C++：如何判断类中是否存在特定的成员函数？

Dear 丶 2022-05-14 16:52 276阅读 0赞

在模板开发中有时需要判断一个类中是否含特定的方法，然后根据判断结果开分支，编写不同的逻辑。下面就介绍一下最常用的一种方式：

template <typename U>
    struct class_str {
        
        template <typename T, string(T::*)() = &T::str>
        static constexpr bool check(T*) { return true; };   //  (1)
        static constexpr bool check(...) { return false; }; //  (2)
    
        static constexpr bool ret = check(static_cast<U*>(0));  //  (3)
    };

上面的代码将判断U中是否含有string str();方法，如果含的，则ret = true，否则ret = false。

在(3)中给check()方法传入了类型为U\*的空指针，运行过程如下：

*  如果U中含有string str();方法，则(1)和(2)两个check()方法将都会在编译期生成，但check(T\*)最匹配static\_cast<U\*>(0)的结果，所以这时会调用(1)这个check(T\*)，返回true；
 *  如果U中不含有string str();方法，则只有(2)这个check()方法会在编译期生成， 于是调用(2)后返回false。

为了更好的看到效果，我们把“[C++：举例说明如何使用enable\_if和模板的函数指针参数][C_enable_if]“客户的例子改进一下：

#include <string>
    #include <iostream>
    
    using namespace std;
    
    
    class Box {
    public:
    	string str() {
    		return "yes";
    	}
    };
    
    class Bin {
    public:
    	string str1() {
    		return "no";
    	}
    };
    
    template <typename U>
    struct class_str {
    
    	template <typename T, string(T::*)() = &T::str>
    	static constexpr bool check(T*) { return true; };
    
    	static constexpr bool check(...) { return false; };
    
    	static constexpr bool ret = check(static_cast<U*>(0));
    };
    
    // 不含有string str()方法的非std::string类
    template<typename T, 
            typename std::enable_if<std::is_class<T>::value && !std::is_same<T, string>::value, T>::type* = nullptr, 
            typename std::enable_if<!class_str<T>::ret, T>::type* = nullptr>
    std::string str(T& t) {
    	cout << "1.---------------------" << endl;
    	return "null";
    };
    
    // std::string类
    template<typename T, 
            typename std::enable_if<std::is_class<T>::value && std::is_same<T, string>::value, T>::type* = nullptr>
    std::string str(T& t) {
    	cout << "2.---------------------" << endl;
    	return t;
    };
    
    // 含有string str()方法的非std::string类
    template<typename T, 
            typename std::enable_if<std::is_class<T>::value && !std::is_same<T, string>::value, T>::type* = nullptr, 
            typename std::enable_if<class_str<T>::ret, T>::type* = nullptr>
    std::string str(T& t) {
    	cout << "3.---------------------" << endl;
    	return t.str();
    };
    
    // 数值型
    template<typename T, 
            typename std::enable_if<!std::is_class<T>::value && std::is_arithmetic<T>::value, T>::type* = nullptr>
    std::string str(T&  t) {
    	cout << "4.---------------------" << endl;
    	return std::to_string(t);
    };
    
    int main() {
      string s = "sddds";
      cout << str<string>(s) << endl;
      
      bool j = true;
      cout << str<bool>(j) << endl;
      
      int i = 1000;
      cout << str<int>(i) << endl;
      
      float f = 10.6f;
      cout << str<float>(f) << endl;
      
      Box b1;
      cout << str<Box>(b1) << endl;
      
      Bin b2;
      cout << str<Bin>(b2) << endl;
      
      return 1;
    }

运行结果：

> 2.---------------------  
> sddds  
> 4.---------------------  
> 1  
> 4.---------------------  
> 1000  
> 4.---------------------  
> 10.600000  
> 3.---------------------  
> yes  
> 1.---------------------  
> null

以上代码中struct class\_str使用了constexpr，这是C++11中才提供的，如果C++编译器不支持constexpr，则可以使用如下代码替代：

template <typename U>
    struct class_str {
    
        template <typename T, string(T::*)() = &T::str>
        static char check(T*);
        template <typename T>
        static int check(...);
    
        const static bool ret = sizeof(check<U>(static_cast<U*>(0))) == sizeof(char);
    };

**参考文档**

[C++11之美][C_11]

[Problem while checking if function exist in c++][Problem while checking if function exist in c]  
[Is there any way to detect whether a function exists and can be used at compile time?][Is there any way to detect whether a function exists and can be used at compile time]

[C_enable_if]: https://blog.csdn.net/netyeaxi/article/details/83445372
[C_11]: https://www.csdn.net/article/2015-12-03/2826381
[Problem while checking if function exist in c]: https://stackoverflow.com/questions/4200158/problem-while-checking-if-function-exist-in-c
[Is there any way to detect whether a function exists and can be used at compile time]: https://stackoverflow.com/questions/10957924/is-there-any-way-to-detect-whether-a-function-exists-and-can-be-used-at-compile