c++ enable_if 的简单使用

2022-04-20 23:34:03 阅读：177 来源： 互联网

标签：enable return get int fastIO c++ 简单 operator

在 c++ 中，有一个东西叫做 template，也就是中文里的模板，c++ 的 STL 以及许多函数都用到了 template，template 指出了泛型编程的一条道路。
最经典的问题是写一个函数，返回两个数的较小值。

inline int min(const int &a,const int &b){
	return a<b?a:b;
}

这段代码非常浅显易懂，但是只支持 int 类型的变量，想要支持其他类型，必须通过 c++ 的重载函数才能实现。

inline double min(const double &a,const double &b){
	return a<b?a:b;
}

这样要写很多很多函数才能实现，而且还不支持用户自定义类型，非常不实用。这个时候就容易想到使用 #define 预编译指令实现。
PS：c++ 重载函数的原理是 SFINAE 原则，不匹配不报错而是试图匹配其他的同名函数。

#define min(x,y)((x)<(y)?(x):(y))

尽管这样实现了要求，但是首先 #define 不安全，其次就是遇到有副作用的运算比如自增运算符就会产生问题……当然可以通过多行 #define 实现。但是最简单的方法还是模板：

template<typename any>
inline any min(const any &a,const any &b){
	return a<b?a:b;
}

这样仅此一个函数就实现了所有功能。如果对于用户自定义的变量进行比较，可以对用户变量进行重载运算符小于号解决，或者通过模板特化：

struct modint{int data;};
friend inline bool operator<(const modint &x,const modint &y){
	return x.data<y.data;
}// 重载运算符
inline modint min(const modint &x,const modint &y){
	return x.data<y.data?x:y;
}// 模板特化

但是要是不只有一个类型而是一系列类型都要特化模板，比如说为所有 unsigned 类型写一个 lowbit，这要怎么办呢？要是全部重载函数，unsigned short，unsigned int，unsigned long，unsigned long long，太多了！而如果直接写模板有时候又不想传入 unsigned 类型，这个时候就要用到 enable_if 了。
enable_if 听上去是个函数实际上是个函数实际上是个 struct，构造十分巧妙，第一个参数强制要求是 true，起到了 if 判断作用：如果是 false，直接跳过。
这里给出 std 命名空间里 enable_if 的实现方式：

	// Partial specialization for true.
	template<typename _Tp>
		struct enable_if<true, _Tp>
		{ typedef _Tp type; }

再贴一个使用 enable_if 实现的 lowbit：

template<typename any>
inline typename std::enable_if<std::is_unsigned<any>::value,any>::type lowbit(const any &x){
	return x&-x;
}

可以发现原来本来应该写 any 的位置变成了很长一串：首先由 typename 打头阵，指出后面是个类型而不是个普通类型，然后是个 enable_if，逗号左边是判别式，这里使用 std::is_unsigned 进行判别，但是 is_unsigned 本质上也不是个函数没有返回值，就使用在里面 typedef 的 value 当成返回类型即可，也就是 any，逗号后面是这个函数真正的返回类型，这里直接使用 any 就行了，因为 std::enable_if 也不是个函数，只能使用在 std::enable_if 里 typedef 的 type 当成返回类型即可。至于其他部分和普通模板一模一样。
为了加深印象，我就放另外一个由 std::enable_if 实现的快读作为示范：

class fastIO
{
private:
	char ibuf[1000007], *p1 = ibuf, *p2 = ibuf, obuf[1000007], *p3 = obuf, sta[70];
	int get() { return p1 == p2 && (p2 = (p1 = ibuf) + fread(ibuf, 1, 1000007, stdin), p1 == p2) ? EOF : *p1++; }
	void put(const char &x) { p3 - obuf < 1000007 ? *p3++ = (x) : (fwrite(obuf, p3 - obuf, 1, stdout), p3 = obuf, *p3++ = (x)); }

