如何使用SFINAE检测CTAD类模板推导指引的explicit属性

结论 #

C++17及以上标准均可实现你需要的has_properly_explicit_deduction_guide_v检测能力，不需要依赖未来的标准特性。

核心原理 #

利用你观察到的explicit推导指引的行为差异：

• 非explicit推导指引支持拷贝初始化形式的CTAD：T var = 参数可以正常完成推导
• explicit推导指引仅支持直接初始化的CTAD，不支持拷贝初始化形式的CTAD
  通过SFINAE或者C++20 concept检测这两种初始化的合法性，即可区分两种推导指引。

C++20 实现版本 #

#include <utility>

// 检测给定参数类型下，类模板T是否支持拷贝初始化形式的CTAD
template<template<typename...> class T, typename Arg>
concept has_implicit_ctad = requires(Arg&& arg) {
    { T = std::forward<Arg>(arg) };
};

// 检测给定参数类型下，类模板T是否只有explicit的推导指引
template<template<typename...> class T, typename Arg>
concept has_explicit_ctad = requires(Arg&& arg) {
    // 首先确保直接初始化的CTAD是合法的
    T(std::forward<Arg>(arg));
    // 同时拷贝初始化的CTAD不合法
    requires !has_implicit_ctad<T, Arg>;
};

// 测试用的A、B类
template<class T> struct A { A(int); };           A(int) -> A<int>;
template<class T> struct B { B(int); };  explicit B(int) -> B<int>;

// 验证结果符合预期
static_assert(!has_explicit_ctad<A, int>);
static_assert(has_explicit_ctad<B, int>);

C++17 实现版本 #

C++17没有concept语法，改用SFINAE实现相同逻辑：

#include <type_traits>
#include <utility>

template<template<typename...> class T, typename Arg, typename = void>
struct has_implicit_ctad : std::false_type {};

template<template<typename...> class T, typename Arg>
struct has_implicit_ctad<T, Arg, std::void_t<decltype(T = std::declval<Arg>())>> : std::true_type {};

template<template<typename...> class T, typename Arg, typename = void>
struct has_explicit_ctad : std::false_type {};

template<template<typename...> class T, typename Arg>
struct has_explicit_ctad<T, Arg, std::enable_if_t<
    std::is_constructible_v<decltype(T(std::declval<Arg>())), Arg> &&
    !has_implicit_ctad<T, Arg>::value
>> : std::true_type {};

// 对外提供的变量模板
template<template<typename...> class T, typename Arg>
constexpr bool has_properly_explicit_deduction_guide_v = has_explicit_ctad<T, Arg>::value;

// 测试用的A、B类
template<class T> struct A { A(int); };           A(int) -> A<int>;
template<class T> struct B { B(int); };  explicit B(int) -> B<int>;

// 验证结果符合预期
static_assert(!has_properly_explicit_deduction_guide_v<A, int>);
static_assert(has_properly_explicit_deduction_guide_v<B, int>);

注意事项 #

• 检测逻辑和传入的参数类型绑定，你需要根据类模板实际支持的推导参数类型传入对应的类型参数，比如如果类模板支持std::string类型的推导，就将第二个模板参数换成std::string即可。
• 目前C++标准还没有提供直接反射类模板所有推导指引的语法，因此上述实现都是基于可观测行为的检测，完全可以满足单元测试的需求。

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