为何`std::enable_if`需默认值？模板推导报错求解

问题解答 #

1. 为什么std::enable_if需要使用默认值？

std::enable_if的核心是靠SFINAE（替换失败并非错误）机制，在模板实例化时过滤掉不符合条件的重载。当你把enable_if放在模板参数列表里时，必须给它加默认值，根源在于模板参数推导规则：

• 模板参数分为类型参数和非类型参数，你添加的enable_if相关参数并没有出现在函数的参数列表中，编译器没办法从函数调用里推导它的类型或值；
• 如果不给默认值，编译器会因为无法推导这个参数直接报错，根本到不了SFINAE的环节；而默认值的存在，让编译器可以直接用这个值完成模板实例化，同时当enable_if条件不满足时，由于enable_if::type不存在，会触发SFINAE，这个重载会被自动忽略。

2. 使用std::enable_if必须用::type = 0吗？

当然不是！::type = 0只是非类型模板参数写法的一种，还有很多写法不需要这种默认值，常见的替代方式包括：

• 放在返回值位置：不需要默认值，直接用enable_if_t作为返回类型，条件不满足时自动触发SFINAE：

  template <typename T>
  std::enable_if_t<std::is_integral<T>::value>
  do_stuff(T t) { std::cout << "do_stuff integral\n"; }
  

• 作为类型模板参数的默认值：这里默认值是enable_if_t（本质是void），同样能触发SFINAE：

  // 注意：如果用于多个重载，要避免模板签名重复，比如可以加个占位参数区分
  template <typename T, typename = std::enable_if_t<std::is_integral<T>::value>>
  void do_stuff(T t) { std::cout << "do_stuff integral\n"; }
  

• 放在函数参数的默认值中：不需要额外的模板参数默认值：

  template <typename T>
  void do_stuff(T t, std::enable_if_t<std::is_integral<T>::value>* = nullptr) {
      std::cout << "do_stuff integral\n";
  }
  

你看到的无需默认值的示例，大多用了上述写法，它们不需要在模板参数列表中给enable_if相关参数加默认值。

3. 你的代码为什么报错？

你的代码问题出在非类型模板参数的类型依赖于被推导的模板参数T：

template <typename T, typename std::enable_if<std::is_integral<T>::value, T>::type = 0>
void do_stuff(T t) { ... }

这里的第二个模板参数是非类型参数，它的类型是std::enable_if<..., T>::type（也就是T本身），而T是需要从函数调用中推导的。编译器在推导时陷入了循环：

• 要确定这个非类型参数的类型，必须先知道T是什么；
• 但要推导T，编译器又需要先确定这个非类型参数的类型，才能判断是否能使用默认值0。

最终编译器无法完成推导，所以报出了"couldn't deduce template parameter ‘’"的错误。

解决这个问题很简单，只需要把enable_if的第二个参数改成不依赖于T的固定类型（比如int）：

#include<iostream>
#include<type_traits>
template <typename T, typename std::enable_if<std::is_integral<T>::value, int>::type = 0>
void do_stuff(T t) { std::cout << "do_stuff integral\n"; }
template <typename T, typename std::enable_if<std::is_class<T>::value, int>::type = 0>
void do_stuff(T t) { std::cout << "do_stuff class\n"; }
int main() { do_stuff(32); return 0; }

这样第二个参数的类型是固定的int，编译器不需要依赖T就能确定它的类型，直接使用默认值0完成实例化，同时触发SFINAE过滤掉不满足条件的重载，代码就能正常编译运行了。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者MiCha