轉帖請註明出處 http://www.cppblog.com/cexer/archive/2008/07/06/55484.html VC當中有一個鮮爲人知的關鍵字，除了微軟自己的代碼，我從未在任何地方看到有人用過它。雖然它的功能很強大，不過除非設計上的問題或是一些無法排除的困難，否則幾乎從不會需要用到它的功能。但是有時候，它確實能作爲一個最簡單的解決方案而讓某些設計過程事半功倍。
借用 CCTV10《走近科學》的語氣：那麼這個神祕的關鍵關鍵字到底是什麼呢？它又實現了什麼神奇的功能呢？帶着這一連串的疑問，讓我們先來看一個具體的例子。
我在自己曾經寫的一個GUI框架當中，爲了實現消息與處理函數自動映射的，就需要求助於這種功能。比如說有一個窗口類，它包含若干消息處理函數和一個消息與處理函數的映射 map：（請無視當中的 show() 和 create() 函數，與主題無關）
class Window { typedef UINT _Message; typedef LRESULT (Window::*_Handler)(_Message); map<_Message,_Handler> m_handlerMap; public: bool show(); bool create(); public: LRESULT onEvent( WindowEvent<WM_CREATE> ); LRESULT onEvent( WindowEvent<WM_DESTROY> ); };
我需要利用模板元編程 從 0 到 WM_USER 進行循環檢測，檢測 Window 類是否存在該消息對應的處理函數。如果消息對應的處理函數存在，那麼就將消息與函數的映射放進 m_handlerMap 當中。比如說消息 WM_CREATE，我檢測類 Window是否存在 LRESULT onEvent( WindowEvent<WM_CREATE> ) 成員函數，在上例代碼中是存在的，於是我將這樣一個映射放進m_handlerMap：（真正實現的時候，還要考慮函數的類型。不同類型的函數，是不能直 接裝進 map 當中的。不過在這裏請無視例子當中涉及的所有類型轉換，與主題無關）
pair<WM_CREATE,&Window::onEvent>
這樣就達到了消息自動映射的目的。而不用像MFC一樣手寫宏去映射。（最後通過努力的確達到了我的目的，我的GUI框架能夠進行自動消 息映射了，然而可以預見，由於幾千個（0－WM_USER）循環，編譯期的速度受到極大影響。所以最終我還是拋棄了這種自動映射實現，而採用了更高效神奇 的方法，這是後話也與本主題無關就先不提）。
要實現以上的自動映射功能就引出了這樣一個難題：如何編譯期檢測類的某特定名字的成員是否存在。
功能不負有心人，經過爬山涉水翻山越嶺，我終於在 MSDN 一個偏遠角落裏找着了傳說當中那個神祕的關鍵字：__if_exists（其實還有一個 __if_not_exists）。MSDN 當中這樣說明：__if_exists （__if_not_exists）允許你針對某符號的存在與否條件性地執行語句。使用語法：（注意檢測的是“存在性”，而不是值）
__if_exists ( /*你要檢測存在性的函數或變量的名字*/ ) { //做些有用的事 }
// the__if_exists_statement.cpp // compile with: /EHsc #include <iostream> template<typename T> class X : public T { public: void Dump() { std::cout << "In X<T>::Dump()" << std::endl; __if_exists(T::Dump) { T::Dump(); } __if_not_exists(T::Dump) { std::cout << "T::Dump does not exist" << std::endl; } } }; class A { public: void Dump() { std::cout << "In A::Dump()" << std::endl; } }; class B {}; bool g_bFlag = true; class C { public: void f(int); void f(double); }; int main() { X<A> x1; X<B> x2; x1.Dump(); x2.Dump(); __if_exists(::g_bFlag) { std::cout << "g_bFlag = " << g_bFlag << std::endl; } __if_exists(C::f) { std::cout << "C::f exists" << std::endl; } return 0; }
以上代碼的輸出如下：（未測試，此輸出爲MSDN的說明文檔當中的）
In X<T>::Dump()
In A::Dump()
In X<T>::Dump()
T::Dump does not exist
g_bFlag = 1
C::f exists
大概很少人見過這個關鍵字吧。雖然它們的功能與我的需求是如此的接近，但是面對如此強憾的關鍵字，我還是隻能搖頭嘆息。我傷心地在文檔 裏看到說明，__if_exists（__if_not_exists）關鍵字用於函數的時候，只能根據函數名字進行檢測，而會忽略對參數列表的檢測，因 此沒有對重載函數的分辨能力，而正是我需要的。比如類 Window 有一個函數：
LRESULT Window::onEvent( WindowEvent<WM_DESTROY> )
{
//做些有用的事
}
我用以下代碼來檢測 WM_CREATE 消息是否存在處理函數：
__if_exists(Window::onEvent)
{
//添加消息映射
}
即使 Window 類當中不存在 LRESULT onEvent ( WindowEvent<WM_CREATE> )，以上測試也能通過。這是因爲 __if_exists 關鍵字是不管函數重載的，如果存在一個 onEvent ，那麼所有的檢測都能通過。這不是我想要的。我需要比 __if_exists 更強憾的檢測功能，強憾到能夠針對不同參數列表的同名函數（重載函數）做出正確的存在性測試。
於是我繼續翻山越嶺地尋找，從 CSDN 到 MSDN，從 SourceForge 到 CodeProject。要相信那句老話：“有心人天不負”。最後我在 CodeProject 上面看到一篇讓我醍醐灌頂的文章：
Interface Detection by Alexandre Courpron
這篇文章從原理到實現，很詳細地說明地一種編譯期檢測技術，先說明一下，由於VC7.1數千個bug當中的一個，以下技術不能在VC++7.1或更低版本上使用。具體的實現在那篇文章當中說得很詳盡了，還是在這兒贅述一下。
Alexandre Courpron的實現方式基於C++的這樣一個規則：Substitution Failure Is Not An Error （簡稱SFINAE）。它的含義我也理解得比較含糊，不過它作用於重載函數的時候，可以這樣理解：對於一個函數調用，在匹配函數的過程當中，如果最終能夠 有一個函數匹配成功，那麼對其餘函數的匹配如果失敗，編譯器也不會視爲錯誤。聽起來有些麻煩，看Alexandre Courpron給出的例子：
