C++编译期检测：调用S::f(int)是否匹配非模板成员函数？

针对你的需求，我们可以利用C++重载决议的优先级以及编译期函数指针比较的特性，实现对应的编译期检测。

C++17 实现方案 #

核心思路：当类中存在普通的void f(int)成员函数时，取&S::f会优先指向该普通函数；而模板实例化的&S::f<int>指向的是模板生成的函数，二者地址不同。若不存在普通函数，则&S::f等价于&S::f<int>，地址相同。基于此可以编写检测 trait：

#include <type_traits>

template <typename Class>
struct is_f_int_calls_template {
    // 编译期比较重载决议选中的函数与模板实例化函数的地址
    static constexpr bool value = (&Class::f == &Class::f<int>);
};

// 辅助变量模板，简化使用
template <typename Class>
inline constexpr bool is_f_int_calls_template_v = is_f_int_calls_template<Class>::value;

使用示例 #

struct S {
    void f(int) {} // 普通成员函数
    template <class T> void f(T) {} // 模板成员函数
};

struct S_NoNonTemplate {
    template <class T> void f(T) {} // 仅模板成员函数
};

// 检测结果：存在普通函数，返回 false
static_assert(!is_f_int_calls_template_v<S>);
// 检测结果：无普通函数，返回 true
static_assert(is_f_int_calls_template_v<S_NoNonTemplate>);

C++20 简化方案（Concepts） #

利用C++20的Concepts特性，可以写出更简洁的约束：

template <typename Class>
concept CallsTemplateFInt = (&Class::f == &Class::f<int>);

使用示例 #

// 编译期分支判断
if constexpr (CallsTemplateFInt<S>) {
    // 匹配模板函数的逻辑
} else {
    // 匹配普通函数的逻辑
}

原理说明 #

1. 重载决议优先级：在同名函数匹配时，非模板函数的优先级高于模板函数，因此&Class::f会优先指向普通的void f(int)（如果存在）；
2. 编译期函数指针比较：C++11及以后支持编译期比较函数指针的相等性，通过对比&Class::f和&Class::f<int>的地址，即可判断调用f(int)时是否匹配模板函数。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者αλεχολυτ