public:
	int flush()
	{
		fwrite(obuf, p3 - obuf, 1, stdout);
		return 0;
	}
	fastIO &operator>>(char &t)
	{
		for (t = get(); isspace(t); t = get())
			;
		return *this;
	}
	fastIO &operator>>(char *t)
	{
		for (int c = get(); c != 10; c = get())
			*t = c, t++;
		*t = 0;
		return *this;
	}
	fastIO &operator>>(std::string &t)
	{
		t.clear();
		for (int c = get(); !isspace(c); c = get())
			t.push_back(c);
		return *this;
	}
	template <typename any>
	typename std::enable_if<std::is_signed<any>::value, fastIO>::type &operator>>(any &t)
	{
		t = 0;
		bool y = 0;
		int c = get();
		for (; !isdigit(c); c = get())
			if (c == 45)
				y = true;
		for (; isdigit(c); c = get())
			t = t * 10 + (c ^ 48);
		if (y == 1)
			t = -t;
		return *this;
	}
	fastIO &operator>>(__int128_t &t)
	{
		t = 0;
		bool y = 0;
		int c = get();
		for (; !isdigit(c); c = get())
			if (c == 45)
				y = true;
		for (; isdigit(c); c = get())
			t = t * 10 + (c ^ 48);
		if (y == 1)
			t = -t;
		return *this;
	}
	template <typename any>
	typename std::enable_if<std::is_unsigned<any>::value, fastIO>::type &operator>>(any &t)
	{
		t = 0;
		int c = get();
		for (; !isdigit(c); c = get())
			;
		for (; isdigit(c); c = get())
			t = t * 10 + (c ^ 48);
		return *this;
	}
	fastIO &operator>>(__uint128_t &t)
	{
		t = 0;
		int c = get();
		for (; !isdigit(c); c = get())
			;
		for (; isdigit(c); c = get())
			t = t * 10 + (c ^ 48);
		return *this;
	}
	fastIO &operator<<(const char &t)
	{
		put(t);
		return *this;
	}
	fastIO &operator<<(const char *t)
	{
		for (; *t; t++)
			put(*t);
		return *this;
	}
	fastIO &operator<<(const std::string &t)
	{
		for (const char &it : t)
			put(it);
		return *this;
	}
	template <typename any>
	typename std::enable_if<std::is_signed<any>::value, fastIO>::type &operator<<(any t)
	{
		if (!t)
		{
			put(48);
			return *this;
		}
		int len = 0;
		if (t < 0)
			t = -t, put(45);
		while (t)
			sta[len++] = t % 10 + 48, t /= 10;
		while (len--)
			put(sta[len]);
		return *this;
	}
	fastIO &operator<<(__int128_t t)
	{
		if (!t)
		{
			put(48);
			return *this;
		}
		int len = 0;
		if (t < 0)
			t = -t, put(45);
		while (t)
			sta[len++] = t % 10 + 48, t /= 10;
		while (len--)
			put(sta[len]);
		return *this;
	}
	template <typename any>
	typename std::enable_if<std::is_unsigned<any>::value, fastIO>::type &operator<<(any t)
	{
		if (!t)
		{
			put(48);
			return *this;
		}
		int len = 0;
		while (t)
			sta[len++] = t % 10 + 48, t /= 10;
		while (len--)
			put(sta[len]);
		return *this;
	}
	fastIO &operator<<(__uint128_t t)
	{
		if (!t)
		{
			put(48);
			return *this;
		}
		int len = 0;
		while (t)
			sta[len++] = t % 10 + 48, t /= 10;
		while (len--)
			put(sta[len]);
		return *this;
	}
} fio;
// 使用了 VScode 格式化，所以这个类的码风不同

标签：enable,return,get,int,fastIO,c++,简单,operator
来源： https://www.cnblogs.com/bxjz/p/enable_if.html

本站声明： 1. iCode9 技术分享网（下文简称本站）提供的所有内容，仅供技术学习、探讨和分享；
2. 关于本站的所有留言、评论、转载及引用，纯属内容发起人的个人观点，与本站观点和立场无关；
3. 关于本站的所有言论和文字，纯属内容发起人的个人观点，与本站观点和立场无关；
4. 本站文章均是网友提供，不完全保证技术分享内容的完整性、准确性、时效性、风险性和版权归属；如您发现该文章侵犯了您的权益，可联系我们第一时间进行删除；
5. 本站为非盈利性的个人网站，所有内容不会用来进行牟利，也不会利用任何形式的广告来间接获益，纯粹是为了广大技术爱好者提供技术内容和技术思想的分享性交流网站。

ICode9

c++ enable_if 的简单使用