函数重载及SFINAE

2024-06-16 16:20
文章标签 函数 重载 sfinae

本文主要是介绍函数重载及SFINAE，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

1. C语言不支持函数重载

main.c

// gcc main.c
void f(int x, int y){}void f(double x, double y){}int main(){}

使用指令gcc main.c编译是会报错的，因为C语言是不支持函数重载的，报错信息如下：

main.c:4:6: error: conflicting types for ‘f’; have ‘void(double,  double)’4 | void f(double x, double y){}|      ^
main.c:2:6: note: previous definition of ‘f’ with type ‘void(int,  int)’2 | void f(int x, int y){}|      ^

换成g++ main.c即可编译成功（或者将main.c改成main.cpp使用gcc main.cpp也可编译成功，即让编译器把代码当作C++处理即可）。

2. 关于函数重载编译器会做的事

a. 将所有对应的“同名”候选函数，做成一个集合。
b.根据函数声明，从集合中移除一些不合适的候选函数。此步骤主要依靠SFINAE。
c.在集合中剩余的函数中，依据参数，挑选一个最合适的函数。如果挑选不到，或者无法决定哪个最合适，会报错。
d.如果步骤c中挑选到了最合适的函数，还会继续做一些检查，比如是否是delete的。

3. SFINAE

3.1 SFINAE简单示例

#include <iostream>
#include <typeinfo>
#include <type_traits>/* 此函数仅会被占用字节数大于4的类型匹配上 */
template<class T>
typename std::enable_if<(sizeof(T)>4)>::type len() {std::cout << "sizeof(" << typeid(T).name() << ") is " << sizeof(T) << std::endl;
}/* 此函数仅会被占用字节数小于等于4的类型匹配上 */
template<class T>
typename std::enable_if<(sizeof(T) <= 4)>::type len() {std::cout << "sizeof(" << typeid(T).name() << ") is " << sizeof(T) << std::endl;
}auto main()->int {len<double>();  // sizeof(double) is 8len<float>();   // sizeof(float) is 4len<char>();    // sizeof(char) is 1
}

3.2 不使用SFINAE时编译器未匹配到合适的重载函数

#include <iostream>
#include <vector>
#include <array>
#include <typeinfo>template<class T, size_t N>
size_t foo(const T(&)[N]) {std::cout << "array's size: " << N << std::endl;return N;
}template<class T>
typename T::size_type foo(const T& container) {std::cout << "container's size: " << container.size() << std::endl;   // 错误 C2039	"size": 不是 "Bar" 的成员return container.size();                                              // 错误 C2039	"size": 不是 "Bar" 的成员
}size_t foo(...) {std::cout << "variadic" << std::endl;return 0;
}class Bar {
public:using size_type = size_t;
};auto main()->int {int a[] = {1,2,3,4,5};std::vector<short> vec{ 5,6,7,8,9,0 };foo(a);foo(vec);foo(4);//std::cout << typeid(Bar::size_type).name() << std::endl;foo(Bar());  // ！！！报错是因为此句！！！
}

对上述代码进行编译的时候会报错，报错信息如注释。
本想让foo(Bar());匹配到size_t foo(...)，但实际匹配到是template<class T> typename T::size_type foo(const T& container)，而Bar却没有size()方法。

3.3 使用SFINAE时让编译器匹配到合适的重载函数

SFINAE"Substitution Failure Is Not An Error"替换失败不是个错误。

#include <iostream>
#include <vector>
#include <array>
#include <typeinfo>template<class T, size_t N>
size_t foo(const T(&)[N]) {std::cout << "array's size: " << N << std::endl;return N;
}/* 通过T().size()的方式使得所有没有size()方法的类无法匹配该函数，从而达到SFINAE的目的 */
template<class T>
decltype(T().size(), typename T::size_type()) foo(const T& container) {std::cout << "container's size: " << container.size() << std::endl;return container.size();
}size_t foo(...) {std::cout << "variadic" << std::endl;return 0;
}class Bar {
public:using size_type = size_t;
};auto main()->int {int a[] = {1,2,3,4,5};std::vector<short> vec{ 5,6,7,8,9,0 };foo(a);      // array's size: 5foo(vec);    // container's size: 6foo(4);      // variadicstd::cout << typeid(Bar::size_type).name() << std::endl;  // mfoo(Bar());  // variadicdecltype(int()) ab;std::cout << double() << ", " << int() << std::endl;  // 0, 0
}

