为何修改SFINAE实现中的decltype表达式后结果不符合预期？

咱们先把问题拆解清楚，先看你原来的正确实现：

#include <type_traits>
#include <iostream>
using namespace std;

struct A { using key_type = int; };

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

template<typename T>
struct has_key_type<T, decltype(typeid(typename T::key_type), void())>: true_type {};

int main() {
    cout << has_key_type<A>::value << endl;
    cout << has_key_type<int>::value << endl;
}

这段代码能输出1 0，核心是利用了SFINAE（替换失败并非错误）的特性：当T包含key_type成员时，特化模板的第二个参数会被推导为void——和主模板的默认参数void完全匹配，所以编译器会优先选择这个特化版本；如果T没有key_type，特化模板的替换会失败，编译器就会回退到主模板的false_type。

那为什么把void()改成int()后就失效了呢？

当你把特化里的decltype(typeid(typename T::key_type), void())改成decltype(typeid(typename T::key_type), int())时，这个表达式的类型变成了int。这时候问题就出在模板参数匹配上：

主模板的第二个参数默认是void，当你实例化has_key_type<A>时，特化模板的第二个参数是int，和主模板的默认参数类型void不匹配——编译器找不到和has_key_type<A, void>匹配的特化版本，只能直接使用主模板的false_type，所以输出变成了0 0。

简单说，SFINAE的特化版本要能和主模板的默认参数类型对上，才能被优先选中。原来的代码里特化参数和主模板默认参数都是void，所以替换成功时会触发特化；改成int()后，特化参数是int，和主模板的void不匹配，哪怕T::key_type存在，这个特化也不会被选用。

如果想让修改后的代码正常工作，只需要让特化的第二个参数和主模板的默认参数类型一致就行，比如把主模板的默认参数改成int：

#include <type_traits>
#include <iostream>
using namespace std;

struct A { using key_type = int; };

// 主模板默认参数改为int
template<typename T, typename = int>
struct has_key_type : false_type {};

template<typename T>
struct has_key_type<T, decltype(typeid(typename T::key_type), int())>: true_type {};

int main() {
    cout << has_key_type<A>::value << endl;
    cout << has_key_type<int>::value << endl;
}

这时候输出就会回到预期的1 0了。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者xmllmx