struct Test { typedef int Type; }; template < typename T > void f(typename T::Type) {} // definition #1 template<typename T> void f(T){} // definition #2 f<Test>(10); //call #1 f<int>(10); //call #2
對於 call#1 編譯器直接匹配 definition#1 成功。對於 call#2，編譯器先用 definition#1 匹配 如下：
void f( typename int::Type ) {}
這顯然是不正確的。不過編譯器並沒有編譯失敗報告錯誤，因爲下面的 definition#2 匹配成功，根據 SFINAE的 規則，編譯器有權保持沉默 。
雖然是個小小的規則，在平時幾乎不會注意它。然而在這兒，我們卻可以利用它實現編譯期檢測的強大功能了，一個最簡單的示例：
#include <iostream> using namespace std; // struct TestClass { void testFun(); }; struct Exists { char x;}; struct NotExists { char x[2]; }; template <void (TestClass::*)()> struct Param ; template <class T> Exists isExists( Param<&T::testFun>* ); template <class T> NotExists isExists( ... ); // int main() { cout<<sizeof(isExists<TestClass>(0))<<endl; }
上面的代碼會輸出 １。說明一下檢測的過程：
- 編譯器遇到 isExists<TestClass>(0) 這一句，會去匹配 isExists 的兩個重載函數。不定長的參數優先級更低，因此先匹配第一個函數。
- 第一個函數參數類型爲 Param<&T::testFun>*，在這裏是 Param<&TestClass::testFun>，編譯器在匹配這個參數類型的時候會嘗試實例化模板類 Param。
- 編 譯器嘗試用 &TestClass::testFun 去實例化 Param，因爲 TestClass 確實存在一個 void (TestClass::*)() 類型，且名爲 testFun 的成員函數。所以 Param 的實例化成功，因此參數匹配成功。
- 匹配第一個函數成功。編譯器決定 isExists<TestClass>(0) 這一句調用就是調用的第一個函數。
- 因爲第一個函數返回的類型爲 Exists，用 sizeof 取大小就是 1。
如果是我們把 TestClass 的定義修改爲：（僅把函數的參數類型改爲 int ）
struct TestClass { void testFun(int); };
這一次代碼會輸出 ２。因爲在第３步的時候，由於 TestClass 沒有類型爲 void (TestClass::*)()，且名爲 testFun 的函數，所以實例化 Param 會失敗，因此匹配第一個函數失敗。然後編譯器去匹配第二個函數。因爲其參數類型是任意的，自然會匹配成功。結果會輸出 2。
當然這只是個最簡單的示例，通過模板包裝類。可以實現更靈活更強大的功能。比如回到那個自動消息映射的例子，用以下代碼就能夠實現了：
//c++std #include <iostream> using namespace std;
//windows #include <windows.h>
//detector template<typename TWindow,UINT t_msg> struct MessageHandlerDetector { typedef WindowEvent<t_msg> _Event; struct Exists {char x;}; struct NotExists {char x[2];}; template<LRESULT (TWindow::*)(_Event)> struct Param; template<typename T> static Exists detect( Param<&T::onEvent>* ); template<typename T> static NotExists detect( ... ); public: enum{isExists=sizeof(detect<TWindow>(0))==sizeof(Exists)}; }; //test classes struct Window { LRESULT onEvent( WindowEvent<WM_CREATE> ); }; struct Button { LRESULT onEvent( WindowEvent<WM_DESTROY> ); }; //main int main() { cout<<MessageHandlerDetector<Window,WM_CREATE>::isExists<<endl; cout<<MessageHandlerDetector<Window,WM_DESTROY>::isExists<<endl; cout<<MessageHandlerDetector<Button,WM_CREATE>::isExists<<endl; cout<<MessageHandlerDetector<Button,WM_DESTROY>::isExists<<endl; return 0; }
以上代碼會輸出：
1
0
0
1
以上的示例代碼再加上模板元編程，可以很輕易地實現消息的自動映射，具體實現這個已不在本貼的討論範圍並且這種自動映射的實現，太過複雜，在編譯期沒有效率，且不夠靈活。不過在消息映射機制上來說，已稱得上是一種革命性的嘗試。
在說完了這所有一切之後，再告訴你一個我最近才知道的祕密（不準笑我孤陋寡聞）：其實 boost 庫當中已有相關功能的 MPL 工具存在，叫做 has_xxx。
源文件：<boost/mpl/has_xxx.hpp>
文檔：http://www.boost.org/doc/libs/1_35_0/libs/mpl/doc/refmanual/has-xxx-trait-def.html。
<script type="text/javascript">
//
Sys.WebForms.PageRequestManager._initialize('AjaxHolder$scriptmanager1', document.getElementById('Form1'));
Sys.WebForms.PageRequestManager.getInstance()._updateControls(['tAjaxHolder$UpdatePanel1'], [], [], 90);
//
</script>