Скотт Мейерс - Эффективный и современный С++. 42 рекомендации по использованию С++11 и С++14

Для подобных ситуаций, в которых перегруженная функция, принимающая универсальную ссылку, оказывается более “жадной”, чем вы хотели, но недостаточно жадной, чтобы действовать как единственная функция диспетчеризации, метод диспетчеризации дескрипторов оказывается не тем, что требуется. Вам нужна другая технология, и эта технология — std::enable_if.

std::enable_ifдает вам возможность заставить компиляторы вести себя так, как если бы определенного шаблона не существовало. Такие шаблоны называют отключенными (disabled). По умолчанию все шаблоны включены , но шаблон, использующий std::enable_if, включен, только если удовлетворяется условие, определенное std::enable_if. В нашем случае мы хотели бы включить конструктор Personс прямой передачей, только если передаваемый тип не является Person. Если переданный тип — Person, то мы хотели бы отключить конструктор с прямой передачей (т.e. заставить компилятор его игнорировать), поскольку при этом для обработки вызова будет применен копирующий или перемещающий конструктор, а это именно то, чего мы хотим, когда один объект типа Personинициализируется другим объектом того же типа.

Способ выражения этой идеи не слишком сложен, но имеет отталкивающий синтаксис, в особенности если вы не встречались с ним ранее. Имеются некоторые шаблоны, располагающиеся вокруг части условия std::enable_if, так что начнем с него. Вот объявление конструктора с прямой передачей класса Person, который показывает не более чем необходимо для простого использования std::enable_if. Я покажу только объявление этого конструктора, поскольку применение std::enable_ifне влияет на реализацию функции. Реализация остается той же, что и в разделе 5.4:

class Person {

public:

template

typename = typename std::enable_if<���условие>::type>

explicit Person(T&& n);

…

};

Вынужден с прискорбием сообщить, что для того, чтобы разобраться, что происходит в выделенном тексте, вам следует проконсультироваться с другими источниками информации, так как в этой книге у меня просто нет места, чтобы подробно все описать. (В процессе вашего поиска поищите как std::enable_if, так и волшебную аббревиатуру “SFINAE”, поскольку именно эта технология позволяет работать std::enable_if.) Здесь я хочу сосредоточиться на выражении условия, которое управляет тем, является ли конструктор включенным.

Условие, которое мы хотим указать, — что тип Tне является Person, т.e. что шаблонизированный конструктор может быть включенным, только если Tявляется типом, отличным от Person. Благодаря свойствам шаблонов мы можем определить, являются ли два типа одним и тем же ( std::is_same), так что создается впечатление, что интересующее нас условие можно записать как !std::is_same::value. (Обратите внимание на символ “ !” в начале выражения. Мы хотим, чтобы типы Personи Tне совпадали.) Это близко к тому, что нам надо, но не совсем верно, поскольку, как поясняет раздел 5.6, тип, выведенный для универсальной ссылки, инициализированной lvalue, всегда является lvalue-ссылкой. Это означает, что в коде наподобие

Person p("Nancy");

auto cloneOfP(p); // Инициализация с помощью lvalue

тип Tв универсальном конструкторе будет выведен как Person&. Типы Personи Person& — разные, и результат std::is_sameотражает этот факт: значение std::is_same::valueложно.

Если разобраться, что означает, что шаблонный конструктор в классе Personдолжен быть включен только тогда, когда Tне является Person, то мы поймем, что, глядя на T, мы хотим игнорировать следующее.

• Ссылки. С точки зрения определения, должен ли быть включен конструктор с универсальной ссылкой, типы Person, Person&и Person&&должны рассматриваться как идентичные типу Person.

• Модификаторы const и volatile . С той же точки зрения типы const Person, volatile Personи const volatile Personдолжны рассматриваться как идентичные типу Person.

Это означает, что нам нужен способ удалить все ссылки, constи volatileиз типа Tперед тем как выяснять, совпадает ли он с типом Person. И вновь на выручку приходит стандартная библиотека, предоставляя шаблон std::decay. Тип std::decay::typeпредставляет собой то же самое, что и тип T, но из него удалены все ссылки и квалификаторы constи volatile. (Я немного вас обманул, потому что std::decay, кроме того, превращает массивы и типы функций в указатели (см. раздел 1.1), но для наших целей можно считать, что std::decayведет себя так, как я описал.) Условие, которое должно выполняться для включения рассматриваемого конструктора, имеет вид

!std::is_same::type>::value

т.e. Personне совпадает с типом T, без учета всех ссылок и квалификаторов constи volatile. (Как поясняется в разделе 3.3, ключевое слово typename перед std::decayнеобходимо, поскольку тип std::decay::typeзависит от параметра шаблона T.)

Вставка этого условия в шаблон std::enable_ifвыше, а также форматирование результата для того, чтобы проще понять взаимоотношения между частями кода, дает следующее объявление конструктора с прямой передачей класса Person:

class Person {

public:

template<

typename T,

typename = typename std::enable_if<

!std::is_same

typename std::decay::type

>::value

>::type

>

explicit Person(T&& n);

};

Если вы никогда ранее не видели ничего подобного, не пугайтесь. Есть причина, по которой я оставил этот метод напоследок. Если для того, чтобы избежать смешивания универсальных ссылок и перегрузки вы можете использовать один из прочих методов (а это почти всегда возможно), вы должны это сделать. Тем не менее, если вы привыкнете к функциональному синтаксису и множеству угловых скобок, это не так плохо. Кроме того, это позволяет получить поведение, к которому вы стремитесь. С учетом приведенного выше объявления построение объекта Personиз другого объекта Person(lvalue или rvalue, с квалификатором constили без него, с квалификатором volatileили без него) никогда не вызовет конструктор, принимающий универсальную ссылку.

Мы добились успеха? Дело сделано?

Пока что нет. Не спешите праздновать. Раздел 5.4 все еще посылает нам свои приветы. Нам надо заткнуть этот фонтан окончательно.

Предположим, что класс, производный от Person, реализует операции копирования и перемещения традиционным способом:

class SpecialPerson: public Person {

public:

SpecialPerson (const SpecialPerson& rhs) // Копирующий