Что такое SFINAE (Substitution Failure Is Not An Error) в C++?

SFINAE (Substitution Failure Is Not An Error) — это правило в C++, которое гласит, что если компилятор пытается подставить аргументы шаблона в сигнатуру функции или класса, и эта подстановка приводит к некорректному коду (например, попытка использовать член, который не существует для данного типа), это не считается ошибкой компиляции немедленно. Вместо этого, компилятор просто игнорирует этот экземпляр шаблона при разрешении перегрузки или специализации.

Это правило используется для метапрограммирования на этапе компиляции, позволяя создавать шаблоны, поведение которых зависит от свойств аргументов шаблона.

Примеры применения SFINAE:

• Выбор между перегруженными функциями или специализациями шаблонов классов в зависимости от наличия определенных членов или поддерживаемых операций.
• Реализация концептов (до C++20, где появились явные концепты) для ограничения типов шаблонов.
• Создание типажей (type traits).

Пример использования SFINAE с std::enable_if:

#include <iostream>
#include <type_traits> // Для std::enable_if

// Шаблон функции, который компилируется только для целочисленных типов
template <typename T>
typename std::enable_if<std::is_integral<T>::value, void>::type
print_if_integral(T value) {
    std::cout << "Целочисленный тип: " << value << std::endl;
}

// Шаблон функции, который компилируется только для типов с плавающей точкой
template <typename T>
typename std::enable_if<std::is_floating_point<T>::value, void>::type
print_if_floating_point(T value) {
    std::cout << "Тип с плавающей точкой: " << value << std::endl;
}

int main() {
    print_if_integral(5);       // Вызовет первую функцию
    print_if_floating_point(3.14); // Вызовет вторую функцию
    // print_if_integral("hello"); // Ошибка компиляции - подстановка неудачна, функции игнорируются

    return 0;
}

В этом примере std::enable_if используется как возвращаемый тип. Если условие std::is_integral<T>::value истинно, то std::enable_if предоставляет тип void. Если условие ложно, std::enable_if не предоставляет член type, что приводит к неудаче подстановки в сигнатуре функции, и компилятор игнорирует эту специализацию функции.