C++：如何判断类中是否存在特定的成员函数？

在模板开发中有时需要判断一个类中是否含特定的方法，然后根据判断结果开分支，编写不同的逻辑。下面就介绍一下最常用的一种方式：

template <typename U>
struct class_str {
    
    template <typename T, string(T::*)() = &T::str>
    static constexpr bool check(T*) { return true; };   //  (1)
    static constexpr bool check(...) { return false; }; //  (2)

    static constexpr bool ret = check(static_cast<U*>(0));  //  (3)
};

上面的代码将判断U中是否含有string str();方法，如果含的，则ret = true，否则ret = false。

在(3)中给check()方法传入了类型为U*的空指针，运行过程如下：

如果U中含有string str();方法，则(1)和(2)两个check()方法将都会在编译期生成，但check(T*)最匹配static_cast<U*>(0)的结果，所以这时会调用(1)这个check(T*)，返回true；
如果U中不含有string str();方法，则只有(2)这个check()方法会在编译期生成，于是调用(2)后返回false。

为了更好的看到效果，我们把“C++：举例说明如何使用enable_if和模板的函数指针参数“客户的例子改进一下：

#include <string>
#include <iostream>

using namespace std;


class Box {
public:
	string str() {
		return "yes";
	}
};

class Bin {
public:
	string str1() {
		return "no";
	}
};

template <typename U>
struct class_str {

	template <typename T, string(T::*)() = &T::str>
	static constexpr bool check(T*) { return true; };

	static constexpr bool check(...) { return false; };

	static constexpr bool ret = check(static_cast<U*>(0));
};

// 不含有string str()方法的非std::string类
template<typename T, 
        typename std::enable_if<std::is_class<T>::value && !std::is_same<T, string>::value, T>::type* = nullptr, 
        typename std::enable_if<!class_str<T>::ret, T>::type* = nullptr>
std::string str(T& t) {
	cout << "1.---------------------" << endl;
	return "null";
};

// std::string类
template<typename T, 
        typename std::enable_if<std::is_class<T>::value && std::is_same<T, string>::value, T>::type* = nullptr>
std::string str(T& t) {
	cout << "2.---------------------" << endl;
	return t;
};

// 含有string str()方法的非std::string类
template<typename T, 
        typename std::enable_if<std::is_class<T>::value && !std::is_same<T, string>::value, T>::type* = nullptr, 
        typename std::enable_if<class_str<T>::ret, T>::type* = nullptr>
std::string str(T& t) {
	cout << "3.---------------------" << endl;
	return t.str();
};

// 数值型
template<typename T, 
        typename std::enable_if<!std::is_class<T>::value && std::is_arithmetic<T>::value, T>::type* = nullptr>
std::string str(T&  t) {
	cout << "4.---------------------" << endl;
	return std::to_string(t);
};

int main() {
  string s = "sddds";
  cout << str<string>(s) << endl;
  
  bool j = true;
  cout << str<bool>(j) << endl;
  
  int i = 1000;
  cout << str<int>(i) << endl;
  
  float f = 10.6f;
  cout << str<float>(f) << endl;
  
  Box b1;
  cout << str<Box>(b1) << endl;
  
  Bin b2;
  cout << str<Bin>(b2) << endl;
  
  return 1;
}

运行结果：

2.---------------------
sddds
4.---------------------
1
4.---------------------
1000
4.---------------------
10.600000
3.---------------------
yes
1.---------------------
null

以上代码中struct class_str使用了constexpr，这是C++11中才提供的，如果C++编译器不支持constexpr，则可以使用如下代码替代：

template <typename U>
struct class_str {

    template <typename T, string(T::*)() = &T::str>
    static char check(T*);
    template <typename T>
    static int check(...);

    const static bool ret = sizeof(check<U>(static_cast<U*>(0))) == sizeof(char);
};

参考文档

C++11之美

Problem while checking if function exist in c++
Is there any way to detect whether a function exists and can be used at compile time?

C++：如何判断类中是否存在特定的成员函数？

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