模板元编程消除有符号与无符号比较警告

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前段时间，我想创建 Python 三元比较运算符 (

a <= b <= c
) 的等效项。在这篇文章中获得帮助后，我最终得到了一组函数：

// This helper determines if 'test' is in the range [low, high]
template<typename Low, typename Val, typename High>
bool between(Low const& low, Val const& test, High const& high);

// This helper determines if 'test' is in the range (low, high)
template<typename Low, typename Val, typename High>
bool within(Low const& low, Val const& test, High const& high);

// This helper determines if 'test' is in the range [low, high)
template<typename Low, typename Val, typename High>
bool contained(Low const& low, Val const& test, High const& high);

这些运行良好，并有各种单元测试来验证其性能。然而，最近我发现有人关闭了编译器警告，所以我重新打开它们，并在其中一个函数上收到了无符号/有符号比较警告。是的，警告是有效的，但现实是有符号/无符号比较通常是有效的，我希望能够编写可读的代码，这些代码不会被“强制类型转换”混淆，从而消除警告。 这导致尝试通过模板元编程来增强代码，以根据需要进行转换/转换，而不是其他方式。我想出了这个函数来进行一般比较，然后基于它重写了我的三元函数：

template<typename Lhs, typename Rhs> auto cmp(Lhs const& lhs, Rhs const& rhs) -> std::strong_ordering { using Lhs_t = std::conditional_t<(std::is_signed<Lhs>() == std::is_signed<Rhs>()), // decltype(lhs), std::make_signed_t<Lhs>>; using Rhs_t = std::conditional_t<(std::is_signed<Lhs>() == std::is_signed<Rhs>()), // decltype(rhs), std::make_signed_t<Rhs>>; auto&& lhs_v = static_cast<Lhs_t>(lhs); auto&& rhs_v = static_cast<Rhs_t>(rhs); return lhs_v <=> rhs_v; } 

编译得很漂亮，并通过了我的（整数）单元测试。然后我更新了所有函数以使用这个新范例，但比较时出现错误
std::string

。显然，在这种情况下这不起作用，所以我认为我需要 SFINAE 并开始与 

std::enable_if
战斗。我正在输掉这场战斗。
我想做的是编写一个函数，如果所有参数都是整数，则将使用该函数（以消除有关有符号/无符号比较的编译器警告），并编写另一个用于所有其他类型的通用函数。


这就是我现在的位置：


    template<typename Lhs, typename Rhs>
    typename std::enable_if_t<std::conjunction_v<std::is_integral_v<Lhs>, std::is_integral_v<Rhs>>, std::strong_ordering>
    cmp(Lhs const& lhs, Rhs const& rhs)
    {
        using Lhs_t  = std::conditional_t<(std::is_signed<Lhs>() == std::is_signed<Rhs>()),    //
                                         decltype(lhs),
                                         std::make_signed_t<Lhs>>;
        using Rhs_t  = std::conditional_t<(std::is_signed<Lhs>() == std::is_signed<Rhs>()),    //
                                         decltype(rhs),
                                         std::make_signed_t<Rhs>>;
        auto&& lhs_v = static_cast<Lhs_t>(lhs);
        auto&& rhs_v = static_cast<Rhs_t>(rhs);

        return lhs_v <=> rhs_v;
    }

    // Non-integral comparisons (e.g., strings)
    template<typename Lhs, typename Rhs>
    typename std::enable_if_t<std::negation_v<std::conjunction_v<std::is_integral_v<Lhs>, std::is_integral_v<Rhs>>>,
                              std::strong_ordering>
    cmp(Lhs const& lhs, Rhs const& rhs)
    {
        return lhs <=> rhs;
    }



编译器报告如下：


/usr/src/project/util/unit/../bool.hh:20:5: note:   template argument deduction/substitution failed:
/usr/src/project/util/unit/../bool.hh: In substitution of 'template<class Lhs, class Rhs> std::enable_if_t<conjunction_v<is_integral_v<Lhs>, is_integral_v<Rhs> >, std::strong_ordering> {anonymous}::cmp(const Lhs&, const Rhs&) [with Lhs = unsigned int; Rhs = int]':
/usr/src/project/util/unit/../bool.hh:53:28:   required from 'bool is_le(const Lhs&, const Rhs&) [with Lhs = unsigned int; Rhs = int]'
/usr/src/project/util/unit/bool_unittest.cpp:21:5:   required from here
/usr/src/project/util/unit/../bool.hh:19:36: error: type/value mismatch at argument 1 in template parameter list for 'template<class ... _Bn> constexpr const bool std::conjunction_v<_Bn ...>'
   19 |     typename std::enable_if_t<std::conjunction_v<std::is_integral_v<Lhs>, std::is_integral_v<Rhs>>, std::strong_ordering>
      |                               ~~~~~^~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
/usr/src/project/util/unit/../bool.hh:19:36: note:   expected a type, got 'std::is_integral_v<unsigned int>'
/usr/src/project/util/unit/../bool.hh:19:36: error: type/value mismatch at argument 1 in template parameter list for 'template<class ... _Bn> constexpr const bool std::conjunction_v<_Bn ...>'
/usr/src/project/util/unit/../bool.hh:19:36: note:   expected a type, got 'std::is_integral_v<int>'



很明显我做的元编程是错误的，但不清楚如何修复它。

    

	




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再次查看
cppreference页面
，我看到了这个：


模板参数


B...
 - 实例化 
Bi
 的每个模板参数 
Bi::value
 必须可用作基类，并定义可转换为 bool
 的成员 
value


这帮助我理解
std::conjunction
实际上需要谓词类，而不是它们的值。
我将声明更改为：


    template<typename Lhs, typename Rhs>
    typename std::enable_if_t<std::conjunction_v<std::is_integral<Lhs>, std::is_integral<Rhs>>, std::strong_ordering>
    cmp(Lhs const& lhs, Rhs const& rhs)
    {
        ...
    }

    template<typename Lhs, typename Rhs>
    typename std::enable_if_t<std::negation_v<std::conjunction<std::is_integral<Lhs>, std::is_integral<Rhs>>>,
                              std::strong_ordering>
    cmp(Lhs const& lhs, Rhs const& rhs)
    {
        ...
    }



一切都已编译并且所有测试都通过了。


我留下这个问题，以防它可以帮助像我一样挣扎的其他人。

    

	

    

    


  

  

    
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