旧MSVC编译器中std::enable_if结合constexpr方法的重复定义问题如何解决？

问题场景 #

当将constexpr函数作为std::enable_if_t的模板参数用于函数模板重载时，旧版MSVC编译器（如19.14）会报错“函数模板已定义”，但G++及新版MSVC（如19.33）可正常编译。示例代码如下：

#include <climits>
#include <iostream>
#include <type_traits>

template <typename NumberType>
constexpr auto doBitCountsMatch(const int f_bitCount) -> bool {
  return (static_cast<int>(CHAR_BIT * sizeof(NumberType)) == f_bitCount);
}

template <typename NumberType, int bitCount>
auto test()
    -> std::enable_if_t<doBitCountsMatch<NumberType>(bitCount), NumberType> {
  std::cout << "Bit counts match." << std::endl;
  return 0;
}

template <typename NumberType, int bitCount>
auto test()
    -> std::enable_if_t<!doBitCountsMatch<NumberType>(bitCount), NumberType> {
  std::cout << "Bit counts don't match." << std::endl;
  return 0;
}

int main() {
  int number = 0;
  test<decltype(number), 32>();
  return 0;
}

适配旧版MSVC的修改方案 #

方案1：将constexpr函数改为模板常量表达式 #

把doBitCountsMatch从函数改为模板变量，让编译器能直接在模板参数阶段解析常量值：

#include <climits>
#include <iostream>
#include <type_traits>

// 改为模板常量表达式
template <typename NumberType, int bitCount>
constexpr bool doBitCountsMatch = (static_cast<int>(CHAR_BIT * sizeof(NumberType)) == bitCount);

template <typename NumberType, int bitCount>
std::enable_if_t<doBitCountsMatch<NumberType, bitCount>, NumberType> test() {
  std::cout << "Bit counts match." << std::endl;
  return 0;
}

template <typename NumberType, int bitCount>
std::enable_if_t<!doBitCountsMatch<NumberType, bitCount>, NumberType> test() {
  std::cout << "Bit counts don't match." << std::endl;
  return 0;
}

int main() {
  int number = 0;
  test<decltype(number), 32>();
  return 0;
}

方案2：将enable_if_t移至模板参数列表 #

把SFINAE约束从返回值位置移到模板参数列表中，旧版MSVC能正确识别不同的模板签名：

#include <climits>
#include <iostream>
#include <type_traits>

template <typename NumberType>
constexpr auto doBitCountsMatch(const int f_bitCount) -> bool {
  return (static_cast<int>(CHAR_BIT * sizeof(NumberType)) == f_bitCount);
}

// 将enable_if_t作为模板参数的默认值
template <typename NumberType, int bitCount, std::enable_if_t<doBitCountsMatch<NumberType>(bitCount), int> = 0>
NumberType test() {
  std::cout << "Bit counts match." << std::endl;
  return 0;
}

template <typename NumberType, int bitCount, std::enable_if_t<!doBitCountsMatch<NumberType>(bitCount), int> = 0>
NumberType test() {
  std::cout << "Bit counts don't match." << std::endl;
  return 0;
}

int main() {
  int number = 0;
  test<decltype(number), 32>();
  return 0;
}

旧版MSVC报错原因 #

旧版MSVC（如19.14）的SFINAE实现存在缺陷：它无法正确解析作为std::enable_if_t模板参数的constexpr函数调用，不能识别两个test模板的enable_if_t约束是互斥的，因此将这两个模板判定为具有相同签名的重复定义。

而新版MSVC和G严格遵循C标准，能够在模板重载决议阶段正确计算constexpr表达式的值，识别两个模板的约束互斥，从而通过编译。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Benjamin Bihler