Obj-C++：用于识别Objective-C类的模板元函数？

Question

使用Objective-C++，我能否编写一个C++的IsObjectiveCClass<T>模板元函数，以使得IsObjectiveCClass<T>::value仅在T是Objective-C类时为true？

从C/C++语言子集的角度来看，ObjC类到底是什么？在C/C++上下文中使用MyClass*指针似乎像普通的C指针一样运作；这是否意味着MyClass也是C类型？

- imre

Answer 1

以下是一种简单的解决方案，应该在大多数情况下都能奏效（如果不是全部的话？有谁能想到什么时候可能会失败吗？）（它使用clang 3.0通过Xcode 4.2 - 对于早期的clang版本，请使用typedefs而不是别名）：

template<class T> struct IsObjectiveCClass 
{ 
  using yesT = char (&)[10];
  using noT = char (&)[1];
  static yesT choose(id);
  static noT choose(...);
  static T make();
  enum { value = sizeof(choose(make())) == sizeof(yesT) }; 

};

- Faisal Vali

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啊，这是我没有想到的：任何MyClass*都可以隐式转换为id。很好，谢谢。 - imre

Answer 2

您可以阅读我最近关于ObjC++的抱怨，在这个问题中。尽可能避免使用它。绝对不要尝试将Objective-C集成到C ++模板元编程中。编译器实际上可能会在空间中撕开一个洞。

开玩笑的，您正在尝试做的事情很可能是不可能的。Objective-C类只是结构体。（C ++类也只是结构体。）没有太多的编译时内省可用。 id是指向struct objc_object的C指针。在运行时，每个对象都是id，无论它的类别如何。

typedef struct objc_class *Class;
typedef struct objc_object {
    Class isa;
} *id;

- Rob Napier

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我不会说这是不可能的 - 请看下面我的回答。而且，使用clang 3.0的Objective C++0x是一种非常酷的语言 - 尽管我承认我还没有在任何大型项目中使用过它。 - Faisal Vali

这个事实实际上使它变得容易：由于所有的 Objective-C 指针地址都是 struct objc_object 类型，其（尽管是私有的）定义习惯上必须包含一个 isa_t isa 成员 - 我个人发现 objc_object::isa 对于 SFINAE，例如 objc::traits::is_object<T> 来说已经足够好了；参见：https://github.com/fish2000/libimread/blob/master/include/libimread/objc-rt.hh#L499-L516 更多阅读：http://unixjunkie.blogspot.de/2006/02/nil-and-nil.html 以及 objc 运行时源代码 - http://www.opensource.apple.com/source/objc4/objc4-647/runtime/objc-private.h - fish2000

Answer 3

与接受的答案类似，您可以在C++17中测试类型是否可转换为id：

template <typename T>
struct is_objc_ptr : std::integral_constant<bool, 
  std::is_convertible_v<T, id> && !std::is_null_pointer_v<T>> {};
template <typename T>
constexpr bool is_objc_ptr_v = is_objc_ptr<T>::value;

测试：

static_assert(!is_objc_ptr_v<nullptr_t>);
static_assert(!is_objc_ptr_v<int>);
static_assert(!is_objc_ptr_v<char *>);
static_assert(is_objc_ptr_v<id>);
static_assert(is_objc_ptr_v<NSObject *>);

我不知道如何在编译时发现ObjC继承关系；理论上它们可以在运行时改变，所以你必须查询运行时。

- doug94028

Answer 4

如果您查看Xcode中C++ STL库的实现，您可以遵循其他模板特化模型的示例，例如std::is_integral或std::is_floating_point:

template <class T> struct isObjcObject     : public std::false_type { };
template <>        struct isObjcObject<id> : public std::true_type { };

其中std::false_type和std::true_type在<type_traits>头文件中定义。

如果由于某种原因你的C++版本没有std::false_type和std::true_type，你可以按照以下方式自己定义：

template<bool B>   struct boolean_constant { static constexpr const bool value = B; };

template <class T> struct isObjcObject     : public boolean_constant<false> { };
template <>        struct isObjcObject<id> : public boolean_constant<true> { };

请注意，您也可以对Objective-C类执行此操作：

template <class T> struct isObjcClass        : public std::false_type { };
template <>        struct isObjcClass<Class> : public std::true_type { };

- SomeRandomiOSDev

Answer 5

我会为'id'和'NSObject*'创建一个模板特化，但你总是会受到语言的限制，因为ObjC类型系统与C++类型系统是不同的。

- Arafangion

Answer 6

与道格的答案类似，但稍微简单一些：

template<typename T>
inline constexpr bool is_objc_v = std::is_convertible_v<id,T>;

检查id是否可转换为T，而不是相反的方式，可以避免对具有用户定义隐式转换为Obj-C类型的C++类型产生误报。

- deltacrux