面试题：C++ 模板实例化中 SFINAE 对类型推导的影响

SFINAE 改变模板参数类型推导过程的原理

基本原理：SFINAE（Substitution Failure Is Not An Error）即替换失败不是错误。在模板实例化过程中，如果对模板参数进行替换时导致类型不匹配等错误，这种失败不会导致编译错误，而是使该模板被忽略，编译器继续寻找其他可行的模板。
复杂类型 - 模板模板参数：当存在模板模板参数时，SFINAE 可根据模板模板参数所满足的约束条件来推导类型。例如，假设有一个外层模板接受一个模板模板参数，这个模板模板参数可能有不同的实例化形式，但只有满足特定条件（如具有特定成员类型或成员函数）的实例化才会被正确推导。如果在推导过程中，对模板模板参数的替换导致某些成员类型或函数不存在等情况，依据 SFINAE 机制，此模板实例化将被忽略。
复杂类型 - 可变参数模板：在可变参数模板中，SFINAE 可用于对参数包中的参数进行类型推导和筛选。通过在模板参数列表中添加约束条件，只有当参数包中的参数满足这些条件时，模板才会被正确实例化。例如，可以检查参数包中的每个类型是否具有特定成员函数或类型，若不满足，则根据 SFINAE 机制忽略该模板实例化。

代码示例

#include <iostream>
#include <type_traits>

// 辅助模板，用于检测类型是否有成员类型 "type"
template <typename T, typename = void>
struct has_type : std::false_type {};

template <typename T>
struct has_type<T, std::void_t<typename T::type>> : std::true_type {};

// 主模板
template <typename T, typename = std::enable_if_t<has_type<T>::value>>
void print_type() {
    std::cout << "Type has 'type' member type." << std::endl;
}

// 备用模板，用于不满足条件的类型
template <typename T>
void print_type() {
    std::cout << "Type does not have 'type' member type." << std::endl;
}

struct A {
    using type = int;
};

struct B {};

int main() {
    print_type<A>();
    print_type<B>();
    return 0;
}

在上述代码中：

has_type 模板利用 SFINAE 来检测类型 T 是否有成员类型 type。如果 T 有 type 成员类型，std::void_t<typename T::type> 会成功实例化，has_type<T> 为 std::true_type；否则为 std::false_type。
print_type 主模板通过 std::enable_if_t<has_type<T>::value> 来约束模板实例化，只有当 T 满足 has_type 检测时才会被实例化。
print_type 备用模板用于不满足主模板约束的类型。
在 main 函数中，print_type<A>() 会调用主模板，因为 A 满足条件；print_type<B>() 会调用备用模板，因为 B 不满足条件。这展示了 SFINAE 如何通过改变类型推导来选择正确的模板实例化。

星途面试题库

面试题：C++ 模板实例化中 SFINAE 对类型推导的影响

知识考点

面试题答案

SFINAE 改变模板参数类型推导过程的原理

代码示例