std::enable_if与boost::enable_if，boost::enable_if_c的区别与联系

Posted 2021-12-02 ithiker

标准库与boost的这三个enable_if系列的函数可以帮助我们实现模板函数的重载。

一般函数的重载

先看一个一般函数重载的例子：

#include <iostream>

void print(int i)
{
  std::cout << "Integral: " << i << std::endl;
}

void print(double f)
{
  std::cout << "Floating point: " << f << std::endl;
}

int main()
{
  print(42);
  print(3.14);
 
}

上面的代码是一般函数的重载，程序会根据函数的参数类型进行匹配，执行相对应的函数。
但如果上面的print是类模板函数，是否可以实现类似的功能呢，比如：

template <typename T>
void print(T f)
{
  std::cout << "Floating point: " << f << std::endl;
}

当类型T为double类型时调用上面参数为3.14对应的函数，当类型T为int时调用上面参数为42对应的函数，显然，如果将上面的参数统一替换为T，：

template <typename T>
void print(T f)
{
  std::cout << "Floating point: " << f << std::endl;
}


template <typename T>
void print(T f)
{
    std::cout << "Integral: " << i << std::endl;
}

对同一个模板函数将会有两份定义，编译时将会报错：redefinition of 'template void print(T)
那么，我们是否有办法在模板参数是某个类型时才生成对应类型的代码。std::enable_if与boost就是来帮住实现类似功能的。

std::enable_if的作用

先看std::enable_if的定义：

std::enable_if本身是一个模板类，有两个模板参数，第一个是一个bool型的非类型参数，第二个为类型参数T，当bool值为true时，std::enable_if会定义一个public类型的typedef type, 和T相同，一个可能的实现是：

template<bool B, class T = void>
struct enable_if {};
 
template<class T>
struct enable_if<true, T> { typedef T type; };

它的作用是，如果条件为真，则声明类型T的类型为type, 后续对type的使用因而是有效的；如果条件为假，则不做任何事（使用默认的类模板示例化），后续对type的使用因而是无效的。
这样，如果我们有判断类型的方法，那么，我们就很容易实现我们想要的功能了。
C++11引入了大量的判断类型的type traits：

利用上面的type traits, 代码改写为如下，将可以很容易的编译通过：

#include <type_traits>
#include <iostream>

template <typename T>
void print(typename std::enable_if<std::is_integral<T>::value, T>::type i)
{
  std::cout << "Integral: " << i << '\\n';
}

template <typename T>
void print(typename std::enable_if<std::is_floating_point<T>::value, T>::type f)
{
  std::cout << "Floating point: " << f << '\\n';
}



int main()
{
  print<short>(1);
  print<long>(2);
  print<double>(3.14);
}

std::enable_if与boost::enable_if的区别

查看boost::enable_if的声明：

template <class Cond, class T = void> struct enable_if;

发现其第一个参数为类型, 再查看boost::enable_if_c的声明和定义：

template <bool B, class T = void>
struct enable_if_c {
    typedef T type;
};

template <class T>
struct enable_if_c<false, T> {};

template <class Cond, class T = void>
struct enable_if : public enable_if_c<Cond::value, T> {};

boost::enable_if_c其实和std::enable_if是等价的
将上面的代码改为boost版本的：

#include <boost/utility/enable_if.hpp>
#include <type_traits>
#include <iostream>

template <typename T>
void print(typename boost::enable_if<std::is_integral<T>, T>::type i)
{
  std::cout << "Integral: " << i << '\\n';
}

template <typename T>
void print(typename boost::enable_if<std::is_floating_point<T>, T>::type f)
{
  std::cout << "Floating point: " << f << '\\n';
}

int main()
{
  print<short>(1);
  print<long>(2);
  print<double>(3.14);
}

或者boost::enable_if_c版本的：

#include <boost/utility/enable_if.hpp>
#include <type_traits>
#include <iostream>

template <typename T>
void print(typename boost::enable_if_c<std::is_integral<T>::value, T>::type i)
{
  std::cout << "Integral: " << i << '\\n';
}

template <typename T>
void print(typename boost::enable_if_c<std::is_floating_point<T>::value, T>::type f)
{
  std::cout << "Floating point: " << f << '\\n';
}

int main()
{
  print<short>(1);
  print<long>(2);
  print<double>(3.14);
}

至此，std::enable_if与boost::enable_if，boost::enable_if_c的区别与联系就很清楚了。