Можно ли перегрузить функцию, которая может указывать фиксированный массив из указателя?
Мотивация:
Почти ради интереса я пытаюсь написать перегрузку функции, которая может отдельно отличить, является ли аргумент массивом фиксированного размера или указателем.
double const d[] = {1.,2.,3.};
double a;
double const* p = &a;
f(d); // call array version
f(p); // call pointer version
Я нахожу это особенно трудным из-за хорошо известного факта, что массивы распадаются на указатель раньше, чем позже. Наивным подходом было бы написать
void f(double const* c){...}
template<size_t N> void f(double const(&a)[N]){...}
К сожалению, это не работает. Потому что в лучшем случае компилятор определяет вызов массива f(d)
выше как неоднозначный.
Частичное решение:
Я перепробовал много вещей, и ближе всего я мог получить следующий конкретный код. Также обратите внимание, что в этом примере кода я использую char
вместо double
, но в конце он очень похож.
Во-первых, я должен использовать SFINAE, чтобы отключить преобразования (из массива ref в ptr) в версии указателя функции. Во-вторых, мне пришлось перегрузить все возможные размеры массивов (вручную).
[компилируемый код]
#include<type_traits> // for enable_if (use boost enable_if in C++98)
#include<iostream>
template<class Char, typename = typename std::enable_if<std::is_same<Char, char>::value>::type>
void f(Char const* dptr){std::cout << "ptr" << std::endl;} // preferred it seems
void f(char const (&darr)[0] ){std::cout << "const arr" << std::endl;}
void f(char const (&darr)[1] ){std::cout << "const arr" << std::endl;}
void f(char const (&darr)[2] ){std::cout << "const arr" << std::endl;}
void f(char const (&darr)[3] ){std::cout << "const arr" << std::endl;}
void f(char const (&darr)[4] ){std::cout << "const arr" << std::endl;}
void f(char const (&darr)[5] ){std::cout << "const arr" << std::endl;}
void f(char const (&darr)[6] ){std::cout << "const arr" << std::endl;} // this is the one called in this particular example
// ad infinitum ...
int main(){
f("hello"); // print ptr, ok because this is the fixed size array
f(std::string("hello").c_str()); // print arr, ok because 'c_str()' is a pointer
}
Это работает, но проблема в том, что мне нужно повторить функцию для всех возможных значений N
, и использование template<size_t N>
возвращает меня к нулю, потому что с параметром шаблона два вызова возвращаются в равную основу, В других работах template<size_t N> void f(char const(&a)[N]){std::cout << "const arr" << std::endl;}
не помогает.
Есть ли способ обобщить вторую перегрузку, не возвращаясь к неоднозначному вызову? или есть какой-то другой подход?
Ответ C++ или C++ 1XYZ также приветствуется.
Две детали: 1) я использовал clang
для экспериментов выше, 2) фактический f
в итоге станет operator<<
, я думаю, знаю, будет ли это иметь значение для решения.
Краткое изложение решений (основано на других людях ниже) и адаптировано к конкретному типу char
примера. Похоже, что оба они делают указатель char const*
менее очевидным для компилятора:
1) Один странный (переносимый?) (Из комментария @dyp.) Добавление ссылочного квалификатора к версии указателя:
template<class Char, typename = typename std::enable_if<std::is_same<Char, char>::value>::type>
void f(Char const* const& dptr){std::cout << "ptr" << std::endl;}
template<size_t N>
void f(char const (&darr)[N] ){std::cout << "const arr" << std::endl;}
2) Один элегантный (особый случай от @user657267)
template<class CharConstPtr, typename = typename std::enable_if<std::is_same<CharConstPtr, char const*>::value>::type>
void f(CharConstPtr dptr){std::cout << "ptr" << std::endl;}
template<size_t N>
void f(char const (&darr)[N] ){std::cout << "const arr" << std::endl;}
Ответы
Ответ 1
Кажется, это работает для меня
#include <iostream>
template<typename T>
std::enable_if_t<std::is_pointer<T>::value>
foo(T) { std::cout << "pointer\n"; }
template<typename T, std::size_t sz>
void foo(T(&)[sz]) { std::cout << "array\n"; }
int main()
{
char const* c;
foo(c);
foo("hello");
}
Бонус std::experimental::type_traits
:
using std::experimental::is_pointer_v;
std::enable_if_t<is_pointer_v<T>>
Ваш комментарий заставил меня попробовать что-то еще проще
template<typename T> void foo(T) { std::cout << "pointer\n"; }
template<typename T, unsigned sz> void foo(T(&)[sz]) { std::cout << "array\n"; }
Конечно, проблема здесь в том, что foo
теперь можно вызывать для любого типа, зависит от того, насколько слабенько вы хотите, чтобы ваша проверка параметров была.
