程实践的应用方式

在实际的工程实践中，应用的场景很多，但应用的方法主要包括：

做为默认值
模板开发中，经常会遇到默认参数的情况：

template<typename T,typename U=std::void_t<>>structDemo;

SFINAE的触发
与decltype等配合使用进行SFINAE的触发，比如下面的情况：

// 通用模板template<typename T,typename=void>class Demo{...};template<typename T>class Demo<T,std::void_t<decltype(std::declval<T>().try()),decltype(std::declval<T>().tryTest())>>{...};

模板的特化处理
利用std::void_t进行模板的偏特化：

// size() 成员函数检测template<typename T,typename=void>structcheckSize:std::false_type{};template<typename T>structcheckSize<T,std::void_t<decltype(std::declval<T>().size())>>:std::true_type{};

std::void_t应用非常广泛，它可以在SFINAE的应用中大大减化相关的复杂度，同时，在某些C++20概念无法应用的场景下它又可以起到某些替换的能力。虽然上面的总结有些粗浅，但也是从另外一个角度对std::void_t的应用进行一个初步的尝试。大家可以继续在此基础上进行补充，加强自己的学习和总结能力。

三、应用场景

虽然在前面的std::void_t说明分析中对其应用进行了初步的分析总结，但条理性不太清楚，这次再整体总结一下：

类型特性的单一检测
如常见的属性、函数以及相关特定的操作（如操作运算符、智能指针和嵌套等）等
多类型特性的检测
即对属性、函数等进行多项控制检测
SFINAE的应用
即将std::void_t应用于复杂的SFINAE技术应用中，如表达式的有效性等
实现Conecpts
这种一般属于开发者在早期版本中想应用一些类似概念的实现

四、例程

看一下相关应用例程：

#include<iostream>#include<type_traits>// 检测类型别名template<typename,typename=std::void_t<>>structcheck_type_member:std::false_type{};template<typename T>structcheck_type_member<T,std::void_t<typename T::type>>:std::true_type{};// 检测成员变量template<typename,typename=std::void_t<>>structcheck_member:std::false_type{};template<typename T>structcheck_member<T,std::void_t<decltype(T::data)>>:std::true_type{};// 检测成员函数template<typename,typename=std::void_t<>>structcheck_display:std::false_type{};template<typename T>structcheck_display<T,std::void_t<decltype(std::declval<T>().display())>>:std::true_type{};// 检测智能指针template<typename,typename=std::void_t<>>structis_smart_pointer:std::false_type{};template<typename T>structis_smart_pointer<T,std::void_t<decltype(std::declval<T>().operator->()),decltype(std::declval<T>().get())>>:std::true_type{};structDemoType{using type=int;};structDemoNoType{};structDemoMember{intdata;};structDemoNoMember{};structDemoDisplay{voiddisplay(){}};structDemoNoDisplay{};structDemoSmartPtr{int*operator->();void*get();};structDemoNotSmart{};intmain(){std::cout<<"type is exist: "<<check_type_member<DemoType>::value<<std::endl;std::cout<<"type is exist: "<<check_type_member<DemoNoType>::value<<std::endl;std::cout<<"Does member data exist: "<<check_member<DemoMember>::value<<std::endl;std::cout<<"Does member data exist: "<<check_member<DemoNoMember>::value<<std::endl;std::cout<<"function:display is: "<<check_display<DemoDisplay>::value<<std::endl;std::cout<<"function:display is: "<<check_display<DemoNoDisplay>::value<<std::endl;std::cout<<"SmartPtr :is a smart pointer: "<<is_smart_pointer<DemoSmartPtr>::value<<std::endl;std::cout<<"NotSmart: is a smart pointer:"<<is_smart_pointer<DemoNotSmart>::value<<std::endl;return0;}

前面的is_detected的实现也利用了std::void_t，大家可以回过头去看看，这样可以互相印证，加深理解。另外如果想进行联合检测除了使用传统的方法（如SFINAE）外也可以使用std::conjunction来进行多个状态值的整体判断。
在看明白上述的代码后，就可以从网上找一段复杂的相关的例子自行拆解，会发现很容易就明白了开发者编写的目的。