如何实现类型traits判断可从std::vector取非const引用以启用容器at方法

问题产生原因 #

你当前的类型特征检测逻辑和实际需求不匹配：

• 你的需求是：判断std::vector<T>的非const成员函数front()/at()的返回值可以直接绑定到T&类型的左值引用
• 但你写的检测表达式是std::declval<U&>() = std::declval<std::vector<U>>().front()，检测的是「U&类型左值可以被std::vector<U>::front()的返回值赋值」

对于U = bool的场景，std::vector<bool>::front()返回的是代理类std::vector<bool>::reference，该类重载了隐式转换到bool的运算符，因此将其赋值给bool&类型左值是完全合法的操作，不会触发SFINAE，所以你的检测对bool也返回了true_type，不符合预期。

正确实现方案 #

直接检测std::vector<T>非const重载的front()返回值类型是否为T&即可，以下是兼容C++17的实现：

#include <type_traits>
#include <vector>

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

template <typename T>
struct is_ref_extractable_from_vector<T, std::void_t<
    decltype(std::declval<std::vector<T>&>().front()),
    std::enable_if_t<std::is_same_v<decltype(std::declval<std::vector<T>&>().front()), T&>>
>> : std::true_type {};

template <typename T>
inline constexpr bool is_ref_extractable_from_vector_v = is_ref_extractable_from_vector<T>::value;

// 测试用例
static_assert(!is_ref_extractable_from_vector_v<bool>);
static_assert(is_ref_extractable_from_vector_v<int>);
static_assert(is_ref_extractable_from_vector_v<std::string>);

你可以直接把这个类型特征用到GenericContainer的at方法约束上：

template<typename T>
struct GenericContainer
{
    template <typename U = T, std::enable_if_t<is_ref_extractable_from_vector_v<U>, int> = 0>
    U& at(size_t index)
    {
        return data.at(index);
    }

    void append(const T& value)
    {
        data.push_back(value);
    }

    std::vector<T> data;
};

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