1. C语言不支持函数重载
main.c
c
// gcc main.c
void f(int x, int y){}
void f(double x, double y){}
int main(){}使用指令gcc main.c编译是会报错的，因为C语言是不支持函数重载的，报错信息如下：
bash
main.c:4:6: error: conflicting types for 'f'; have 'void(double, double)'
4 | void f(double x, double y){}
| ^
main.c:2:6: note: previous definition of 'f' with type 'void(int, int)'
2 | void f(int x, int y){}
| ^换成g++ main.c即可编译成功（或者将main.c改成main.cpp使用gcc main.cpp也可编译成功，即让编译器把代码当作C++处理即可）。
2. 关于函数重载编译器会做的事
a. 将所有对应的"同名"候选函数，做成一个集合。
b.根据函数声明，从集合中移除一些不合适的候选函数。此步骤主要依靠SFINAE。
c.在集合中剩余的函数中，依据参数，挑选一个最合适的函数。如果挑选不到，或者无法决定哪个最合适，会报错。
d.如果步骤c中挑选到了最合适的函数，还会继续做一些检查，比如是否是delete的。
3. SFINAE
3.1 SFINAE简单示例
cpp
#include <iostream>
#include <typeinfo>
#include <type_traits>
/* 此函数仅会被占用字节数大于4的类型匹配上 */
template<class T>
typename std::enable_if<(sizeof(T)>4)>::type len() {
std::cout << "sizeof(" << typeid(T).name() << ") is " << sizeof(T) << std::endl;
}
/* 此函数仅会被占用字节数小于等于4的类型匹配上 */
template<class T>
typename std::enable_if<(sizeof(T) <= 4)>::type len() {
std::cout << "sizeof(" << typeid(T).name() << ") is " << sizeof(T) << std::endl;
}
auto main()->int {
len<double>(); // sizeof(double) is 8
len<float>(); // sizeof(float) is 4
len<char>(); // sizeof(char) is 1
}3.2 不使用SFINAE时编译器未匹配到合适的重载函数
cpp
#include <iostream>
#include <vector>
#include <array>
#include <typeinfo>
template<class T, size_t N>
size_t foo(const T(&)[N]) {
std::cout << "array's size: " << N << std::endl;
return N;
}
template<class T>
typename T::size_type foo(const T& container) {
std::cout << "container's size: " << container.size() << std::endl; // 错误 C2039 "size": 不是 "Bar" 的成员
return container.size(); // 错误 C2039 "size": 不是 "Bar" 的成员
}
size_t foo(...) {
std::cout << "variadic" << std::endl;
return 0;
}
class Bar {
public:
using size_type = size_t;
};
auto main()->int {
int a[] = {1,2,3,4,5};
std::vector<short> vec{ 5,6,7,8,9,0 };
foo(a);
foo(vec);
foo(4);
//std::cout << typeid(Bar::size_type).name() << std::endl;
foo(Bar()); // ！！！报错是因为此句！！！
}对上述代码进行编译的时候会报错，报错信息如注释。
本想让foo(Bar());匹配到size_t foo(...)，但实际匹配到是template<class T> typename T::size_type foo(const T& container)，而Bar却没有size()方法。
3.3 使用SFINAE时让编译器匹配到合适的重载函数
SFINAE"Substitution Failure Is Not An Error"替换失败不是个错误。
cpp
#include <iostream>
#include <vector>
#include <array>
#include <typeinfo>
template<class T, size_t N>
size_t foo(const T(&)[N]) {
std::cout << "array's size: " << N << std::endl;
return N;
}
/* 通过T().size()的方式使得所有没有size()方法的类无法匹配该函数，从而达到SFINAE的目的 */
template<class T>
decltype(T().size(), typename T::size_type()) foo(const T& container) {
std::cout << "container's size: " << container.size() << std::endl;
return container.size();
}
size_t foo(...) {
std::cout << "variadic" << std::endl;
return 0;
}
class Bar {
public:
using size_type = size_t;
};
auto main()->int {
int a[] = {1,2,3,4,5};
std::vector<short> vec{ 5,6,7,8,9,0 };
foo(a); // array's size: 5
foo(vec); // container's size: 6
foo(4); // variadic
std::cout << typeid(Bar::size_type).name() << std::endl; // m
