is_container的作用
cxx-prettyprint是提供给C++容器使用的，需要正确判定是否为C++容器，从而避免其它影响。
如何判断
鉴于目标是打印容器内容，就需要迭代器来遍历容器内容，也就是说，如果类型是容器，需要满足三个条件：
- const_iterator
- begin
- end
遍历时begin和end界定了容器元素范围，其类型都是iterator，为避免对容器元素产生影响，应当使用const_iterator根据[begin,end)进行遍历并输出内容到ostream。
何为SFINAE
我的理解是：当匹配函数模板失败时，该函数模板只是被丢弃而不是触发编译错误。
看以下示例：
#include <iostream>
//函数模板1
void test(...)
{
std::cout << "Catch-all overload called\n";
}
//函数模板2
template<class C, class F>
auto test(C c, F f) -> decltype((void)(c.*f)(), void())
{
std::cout << "Reference overload called\n";
}
//函数模板3
template<class C, class F>
auto test(C c, F f) -> decltype((void)((c->*f)()), void())
{
std::cout << "Pointer overload called\n";
}
struct X { void f() {} };
int main(){
X x;
test( x, &X::f);
test(&x, &X::f);
test(42, 1337);
}
其中函数模板1能够适用于所有类型，函数模板2适用于类实例引用及其成员函数，函数模板3适用于类指针及其成员函数：
-
test( x, &X::f)
这个不能匹配到函数模板3，但是能够匹配函数模板2和函数模板1，那最终使用的就是函数模板2 -
test(&x, &X::f)
这个不能匹配到函数模板2，但是能够匹配函数模板3和函数模板1，那最终使用的就是函数模板3 -
test(42, 1337)
这个只能匹配到函数模板1
在这个过程中，匹配不到的情况下不会引起编译错误，只是根据可以匹配的模板继续匹配。
判定是否有const_iterator
判断是否有类型T是否有const_iterator利用了SFINAE:
struct sfinae_base
{
using yes = char;
using no = yes[2];
};
template<typename T>
struct has_const_iterator :private sfinae_base
{
private:
template <typename C> static yes & test(typename C::const_iterator*);
template <typename C> static no & test(...);
public:
static const bool value = sizeof(test<T>(nullptr)) == sizeof(yes);
using type = T;
};
当类型T有const_iterator类型时，test<T>(nullptr)会匹配到static yes & test(typename C::const_iterator*)，这是返回的类型是yes，否则返回的类型是no；
这样，通过has_const_iterator<T>::value即可从编译期判断是否有const_iterator了。
判断是否有begin和end
template <typename T>
struct has_begin_end :private sfinae_base
{
private:
template<typename C>
static yes & f(template std::enable_if<std::is_same<decltype(static_cast<typename C::const_iterator(C::*)() const>(&C::begin)),
typename C::const_iterator(C::*)() const>::value>::type *);
template<typename C> static no & f(...);
template<typename C>
static yes & g(template std::enable_if<std::is_same<decltype(static_cast<typename C::const_iterator(C::*)() const>(&C::end)),
typename C::const_iterator(C::*)() const>::value>::type *);
template<typename C> static no & g(...);
public:
static bool const beg_value = sizeof(f<T>(nullptr)) == sizeof(yes);
static bool const end_value = sizeof(g<T>(nullptr)) == sizeof(yes);
};
可以看到基本的实现方式是一致的，之所以比较复杂是为了判断有没有返回const_iterator的begin/end方法。
static_cast
静态cast，只能在能够转换的情况下可以进行转换，也就是说，如果&C::begin即使定义的有，如果转换不成功，则会匹配到template<typename C> static no & f(...)。
decltype
用来推断类型
decltype(static_cast<typename C::const_iterator(C::*)() const>(&C::begin))
得到的就是C::const_iterator。
is_same
判定两个类型是否一致，而且const-volatile也要一致。
enable_if
用来根据条件为SFINAE移除不匹配的函数模板
判断是否为container
结合上述三种条件，是否为container的判定方法如下
template <typename T>
struct is_container:public std::integral_constant<bool,
detail::has_const_iterator<T>::value &&
detail::has_begin_end<T>::beg_value &&
detail::has_begin_end<T>::end_value> {};
这样is_container<T>::value即可返回true_type或者false_type给enable_if来进一步控制是否应用函数模板到类型T了。
对其它非常规类型的支持
明白了判断机制，那么想增加其它非常规类型的支持，也就可以处理了：
数组
template <typename T, std::size_t N>
struct is_container<T[N]> : std::true_type { };
valarray
template <typename T>
struct is_container<std::valarray<T>> : std::true_type { };
tuple
template <typename ...Args>
struct is_container<std::tuple<Args...>> : std::true_type { };
学到的知识
- SFINAE
- decltype
- is_same
- enable_if