3.4 利用std::enable_if实现SFINAE让编译器匹配到合适的重载函数

class Bar {
public:using size_type = size_t;
};template<class T, size_t N>
size_t foo(const T(&)[N]) {std::cout << "array's size: " << N << std::endl;return N;
}template<class T, class U = typename std::enable_if<!std::is_same_v<T, Bar>>::type>
typename T::size_type foo(const T& container) {std::cout << "container's size: " << container.size() << std::endl;return container.size();
}size_t foo(...) {std::cout << "variadic" << std::endl;return 0;
}auto main()->int {int a[] = {1,2,3,4,5};std::vector<short> vec{ 5,6,7,8,9,0 };foo(a);foo(vec);foo(4);//std::cout << typeid(Bar::size_type).name() << std::endl;foo(Bar());
}

输出：

array's size: 5
container's size: 6
variadic
variadic

4. std::enable_if与std::is_same用法拓展

4.1 示例一

#include <iostream>
#include <type_traits>class CFoo1{
public:using size_type = unsigned int;
};class CFoo2{
public:using size_type = unsigned int;
};template<class T, typename std::enable_if<std::is_same<T, CFoo1>::value>::type* = nullptr>
void bar(){std::cout << __PRETTY_FUNCTION__ << std::endl;
}template<class T, typename std::enable_if<std::is_same<T, CFoo2>::value>::type* = nullptr>
void bar(){std::cout << __PRETTY_FUNCTION__ << std::endl;
}auto main()->int {bar<CFoo1>();bar<CFoo2>();
}

输出：

void bar() [with T = CFoo1; typename std::enable_if<std::is_same<T, CFoo1>::value>::type* <anonymous> = 0]
void bar() [with T = CFoo2; typename std::enable_if<std::is_same<T, CFoo2>::value>::type* <anonymous> = 0]

4.2 示例二

与示例一的不同之处在于非类型的模板参数是否有默认值，示例一有默认值在调用时第二个参数可以不给，示例二无默认值调用时需要显示实例化。

#include <iostream>
#include <type_traits>class CFoo1{
public:using size_type = unsigned int;
};class CFoo2{
public:using size_type = unsigned int;
};template<class T, typename std::enable_if<std::is_same<T, CFoo1>::value>::type* /*= nullptr*/>
void bar(){std::cout << __PRETTY_FUNCTION__ << std::endl;
}template<class T, typename std::enable_if<std::is_same<T, CFoo2>::value>::type* /*= nullptr*/>
void bar(){std::cout << __PRETTY_FUNCTION__ << std::endl;
}auto main()->int {bar<CFoo1, nullptr>();bar<CFoo2, nullptr>();
}

输出：

void bar() [with T = CFoo1; typename std::enable_if<std::is_same<T, CFoo1>::value>::type* <anonymous> = 0]
void bar() [with T = CFoo2; typename std::enable_if<std::is_same<T, CFoo2>::value>::type* <anonymous> = 0]

4.3 示例三

#include <iostream>
#include <typeinfo>
#include <type_traits>template<class T>
typename std::enable_if<(sizeof(T)>4)>::type len() {std::cout << "sizeof(" << typeid(T).name() << ") is " << sizeof(T) << std::endl;
}template<class T>
typename std::enable_if<(sizeof(T) <= 4)>::type len() {std::cout << "sizeof(" << typeid(T).name() << ") is " << sizeof(T) << std::endl;
}auto main()->int {len<double>();  // sizeof(double) is 8len<float>();   // sizeof(float) is 4len<char>();    // sizeof(char) is 1
}

这篇关于函数重载及SFINAE的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！


http://www.chinasem.cn/article/1066936。

相关文章

C++统计函数执行时间的最佳实践

C++统计函数执行时间的最佳实践

《C++统计函数执行时间的最佳实践》在软件开发过程中,性能分析是优化程序的重要环节,了解函数的执行时间分布对于识别性能瓶颈至关重要,本文将分享一个C++函数执行时间统计工具,希望对大家有所帮助... 目录前言工具特性核心设计1. 数据结构设计2. 单例模式管理器3. RAII自动计时使用方法基本用法高级用法
阅读更多...
GO语言中函数命名返回值的使用

