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C++11模板:如何判断类中是否有指定名称的成员变量?

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如何判断类中有指定的成员函数,网上可以找到不少的文章,比如下面这两篇就写得很详细了

《C++11之美》 《C++模板,判断是否存在成员函数,实现差异化操作 》

我现在关心的是如何判断一个类中有成员变量?成员变量有可能是数组,也可能是其他的类。 看了上面关于判断成员函数的文章,理解其原理后,判断是否成员变量,也是差不多的道理,实现起来非常简单:

/* 模板函数,检查T是否有名为's'的成员
 * value 为bool型检查结果
 * type为s成员的类型(value为true是有效)
 */
template<typename T>
struct has_member_s{
    template <typename _T>
    static auto check(_T)->typename std::decay<decltype(_T::s)>::type;
    static void check(...);
    using type=decltype(check(std::declval<T>()));
    enum{value=!std::is_void<type>::value};
};

上面这个模板是用来检查类中是否有名为s的成员, 以opencl中的cl_int2向量类型举例,下面是cl_int2的定义:

/* ---- cl_intn ---- */
typedef union
{
    cl_int  CL_ALIGNED(8) s[2];
#if __CL_HAS_ANON_STRUCT__
   __CL_ANON_STRUCT__ struct{ cl_int  x, y; };
   __CL_ANON_STRUCT__ struct{ cl_int  s0, s1; };
   __CL_ANON_STRUCT__ struct{ cl_int  lo, hi; };
#endif
#if defined( __CL_INT2__) 
    __cl_int2     v2;
#endif
}cl_int2;

可以看到,cl_int2中有个名为s数组。 下面是测试代码:

#include <iostream>
#include <CL/cl.hpp>
int main(int argc, char * argv[]){
    cout<<"cl_int2="<<has_member_s<cl_int2>::value<<endl;
    cout << "cl_int2=" << typeid(has_member_s<cl_int2>::type).name() << endl;
    cout<<"int="<<has_member_s<int>::value<<endl;//对比测试
}

gcc编译运行结果

cl_int2=1 cl_int2=Pi int=0

vs2015编译运行结果

cl_int2=1 cl_int2=int * __ptr64 int=0

注意: 模板函数中这一句

static auto check(_T)->typename std::decay<decltype(_T::s)>::type;

decltype(_T::s)已经获取了_T::s的类型,用std::decay再套一层貌似是多余的,其实不然。 对于非数组成员变量,去掉std::decay这一层,直接写成

static auto check(_T)->decltype(_T::s);

是完全可以的(不论在gcc还是vs2015)。 但是对于数组类型的变量,上面的写法,在gcc下编译能通过,但运行结果错误。 大概gcc认为返回的值不能是int[2]这样的数组,只能是指针。

static auto check(_T)->cl_int[2]; // 不加`std::decay`时,返回数组,无效
static auto check(_T)->cl_int*; // 加上`std::decay`后,返回指针,有效

需要多次使用这个模板函数判断不同的成员变量时,用宏来改进上面的代码就显得很必要

/* 宏函数定义的模板函数,检查T是否有名为's'的成员
 * value 为bool型检查结果
 * type为s成员的类型(value为true是有效)
 */
#define has_member(s) \
template<typename T>\
struct has_member_##s{\
    template <typename _T>static auto check(_T)->typename std::decay<decltype(_T::s)>::type;\
    static void check(...);\
    using type=decltype(check(std::declval<T>()));\
    enum{value=!std::is_void<type>::value};\
};

将这个模板定义成宏后,如果要检查是否有s成员就以s为参数展开has_member

has_member(s);

如果要检查是否有x成员,就以x为参数展开has_member

has_member(x);

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