C++新经典模板与泛型编程：SFINAE特性的信息萃取

用成员函数重载实现is_default_constructible

首先介绍一个C++标准库提供的可变参类模板std::is_default_constructible。这个类模板的主要功能是判断一个类的对象是否能被默认构造（所谓默认构造，就是构造一个类对象时，不需要给该类的构造函数传递任何参数）。例如，有一个类A和一个类B，代码如下。

#include "killCmake.h"#include<string>
using namespace std;class A {
};class B
{
public:B(int tmpval) {}
};int main()
{A a_obj;// E0291: 类 "B" 不存在默认构造函数B b_obj;// 要构造类B对象，必须给类B的构造函数提供一个参数B b_obj(1);return 0;
}

现在，可以使用std::is_default_constructible判断类A和类B对象是否能被默认构造（该类没有构造函数或有一个不带参数的构造函数）。在main()主函数中添加代码：

#include "killCmake.h"#include<string>using namespace std;class A {
};class B
{
public:B(int tmpval) {}
};int main()
{std::cout << std::is_default_constructible<int>::value << std::endl;std::cout << std::is_default_constructible<double>::value << std::endl;std::cout << std::is_default_constructible<A>::value << std::endl;std::cout << std::is_default_constructible<B>::value << std::endl;return 0;
}

• 从结果中可以看到，int、double等基本类型（内部类型）对象以及类A对象都是可以默认构造的（结果为1），而类B对象因为其构造函数带一个形参（该形参没有默认值），所以无法默认构造。

• 在明白了std::is_default_constructible的功能后，现在就来深入了解一下它的实现源码。

• 如果让你来实现一个与std::is_default_constructible同样的功能，借此看一看如何使用SFINAE特性萃取一些重要信息（这里要萃取的信息是判断某个类是否“没有构造函数或有一个不带参数的构造函数”，满足这个条件的类就能够默认构造）。IsDefConstructible类模板的代码如下。

template<typename T>
class IsDefConstructible
{
private:template<typename  = decltype(T())>static std::true_type test(void*);template<typename = int>static std::false_type test(...);public:static constexpr bool value = IsSameType<decltype(test(nullptr)), std::true_type>::value;
};

• （1）有两个同名的静态成员函数模板test()。注意观察，第1个test()的返回类型是std::true_type，而第2个test()的返回类型是std::false_type。第1个test()的形参是void*，而第2个test()的形参是3个点（…），这个形参读者应该不陌生，是C语言中的省略号形参，代表它可以接受0到任意多个实参。
  尤其要注意第1个和第2个test()的模板参数，都有默认值，第1个test()的模板默认值比较关键（decltype(T())），要重点留意。两个test()都只有声明而没有实现体，因为做类型推断一类事物（一般涉及decltype）的时候往往不需要具体的实现。
• （2）对于这两个test()静态成员函数（重载函数），调用的时候，编译器会优先选择有具体形参的test()版本，只有该test()版本不匹配时才会选择带省略号形参的test()版本（带省略号的形参具有最低的匹配优先级）。换句话说，优先匹配第1个test()版本，只有第1个test()版本不匹配时，才会去匹配第2个test()版本。
• （3）最关键的是静态成员变量value的取值，value的最终取值是一个布尔值true（1）或false（0）。如果value最终取值为1，就表示通过模板参数传递给IsDefConstructible的类对象能默认构造，如果value最终取值为0，就表示通过模板参数传递给IsDefConstructible的类对象不能默认构造。
• 看一看value的最终取值是经过怎样的计算得到的，也就是重点分析下面这行代码：

IsSameType< decltype(test(nullptr)), std::true_type>::value;

• 上面这行代码用前面讲过的IsSameType<…>::value判断decltype(test(nullptr))和std::true_type这两个类型是否相等，如果相等就返回true，否则返回false。
• 重点就是代码段decltype(test(nullptr))，这段代码利用decltype判断test()函数的返回类型：如果传递给IsDefConstructible的类型T支持默认构造，那么显然编译器会选择第1个test()并通过decltype推导出返回类型为std::true_type，从而使IsSameType<…>::value返回true；如果传递给IsDefConstructible的类型T不支持默认构造，那么第1个test()就不会成立（因其类型模板参数的默认值不支持类型T的默认构造导致decltype(T())的写法根本就不成立），根据SFINAE特性，编译器会选择第2个test()，然后通过decltype推导出返回类型为std::false_type，从而使IsSameType<…>::value返回false。
• 以上就是IsDefConstructible类模板的实现细节。现在，可以对main()主函数的代码行进行修改，测试IsDefConstructible类模板能否正常工作。