C++14 SFINAE 解引用迭代器

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原问题：编写函数f(r)，若r为迭代器，则返回f(*r)，否则返回r。

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摘要：

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问题：

• 什么是迭代器？
  • 迭代器是c++中的一个概念，若类型It满足以下条件，则It为迭代器类型
    • 可拷贝构造（CopyConstructible）
    • 可拷贝赋值（CopyAssignable）
    • 可析构（Destructibale）
    • 左值It对象可交换（Swappable）
    • std::iterator_traits<It>含如下类型成员：value_type, difference_type, reference, pointer和iterator_category
    • 对于It的左值r，如下表达式合法且具有指定含义：
      • *r 返回值类型：unspecified 前置条件：r可解引用
      • ++r 返回值类型： It & 前置条件：r可自增

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在后续实现中，将放宽迭代器的要求：对左值r，设若*r合法，则r有迭代器类型。意即：

编写函数f(r)，若左值r可被解引用，返回f(*r)，否则返回r。

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问题分析：

f的返回值类型随实际参数而改变。若r为int **类型，至少需要两个f的重载int *f(int **)和 int f(int *)。需要通过泛型在编译期根据f的调用生成这些函数重载。

在调用时，重载决议阶段需要编译器选取合适的函数模板。

• 若类型T的左值可被解引用，则选取函数模板（1）

  template <class T>
  auto f(T r) {
    return f(*r);
  }

• 否则选取函数模板（2）

  template <class T>
  auto f(T r) {
    return r;
  }

问题：

• 如何根据上述规则选取函数模板？
  • 若两个f模板均合法，则选取模板（1），否则选取合法模板。
  • 合法定义为：r可被解引用。

问题：

• 如何表达优先选取？
  • 通过重载隐式转换序列分级。使得由模板（1）生成的函数的分级高于模板（2）

• 如何表达合法性？
  • 通过SFINAE，若r不可被解引用，使得模板（1）替代失败(substitution failure)。

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实现：

 1 #include <cassert>
 2
 3 #include <type_traits>
 4 #include <utility>
 5
 6 template <class T>
 7 auto f(T x, ...) {
 8   return x;
 9 }
10
11 template <class T, class = decltype(*std::declval<T>())>
12 auto f(T x, int) {
13   return f(*x, 0);
14 }
15
16 int main() {
17   int x = 3, *p = &x;
18   assert(f(&p, 0)==3);
19
20   return 0;
21 }

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正文：

从略。

FAQ：

尚无。

参考资料：

http://en.cppreference.com/w/cpp/concept/Iterator

http://en.cppreference.com/w/cpp/language/overload_resolution (return type deduction)

http://en.cppreference.com/w/cpp/utility/declval

http://en.cppreference.com/w/cpp/language/overload_resolution

http://en.cppreference.com/w/cpp/language/template_argument_deduction