C++17下如何仅为浮点型模板类启用默认构造函数

在C++17中，可以直接使用requires子句为默认构造函数添加约束，仅当模板参数T为浮点型时启用该构造函数，同时不会影响其他构造函数的正常使用：

#include <limits>
#include <type_traits>

template <typename T>
struct Thing
{
    const T x;
    Thing(T t) : x(t) {}
    
    // 仅当T为浮点型时启用默认构造函数
    Thing() requires std::is_floating_point_v<T> 
        : x(std::numeric_limits<T>::quiet_NaN()) {}
};

// 使用示例
Thing<double> dt;    // 正常编译
Thing<float> ft;     // 正常编译
// Thing<int> it1;   // 编译错误：无匹配的默认构造函数
Thing<int> it2(3);   // 正常编译

为什么之前的写法会导致报错？ #

你之前尝试的两种SFINAE写法存在以下问题：

• 将enable_if作为构造函数的模板参数时，默认构造函数会被转为模板构造函数。当T为非浮点型时，该模板构造函数会被SFINAE移除，但部分编译器的重载解析逻辑可能因此出现异常，错误干扰带参数构造函数的调用。
• 将enable_if作为构造函数的默认参数时，函数签名会变得复杂，容易和其他构造函数的重载逻辑产生冲突，引发不必要的编译错误。

而requires子句是C++17专门为约束函数引入的语法，它直接作用于成员函数，只有当约束条件满足时，该函数才会被纳入类的重载集合。这种写法清晰直观，不会改变构造函数的本质（依然是非模板成员函数），也不会干扰其他构造函数的正常调用。

替代方案（不使用requires） #

如果你因某些原因无法使用requires，可以将默认构造函数定义为模板，并通过模板参数的SFINAE约束实现需求，同时避免影响其他构造函数：

#include <limits>
#include <type_traits>

template <typename T>
struct Thing
{
    const T x;
    Thing(T t) : x(t) {}
    
    // 仅当T为浮点型时启用默认构造函数
    template <typename U = T, std::enable_if_t<std::is_floating_point_v<U>, int> = 0>
    Thing() : x(std::numeric_limits<U>::quiet_NaN()) {}
};

这种写法通过模板参数U的默认值绑定到T，再用enable_if约束U必须为浮点型，既实现了SFINAE移除构造函数的效果，又不会干扰带参数的构造函数的重载解析。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Mustang