Використання SFINAE для спеціалізації шаблонних методів, залежно від типу контейнера std::map або std::vector, передається як аргумент

SFINAE, C++17, template

Виникла проблема: "написати другу реалізацію шаблонної функції", в якій передаються ті самі аргументи. Тобто сигнатура обох функцій повністю збігається. Відмінність полягає в тому, що як аргумент функції можуть бути передані контейнери std::vector і контейнери std::map. І в залежності від того, std::vector це чи std::map, слід вибирати ту чи іншу реалізацію.

У цьому випадку буде використовуватися правило SFINAE, яке говорить: Якщо кінцеві типи аргументів не можуть бути обчислені (виконати підстановку параметрів шаблону) перевантаженої шаблонної функції, компілятор не видає помилку, а шукає інше відповідне навантаження. Помилка буде у трьох випадках:

• Не знайдено відповідного навантаження.
• Було знайдено кілька таких перевантажень, і С++ не може вирішити, яку взяти.
• Виявлено перевантаження, виявилося, що це шаблон, і при створенні екземпляра шаблону сталася помилка.

Наш випадок буде другим. Існують дві функції шаблону навантаження.

Реалізація

Для визначення необхідного навантаження буде використано std::enable_if , який використовується якраз для таких випадків для спеціалізації тієї чи іншої функції залежно від типу даних, які потрібно обробити.

Стандартна бібліотека STD, як виявилося, не має функціоналу для визначення, чи є контейнер std::map чи ні. Але на StackOverflow це питання вже обговорювалося. Наведений там код потрібно лише трохи підправити, і правильно застосувати для написання спеціалізації функції залежно від типу контейнера.

Суть коду полягає в тому, щоб на етапі компіляції вирішити, чи є елемент контейнера std::pair і на підставі цього вирішити, чи контейнер std::map. Якщо контейнер std::map виберіть одну функцію; в інших випадках виберіть другу реалізацію функції.

#include <iterator>
#include <type_traits>
 
// templates for determining whether the std::pair container element is
template <typename T>
struct is_pair : std::false_type {};
 
template <typename T, typename U>
struct is_pair<std::pair<T, U>> : std::true_type {};
 
template <typename T>
constexpr bool is_pair_v = is_pair<T>::value;
 
// templates for determining if the container is std::map
template<typename, typename = void>
struct is_mapping : std::false_type {};
 
template <typename Container>
struct is_mapping<Container, std::enable_if_t<is_pair_v<typename  std::iterator_traits<typename Container::iterator>::value_type>>> : std::true_type {};
 
template <typename T>
constexpr bool is_mapping_v = is_mapping<T>::value;
 
#include <map>
#include <vector>
#include <iostream>
 
class ClassWithSpecializedMethods
{
public:
    ClassWithSpecializedMethods() {}
 
    // A specialized method for handling std::map
    template <class ContainerType>
    static typename std::enable_if<is_mapping_v<ContainerType>, void>::type printContainer(ContainerType& container);
 
    // A specialized method for handling std::vector
    template <class ContainerType>
    static typename std::enable_if<!is_mapping_v<ContainerType>, void>::type printContainer(ContainerType& container);
};
 
// Method implementations
template <class ContainerType>
inline
static typename std::enable_if<is_mapping_v<ContainerType>, void>::type ClassWithSpecializedMethods::printContainer(ContainerType& container)
{
    std::cout << "Map:" << std::endl;
    for (const auto& [key, value] : container)
    {
        std::cout << "Key: " << key << " Value: " << value << std::endl;
    }
    std::cout << std::endl;
}
 
template <class ContainerType>
inline
static typename std::enable_if<!is_mapping_v<ContainerType>, void>::type ClassWithSpecializedMethods::printContainer(ContainerType& container)
{
    std::cout << "Vector:" << std::endl;
    for (const auto& value : container)
    {
        std::cout << "Value: " << value << std::endl;
    }
    std::cout << std::endl;
}
 
// Testing functions
int main() {
    std::cout << "is_pair:" << std::endl;
    std::cout << "Map:    " << is_pair_v<std::iterator_traits<std::map<int, int>::iterator>::value_type> << std::endl;
    std::cout << "Vector: " << is_pair_v<std::iterator_traits<std::vector<int>::iterator>::value_type>   << std::endl;
    std::cout << std::endl;
    std::cout << "is_mapping:" << std::endl;
    std::cout << "Map:    " << is_mapping_v<std::map<int, int>> << std::endl;
    std::cout << "Vector: " << is_mapping_v<std::vector<int>>   << std::endl;
    std::cout << std::endl;
 
    std::map<int, int> map_container = {{1, 1}, {2, 2}, {3, 3}};
    std::vector<int> vector_container = {1, 2, 3};
 
    ClassWithSpecializedMethods::printContainer(map_container);
    ClassWithSpecializedMethods::printContainer(vector_container);
}
 

Використовувані стандарти C++

Щоб цей код працював, необхідно використовувати стандарт C++17; на меншому стандарті код не компілюватиметься.

У проектах QMake до файлу pro слід додати наступні рядки

CONFIG += console c++17
QMAKE_CXXFLA
 
## Conclusion
 
As a conclusion, we get the following conclusion
 
 
```lang-bsh
is_pair:
Карта: 1
Вектор: 0
 
is_mapping:
Карта: 1
Вектор: 0
 
Карта:
Ключ: 1 Значення: 1
Ключ: 2 Значення: 2
Ключ: 3 Значення: 3
 
Вектор:
Значення: 1
Значення: 2
Значення: 3

Как это выглядит в консоли