std::apply的enable_if-like SFINAE表达式

std::apply 是 C++17 引入的一个函数模板，它用于将一个函数对象应用于一个元组的元素。这个函数模板在 <tuple> 头文件中定义。std::apply 的一个关键特性是它能够处理任意类型的函数对象和元组，这使得它在泛型编程中非常有用。

基础概念

SFINAE（Substitution Failure Is Not An Error）是一种 C++ 模板元编程技术，它允许编译器在模板实例化过程中忽略某些模板定义，而不是将其视为编译错误。这种技术通常用于在编译时进行类型检查和条件编译。

std::enable_if 是一个常用的 SFINAE 工具，它允许开发者根据某个条件来启用或禁用模板。如果条件为真，则 std::enable_if 提供一个类型定义；如果条件为假，则 std::enable_if 不提供任何类型定义，这会导致模板实例化失败，但由于 SFINAE 的作用，编译器会忽略这个失败并尝试其他模板。

类型与应用场景

std::apply 的 SFINAE 表达式通常用于以下场景：

函数模板特化：根据不同的类型参数启用或禁用特定的函数模板。
类型萃取：在编译时根据类型特性选择不同的实现。
策略模式：在编译时选择不同的算法或策略。

示例代码

以下是一个使用 std::apply 和 SFINAE 表达式的示例，该示例展示了如何根据元组元素的类型来选择不同的处理函数：

#include <iostream>
#include <tuple>
#include <type_traits>

// 处理整数类型的函数
void process_int(int i) {
    std::cout << "Processing int: "<< i << std::endl;
}

// 处理浮点类型的函数
void process_float(float f) {
    std::cout << "Processing float: "<< f << std::endl;
}

// SFINAE 表达式，用于选择正确的处理函数
template <typename T>
using enable_if_int = std::enable_if_t<std::is_integral_v<T>, void>;

template <typename T>
using enable_if_float = std::enable_if_t<std::is_floating_point_v<T>, void>;

// 应用函数，根据类型选择处理函数
template <typename F, typename Tuple, std::size_t... I>
auto apply_helper(F&& f, Tuple&& t, std::index_sequence<I...>) {
    (f(std::get<I>(std::forward<Tuple>(t))), ...);
}

template <typename F, typename Tuple>
auto apply_with_sfinae(F&& f, Tuple&& t) {
    return apply_helper(std::forward<F>(f), std::forward<Tuple>(t),
                        std::make_index_sequence<std::tuple_size_v<std::decay_t<Tuple>>>{});
}

int main() {
    auto tuple = std::make_tuple(42, 3.14f);

    // 使用 SFINAE 表达式来选择处理函数
    apply_with_sfinae([](auto&& arg) -> enable_if_int<decltype(arg)> { process_int(arg); },
                      tuple);
    apply_with_sfinae([](auto&& arg) -> enable_if_float<decltype(arg)> { process_float(arg); },
                      tuple);

    return 0;
}

在这个示例中，apply_with_sfinae 函数使用了 SFINAE 表达式来根据元组元素的类型选择正确的处理函数。如果元素类型是整数，则调用 process_int；如果是浮点数，则调用 process_float。