SFINAE (Substitution Failure Is Not An Error) ist ein Schlüsselmechanismus für die Spezialisierung von Vorlagen in C++. Wenn die Definition bei der Auswahl der Vorlage inkorrekt wird (z. B. wenn der Ersatztyp zu einem Fehler bei der Auswahl der Vorlage führt), ist dies kein Kompilierungsfehler, sondern macht die Vorlage einfach nicht auswählbar.
SFINAE liegt den Werkzeugen wie std::enable_if, verschiedenen Typdetektoren (type traits) und dem Muster des tag dispatching zugrunde.
Korrektes Beispiel:
#include <type_traits> // Für Ganzzahlen template<typename T> typename std::enable_if<std::is_integral<T>::value, void>::type foo(T) { std::cout << "Integral "; } // Für andere template<typename T> typename std::enable_if<!std::is_integral<T>::value, void>::type foo(T) { std::cout << "Nicht integral "; }
Inkorrekte Verwendung: Man kann versehentlich Mehrdeutigkeit bei der Überladung (ambiguous overload) oder einen Kompilierungsfehler verursachen, wenn die Bedingungen für std::enable_if oder die Spezialisierungen unvorsichtig beschrieben werden.
Kann SFINAE bei der Auswahl zwischen Überladungen normaler (nicht-template) Funktionen verwendet werden?
Antwort: Nein, SFINAE wird nur für Vorlagenfunktionen oder -klassen angewendet. Für normale überladene Funktionen funktioniert SFINAE nicht. Häufig wird fälschlicherweise versucht, std::enable_if in den Parametern einer normalen Funktion zu schreiben, was nicht zu einer Auswahl führt, sondern einfach die Signatur unbestimmt macht.
Beispiel für eine falsche Variante:
void foo(int, typename std::enable_if<true, int>::type* = nullptr) {} // Fehler: keine Vorlage
Geschichte
In der Serialisierungsbibliothek wurde bei der Implementierung von Vorlagenfunktionen mit SFINAE versehentlich die Überlappung der Bedingungen für zwei Spezialisierungen nicht berücksichtigt. Das Ergebnis war eine Situation mit ambiguöser Überladung und die Unfähigkeit, das Modul bei Auftreten eines neuen Datentyps zu kompilieren.
Geschichte
In älterem Code der Bibliothek boost::asio traten bei fehlerhafter Implementierung von SFINAE (über dependent false in static_assert) Fehlermeldungen auf, die nicht lesbar waren: Der Compiler entfaltete alle Vorlagen, anstatt inkorrekte Varianten zu entfernen. Es wurde durch separate enable_if auf Signaturniveau behoben.
Geschichte
Bei der Portierung der algorithmischen Suche nach Typen über SFINAE auf einen alten Compiler (MSVC 2012) stieß das Team darauf, dass die Typenzerlegung inkorrekt durchgeführt wurde und die ausgewählte Vorlage einen falschen Typ akzeptierte. Die Prüfung wurde über type traits vor der Kompilierung gelöst, indem der Ersatz in der Vorlage selbst beseitigt wurde.