正文

由于最近在看模板元编程相关的文章，其中代码多多少少都会涉及到 enable_if ，它的应用如此之广泛、功能如此之强大，所以我也特地将所查的优秀资料进行总结归纳。回到 std::enable_if ，它的作用十分直观，即满足条件时该类型才有效（才有定义）。

它的定义也相当的简单：

template <bool, typename T=void>
struct enable_if {
};

template <typename T>
struct enable_if<true, T> { ///< 第一个模板参数为 true
  using type = T;           ///< type 才有定义
};

由上可知，只有当第一个模板参数为 true 时，type 才有定义，否则使用 type 会产生编译错误，并且默认模板参数可以让你不必指定类型。

下面具体列举了它的三种使用方法

类型偏特化

在使用模板编程时，经常会用到根据模板参数的某些特性进行不同类型的选择，或者在编译时校验模板参数的某些特性。例如：

template <typename T, typename Enable=void>
struct check;

template <typename T>
struct check<T, typename std::enable_if<T::value>::type> { ///< T::value == true ?
  static constexpr bool value = T::value;
};

上述的 check 只希望选择 value==true 的 T，否则就报编译时错误。

如果想给用户更友好的提示，可以提供结构体的原型定义，并在其中进行 static_assert 的静态检查，给出更明确的字符串说明。

C++11 引入了 static_assert 关键字，用来实现编译期间的断言，叫静态断言。
语法：static_assert(常量表达式，错误提示字符串);
如果第一个参数常量表达式的值为 false ，会产生一条编译错误，错误位置就是该 static_assert 语句所在行，第二个参数就是错误提示字符串。然后通过调用 abort 来终止程序运行。

控制函数返回类型

对于模板函数，有时希望根据不同的模板参数返回不同类型的值，进而给函数模板也赋予类型模板特化的性质。典型的例子可以参看 tuple 的获取第 k 个元素的 get 函数：


/// @note k==0
template <std::size_t k, class T, class... Ts>
typename std::enable_if<k==0, typename element_type_holder<0, T, Ts...>::type&>::type
get(tuple<T, Ts...> &t) {
  return t.tail; 
}

/// @note k!=0
template <std::size_t k, class T, class... Ts>
typename std::enable_if<k!=0, typename element_type_holder<k, T, Ts...>::type&>::type
get(tuple<T, Ts...> &t) {
  tuple<Ts...> &base = t;
  return get<k-1>(base); 
}

由于函数模板不能偏特化，通过 enable_if 便可以根据 k 值的不同情况选择调用哪个 get，进而实现函数模板的多态。

校验函数模板参数类型

有时定义的模板函数，只希望特定的类型可以调用，参考 cppreference 官网示例，很好的说明了如何限制只有整型可以调用的函数定义：


/// @note 返回值：利用 std::is_integral<T>::value
template <typename T>
typename std::enable_if<std::is_integral<T>::value, bool>::type
is_odd(T t) {
  return bool(t%2);
}

/// @note 默认模板参数
template <typename T, typename = typename std::enable_if<std::is_integral<T>::value>::type>
bool is_even(T t) {
  return !is_odd(t); 
}

一个通过返回值，一个通过默认模板参数，都可以实现校验模板参数是整型的功能。

std::is_integral::value —— 检查 T 是否是整型。提供成员常量值，如果 T 是 bool、char、char8_t(自 C++ 20)、char16_t、char32_t、wchar_t、short、int、long、long long 或任何实现定义的扩展整数类型，包括任何有符号、无符号和 cv 限定（const/volatile）的变量，则该成员常量值等于 true 。否则，value 等于 false 。

C++11 中 enable_if 的三种用法

正文

类型偏特化

控制函数返回类型

校验函数模板参数类型