foo(Bar()); // variadic
decltype(int()) ab;
std::cout << double() << ", " << int() << std::endl; // 0, 0
}3.4 利用std::enable_if实现SFINAE让编译器匹配到合适的重载函数
cpp
class Bar {
public:
using size_type = size_t;
};
template<class T, size_t N>
size_t foo(const T(&)[N]) {
std::cout << "array's size: " << N << std::endl;
return N;
}
template<class T, class U = typename std::enable_if<!std::is_same_v<T, Bar>>::type>
typename T::size_type foo(const T& container) {
std::cout << "container's size: " << container.size() << std::endl;
return container.size();
}
size_t foo(...) {
std::cout << "variadic" << std::endl;
return 0;
}
auto main()->int {
int a[] = {1,2,3,4,5};
std::vector<short> vec{ 5,6,7,8,9,0 };
foo(a);
foo(vec);
foo(4);
//std::cout << typeid(Bar::size_type).name() << std::endl;
foo(Bar());
}输出：
bash
array's size: 5
container's size: 6
variadic
variadic4. std::enable_if与std::is_same用法拓展
4.1 示例一
cpp
#include <iostream>
#include <type_traits>
class CFoo1{
public:
using size_type = unsigned int;
};
class CFoo2{
public:
using size_type = unsigned int;
};
template<class T, typename std::enable_if<std::is_same<T, CFoo1>::value>::type* = nullptr>
void bar(){
std::cout << __PRETTY_FUNCTION__ << std::endl;
}
template<class T, typename std::enable_if<std::is_same<T, CFoo2>::value>::type* = nullptr>
void bar(){
std::cout << __PRETTY_FUNCTION__ << std::endl;
}
auto main()->int {
bar<CFoo1>();
bar<CFoo2>();
}输出：
bash
void bar() [with T = CFoo1; typename std::enable_if<std::is_same<T, CFoo1>::value>::type* <anonymous> = 0]
void bar() [with T = CFoo2; typename std::enable_if<std::is_same<T, CFoo2>::value>::type* <anonymous> = 0]4.2 示例二
与示例一的不同之处在于非类型的模板参数是否有默认值，示例一有默认值在调用时第二个参数可以不给，示例二无默认值调用时需要显示实例化。
cpp
#include <iostream>
#include <type_traits>
class CFoo1{
public:
using size_type = unsigned int;
};
class CFoo2{
public:
using size_type = unsigned int;
};
template<class T, typename std::enable_if<std::is_same<T, CFoo1>::value>::type* /*= nullptr*/>
void bar(){
std::cout << __PRETTY_FUNCTION__ << std::endl;
}
template<class T, typename std::enable_if<std::is_same<T, CFoo2>::value>::type* /*= nullptr*/>
void bar(){
std::cout << __PRETTY_FUNCTION__ << std::endl;
}
auto main()->int {
bar<CFoo1, nullptr>();
bar<CFoo2, nullptr>();
}输出：
bash
void bar() [with T = CFoo1; typename std::enable_if<std::is_same<T, CFoo1>::value>::type* <anonymous> = 0]
void bar() [with T = CFoo2; typename std::enable_if<std::is_same<T, CFoo2>::value>::type* <anonymous> = 0]4.3 示例三
cpp
#include <iostream>
#include <typeinfo>
#include <type_traits>
template<class T>
typename std::enable_if<(sizeof(T)>4)>::type len() {
std::cout << "sizeof(" << typeid(T).name() << ") is " << sizeof(T) << std::endl;
}
template<class T>
typename std::enable_if<(sizeof(T) <= 4)>::type len() {
std::cout << "sizeof(" << typeid(T).name() << ") is " << sizeof(T) << std::endl;
}
auto main()->int {
len<double>(); // sizeof(double) is 8
len<float>(); // sizeof(float) is 4
len<char>(); // sizeof(char) is 1
}