C++中如何检查类型T是否为std::pair<?, bool>及优雅匹配泛型？

一、修改can_insert以匹配任意首元素、次元素为bool的std::pair #

要实现类似Java中? extends Pair<?, Boolean>的通配符匹配逻辑，我们可以先定义一个辅助类型特征，用来判断某个类型是否是第二个元素为bool的std::pair，不管第一个元素是什么类型。

步骤1：定义辅助类型特征 #

#include <type_traits>
#include <utility>

// 基础模板：默认不匹配
template <typename>
struct is_pair_with_bool_second : std::false_type {};

// 特化模板：匹配任意First类型、第二个元素为bool的std::pair
template <typename First>
struct is_pair_with_bool_second<std::pair<First, bool>> : std::true_type {};

// 便捷变量模板，简化使用
template <typename T>
inline constexpr bool is_pair_with_bool_second_v = is_pair_with_bool_second<T>::value;

步骤2：修改can_insert的SFINAE检查 #

把原来严格匹配std::pair<typename T::iterator, bool>的逻辑，替换成用上面的辅助特征判断返回值类型：

template <typename T, typename U, typename = void>
struct can_insert : std::false_type {};

template <typename T, typename U>
struct can_insert<T, U, 
    std::enable_if_t<
        // 检查insert返回值是否是"第二个元素为bool的std::pair"
        is_pair_with_bool_second_v<decltype(std::declval<T>().insert(std::declval<U>()))>, 
        void
    >
> : std::true_type {};

template <typename T, typename U>
inline constexpr auto can_insert_v = can_insert<T, U>::value;

这样一来，只要T::insert(U)返回的是任意首元素类型、次元素为bool的std::pair，can_insert_v<T, U>就会为true，完美实现了类似Java通配符的模糊匹配效果。

二、直接检查类型是否为任意首元素、次元素为bool的std::pair #

上面定义的is_pair_with_bool_second和is_pair_with_bool_second_v就是干这个用的。直接用变量模板就能快速判断：

// 示例：判断std::pair<int, bool>是否符合条件
static_assert(is_pair_with_bool_second_v<std::pair<int, bool>> == true);
// 示例：判断std::pair<std::string, bool>是否符合条件
static_assert(is_pair_with_bool_second_v<std::pair<std::string, bool>> == true);
// 示例：判断std::pair<int, int>是否符合条件
static_assert(is_pair_with_bool_second_v<std::pair<int, int>> == false);

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Chuanwise