C++ 中嵌套结构的模板

Question

我想编写这段代码，但它会产生错误。

template<int N>
struct A {
    struct B {

    };
    B f() { return B{}; }
};

template<typename T>
constexpr bool val = false;

template<int N>
constexpr bool val<typename A<N>::B> = true;

error: template parameters not deducible in partial specialization:
   13 | constexpr bool val<typename A<N>::B> = true;

虽然这段代码运行完美

template<int N> struct A;

template<int N>
struct AB {

};

template<int N>
struct A {
    AB<N> f() { return AB<N>{}; }
};

template<typename T>
constexpr bool val = false;

template<int N>
constexpr bool val<AB<N>> = true;

我理解C++在评估

N

时必须检查是否存在

T

使得

A<N>::B

等于

val<T>

，这太困难了。这就是为什么会出现错误。但我的问题是：有没有办法将结构体 B 保留在 A 中并为每个

val<A<N>::B>

定义值

N

？

我理解如果 B 被定义为对 A 外部结构的引用（例如

using B = int;

）的错误，但如果 B 是 A 内部定义的结构，则不会有歧义，并且

N

很容易推断出来。

Answer 1

最简单的解决方案是在类外部定义它，并在类中使用类型别名来正常使用它：

template<int N> struct A;

template<int N>
struct AB {
    friend A<N>;
};

template<int N>
struct A {
    using B = AB<N>;
    friend B;
    B f() { return B{}; }
};

template<typename T>
constexpr bool val = false;

template<int N>
constexpr bool val<AB<N>> = true;

这和嵌套

struct B

之间几乎没有什么区别。

Answer 2

您可以使用老式类型的特征，将测试分为两部分。

1. 测试提供的类型是否为

   A<N>

   。
2. 测试

   A<N>

   是否定义类

   B

   。

template<class T>
struct is_A_with_B {
    static std::false_type test(...);
    
    template<class U> // test that the A<N> has a class B
    static auto test2(U&&) -> class U::B;

    template<int N>   // if it's actually an A<N>, check test2 above
    static constexpr auto test(A<N>&&) -> decltype(test2(std::declval<A<N>>()),
                                                   std::true_type{});

    static constexpr bool value = decltype(test(std::declval<T>()))::value;
};

template<typename T>
constexpr bool val = is_A_with_B<T>::value;

演示