Другой способ: (ab) использовать ссылки rvalue
void foo(char const*&) { std::cout << "pointer\n"; }
void foo(char const*&&) { std::cout << "array\n"; }
Очевидно, что это не безупречно.
Ответ 2
Вы можете использовать следующее:
namespace detail
{
template <typename T> struct helper;
template <typename T> struct helper<T*> { void operator() () const {std::cout << "pointer\n";} };
template <typename T, std::size_t N> struct helper<T[N]> { void operator() ()const {std::cout << "array\n";} };
}
template <typename T>
void f(const T& )
{
detail::helper<T>{}();
}
Живой пример
Ответ 3
Мне нравится использовать диспетчер отправки тегов:
void foo(char const*, std::true_type /*is_pointer*/) {
std::cout << "is pointer\n";
}
template<class T, size_t N>
void foo( T(&)[N], std::false_type /*is_pointer*/) {
std::cout << "is array\n";
}
template<class X>
void foo( X&& x ) {
foo( std::forward<X>(x), std::is_pointer<std::remove_reference_t<X>>{} );
}
живой пример
Ответ 4
Вот простое решение, в котором используется тот факт, что в C значение массива равно его адресу, в то время как это обычно неверно для указателя.
#include <iostream>
template <typename P>
bool is_array(const P & p) {
return &p == reinterpret_cast<const P*>(p);
}
int main() {
int a[] = {1,2,3};
int * p = a;
std::cout << "a is " << (is_array(a) ? "array" : "pointer") << "\n";
std::cout << "p is " << (is_array(p) ? "array" : "pointer") << "\n";
std::cout << "\"hello\" is " << (is_array("hello") ? "array" : "pointer");
}
Обратите внимание, что хотя указатель обычно указывает на место, отличное от самого, это не обязательно гарантируется; действительно, вы можете легко обмануть код, выполнив что-то вроде этого:
//weird nasty pointer that looks like an array:
int * z = reinterpret_cast<int*>(&z);
Однако, поскольку вы кодируете удовольствие, это может быть интересным, базовым, первым подходом.
Ответ 5
По-моему, это так просто:
#include<iostream>
using namespace std;
template<typename T>
void foo(T const* t)
{
cout << "pointer" << endl;
}
template<typename T, size_t n>
void foo(T(&)[n])
{
cout << "array" << endl;
}
int main() {
int a[5] = {0};
int *p = a;
foo(a);
foo(p);
}
Я не получаю все сложности с std::enable_if
и std::true_type
и std::is_pointer
и магией. Если что-то не так с моим подходом, скажите мне.
Ответ 6
Мне тоже было интересно, как обойти компилятор, жалующийся на неоднозначные перегрузки и упавший на него.
Это решение С++ 11 аналогично по форме для ответа на отправку, но вместо этого использует трианк с переменной версией SFINAE (компилятор сначала пытается получить версию массива). Часть "decltype" позволяет использовать разные типы возвращаемых данных. Если требуемый тип возвращаемого значения является фиксированным (например, "void" в соответствии с OP), то это не требуется.
#include <functional>
#include <iostream>
using std::cout;
using std::endl;
template <typename T> T _thing1(T* x, ...) { cout << "Pointer, x=" << x << endl; return x[0]; }
template <typename T, unsigned N> T _thing1(T (&x)[N], int) { cout << "Array, x=" << x << ", N=" << N << endl; return x[0]; }
template <typename T> auto thing1(T&& x) -> decltype(_thing1(std::forward<T>(x), 0)) { _thing1(std::forward<T>(x), 0); }
int main(int argc, char** argv)
{
const int x0[20] = {101,2,3};
cout << "return=" << thing1(x0) << endl;
int x1[10] = {22};
cout << "return=" << thing1(x1) << endl;
float x2 = 3.141;
cout << "return=" << thing1(&x2) << endl;
const float x3 = 55.1;
cout << "return=" << thing1(&x3) << endl;
}
Пример вывода:
$ g++ -std=c++11 array_vs_ptr.cpp -o array_vs_ptr && ./array_vs_ptr
Array, x=0x22ca90, N=20
return=101
Array, x=0x22ca60, N=10
return=22
Pointer, x=0x22caec
return=3.141
Pointer, x=0x22cae8
return=55.1