C++14 SFINAE 解引用迭代器

原问题：编写函数f(r)，若r为迭代器，则返回f(*r)，否则返回r。

摘要：

问题：

• 什么是迭代器？

  • 迭代器是c++中的一个概念，若类型It满足以下条件，则It为迭代器类型

    • 可拷贝构造（CopyConstructible）

    • 可拷贝赋值（CopyAssignable）

    • 可析构（Destructibale）

    • 左值It对象可交换（Swappable）

    • std::iterator_traits<It>含如下类型成员：value_type, difference_type, reference, pointer和iterator_category

    • 对于It的左值r，如下表达式合法且具有指定含义：

      • *r 返回值类型：unspecified 前置条件：r可解引用

      • ++r 返回值类型： It & 前置条件：r可自增

在后续实现中，将放宽迭代器的要求：对左值r，设若*r合法，则r有迭代器类型。意即：

编写函数f(r)，若左值r可被解引用，返回f(*r)，否则返回r。

问题分析：

f的返回值类型需要随实际参数的变化而改变。例如：若实际参数类型为int *，则返回值类型为int， 若实际参数类型为int **，则返回值类型为int *。不同形参，不同返回值的同名函数声明可通过重载来实现。

由于迭代器有无限多种，也无法预知用户代码会传递哪些类型的迭代器，手动添加这些重载是不现实的。需要借助编译器来根据调用自动“生成”（模板实例化）这些函数重载。

结合以上两点，f的声明应为含一个模板类型参数的函数模板。在编译时，由编译器根据各调用的实际参数，来生成并调用实现对应功能的函数。

• 若类型T的左值可被解引用，则实例化函数模板（1）

  template <class T>
  auto f(T r) {
    return f(*r);
  }

• 否则实例化函数模板（2）

  template <class T>
  auto f(T r) {
    return r;
  }

问题：

• 如何使得两个模板“互斥”。

  • 方案1：通过SFINAE。当表达式e（检验r是否可被解引用）为真时，启用函数模板1。否则启用函数模板2
  • 方案2：通过SFINAE。当表达式e（检验r是否可被解引用）为真时，启用函数模板1。而函数模板2总是可用，但其重载匹配的优先级低于由函数模板1（模板1的调用为Exact match，模板2的调用需要Conversion）
    

   

实现（方案2）：

 1 #include <cassert>
 2 
 3 #include <type_traits>
 4 #include <utility>
 5 
 6 template <class T>
 7 auto f(T x, ...) {
 8   return x;
 9 }
10 
11 template <class T, class = decltype(*std::declval<T>())>
12 auto f(T x, int) {
13   return f(*x, 0);
14 }
15 
16 int main() {
17   int x = 3, *p = &x;
18   assert(f(&p, 0)==3);
19   
20   return 0;
21 }

正文：

从略。

FAQ：

参考资料：

http://en.cppreference.com/w/cpp/concept/Iterator

http://en.cppreference.com/w/cpp/language/overload_resolution (return type deduction)

http://en.cppreference.com/w/cpp/utility/declval

http://en.cppreference.com/w/cpp/language/overload_resolution

http://en.cppreference.com/w/cpp/language/template_argument_deduction

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