GO语言中函数命名返回值的使用

《GO语言中函数命名返回值的使用》在Go语言中,函数可以为其返回值指定名称,这被称为命名返回值或命名返回参数,这种特性可以使代码更清晰,特别是在返回多个值时,感兴趣的可以了解一下... 目录基本语法函数命名返回特点代码示例命名特点基本语法func functionName(parameters) (nam
阅读更多...
Python Counter 函数使用案例

Python Counter 函数使用案例

《PythonCounter函数使用案例》Counter是collections模块中的一个类,专门用于对可迭代对象中的元素进行计数,接下来通过本文给大家介绍PythonCounter函数使用案例... 目录一、Counter函数概述二、基本使用案例（一）列表元素计数（二）字符串字符计数（三）元组计数三、C
阅读更多...
Python中的filter() 函数的工作原理及应用技巧

Python中的filter() 函数的工作原理及应用技巧

《Python中的filter()函数的工作原理及应用技巧》Python的filter()函数用于筛选序列元素,返回迭代器,适合函数式编程,相比列表推导式,内存更优,尤其适用于大数据集,结合lamb... 目录前言一、基本概念基本语法二、使用方式1. 使用 lambda 函数2. 使用普通函数3. 使用 N
阅读更多...
MySQL中REPLACE函数与语句举例详解

MySQL中REPLACE函数与语句举例详解

《MySQL中REPLACE函数与语句举例详解》在MySQL中REPLACE函数是一个用于处理字符串的强大工具,它的主要功能是替换字符串中的某些子字符串,：本文主要介绍MySQL中REPLACE函... 目录一、REPLACE()函数语法：参数说明：功能说明：示例：二、REPLACE INTO语句语法：参数
阅读更多...
python中update()函数的用法和一些例子

python中update()函数的用法和一些例子

《python中update()函数的用法和一些例子》update()方法是字典对象的方法,用于将一个字典中的键值对更新到另一个字典中,：本文主要介绍python中update()函数的用法和一些... 目录前言用法注意事项示例示例 1: 使用另一个字典来更新示例 2: 使用可迭代对象来更新示例 3: 使用
阅读更多...
Python lambda函数(匿名函数)、参数类型与递归全解析

Python lambda函数(匿名函数)、参数类型与递归全解析

《Pythonlambda函数(匿名函数)、参数类型与递归全解析》本文详解Python中lambda匿名函数、灵活参数类型和递归函数三大进阶特性,分别介绍其定义、应用场景及注意事项,助力编写简洁高效... 目录一、lambda 匿名函数：简洁的单行函数1. lambda 的定义与基本用法2. lambda
阅读更多...
Python 函数详解:从基础语法到高级使用技巧

Python 函数详解:从基础语法到高级使用技巧

《Python函数详解:从基础语法到高级使用技巧》本文基于实例代码,全面讲解Python函数的定义、参数传递、变量作用域及类型标注等知识点,帮助初学者快速掌握函数的使用技巧,感兴趣的朋友跟随小编一起... 目录一、函数的基本概念与作用二、函数的定义与调用1. 无参函数2. 带参函数3. 带返回值的函数4.
阅读更多...
MySQL中DATE_FORMAT时间函数的使用小结

MySQL中DATE_FORMAT时间函数的使用小结

《MySQL中DATE_FORMAT时间函数的使用小结》本文主要介绍了MySQL中DATE_FORMAT时间函数的使用小结,用于格式化日期/时间字段,可提取年月、统计月份数据、精确到天,对大家的学习或... 目录前言DATE_FORMAT时间函数总结前言mysql可以使用DATE_FORMAT获取日期字段
阅读更多...
Django中的函数视图和类视图以及路由的定义方式

Django中的函数视图和类视图以及路由的定义方式

《Django中的函数视图和类视图以及路由的定义方式》Django视图分函数视图和类视图,前者用函数处理请求,后者继承View类定义方法,路由使用path()、re_path()或url(),通过in... 目录函数视图类视图路由总路由函数视图的路由类视图定义路由总结Django允许接收的请求方法http
阅读更多...

Copyright China编程 23002807@qq.com

沪ICP备2023033072号-2