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c++ - 检测 SFINAE 的 POD 类型的第一个成员

coder 2024-02-20 原文

给定一些与此类似的 POD 结构:

struct StandardHeader
{
    uint32_t field1;
    uint32_t field2;
};

struct TypeA
{
    StandardHeader Header;
    uint8_t field3;
};

struct TypeB
{
    StandardHeader Header;
    uint16_t field4;
};

我想写一个类型特征(或类似的东西，最终可以在 static_assert 和 std::enable_if 中使用，或者以其他方式禁用模板化方法)，它可以检测 StandardHeader 的存在。字段作为标准布局类型的第一个成员——即。这样 reinterpret_cast<StandardHeader*>(&instance)是安全的。

(本质上，是一个基类型检查，除了类型必须是 POD，如果我使用实际的 C++ 继承，这将不是真的。)

我能够编写一些使用检测习惯用法来验证类型是否为标准布局并且具有 Header 的东西正确类型的成员:

template<typename, typename = std::void_t<>>
struct HasStandardHeader : std::false_type {};

template<typename T>
struct HasStandardHeader<T,
        std::void_t<decltype(std::declval<T>().Header)>>
    : std::conditional_t<
        std::is_standard_layout_v<T> &&
        std::is_same_v<decltype(std::declval<T>().Header), StandardHeader>
    , std::true_type, std::false_type> {};

以上部分有效，但无法验证该字段是否为第一个。

我试图沿着这个表达式添加一些东西来检测它，但它不起作用:

static_cast<uint8_t*>(&static_cast<T*>(0)->Header) - static_cast<uint8_t*>(0)) == 0

(其他失败的尝试涉及调用 constexpr bool 方法，但遗憾的是这些方法在 conditional_t 中似乎无效。或者至少在使用 & 或其他方法时无效。)

理想情况下，我更喜欢只检测具有正确类型的字段的东西，甚至不需要将其命名为 Header。 .那可能吗？有没有更好的方法来重写上面的内容？

如前所述，最终目标是使该方法:

template<typename T>
bool Process(T& data, size_t len);

要么消失要么static_assert如果T不是第一个成员正确的 POD 类型。

编辑:看起来我可能有点过于复杂了。添加此表达式使其按预期工作:

offsetof(T, Header) == 0

但是现在:

  • 有没有更好的方式来写这整件事？
  • 是否可以这样写，我们不需要将字段称为 Header ？

最佳答案

只需检查成员的 offsetof。

template<typename, typename = std::void_t<>>
struct HasStandardHeader : std::false_type {};

template<typename T>
struct HasStandardHeader<T,
        std::void_t<decltype(std::declval<T>().Header)>>
    : std::conditional_t<
        std::is_standard_layout<T>::value &&
        std::is_same<decltype(std::declval<T>().Header), StandardHeader>::value &&
        offsetof(T, Header) == 0
    , std::true_type, std::false_type> {};

在 godbolt 上做了一些测试.

关于c++ - 检测 SFINAE 的 POD 类型的第一个成员，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/56287127/

ampSFINAEcodestdHeaderc++metaprogrammingc++17typetraits

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