использование SFINAE для специализации класса шаблона

Поскольку ты сказал, что все еще ждешь лучшего ответа, вот мое мнение. Это не идеально, но я думаю, что это поможет вам, насколько это возможно, используя SFINAE и частичные специализации. (Я думаю, что Concepts предоставит полное и элегантное решение, но нам придется подождать немного дольше.)

Решение опирается на особенность шаблонов псевдонимов, которая была указана только недавно, в стандартных рабочих проектах после окончательной версии C ++ 14, но некоторое время поддерживалась реализациями. Соответствующая формулировка в проекте N4527 [14.5.7p3]:

Однако, если идентификатор шаблона является зависимым, последующая замена аргумента шаблона все еще применяется к идентификатору шаблона. [ Пример:

template<typename...> using void_t = void;
template<typename T> void_t<typename T::foo> f();
f<int>(); // error, int does not have a nested type foo

— конец примера]

Вот полный пример реализации этой идеи:

#include <iostream>
#include <type_traits>
#include <utility>

template<typename> struct User { static void f() { std::cout << "primary\n"; } };

template<typename> struct Data { };
template<typename T, typename U> struct Derived1 : Data<T*> { };
template<typename> struct Derived2 : Data<double> { };
struct DD : Data<int> { };

template<typename T> void take_data(Data<T>&&);

template<typename T, typename = decltype(take_data(std::declval<T>()))>
using enable_if_data = T;

template<template<typename...> class TT, typename... Ts>
struct User<enable_if_data<TT<Ts...>>>
{
static void f() { std::cout << "partial specialization for Data\n"; }
};

template<typename> struct Other { };
template<typename T> struct User<Other<T>>
{
static void f() { std::cout << "partial specialization for Other\n"; }
};

int main()
{
User<int>::f();
User<Data<int>>::f();
User<Derived1<int, long>>::f();
User<Derived2<char>>::f();
User<DD>::f();
User<Other<int>>::f();
}

Запуск это печатает:

primary
partial specialization for Data
partial specialization for Data
partial specialization for Data
primary
partial specialization for Other

Как видите, есть морщина: частичная специализация не выбрана для DDи это не может быть из-за того, как мы это объявили. Итак, почему бы нам просто не сказать

template<typename T> struct User<enable_if_data<T>>

и позволить ему соответствовать DD также? Это на самом деле работает в GCC, но Clang и MSVC правильно отклоняют его из-за [14.5.5p8.3, 8.4] ([p8.3] может исчезнуть в будущем, так как это избыточно — CWG 2033):

• Список аргументов специализации не должен совпадать с
  список неявных аргументов основного шаблона.
• Специализация должна быть более специализированной, чем основной шаблон (14.5.5.2).

User<enable_if_data<T>> эквивалентно User<T> (Подстановка по модулю в этот аргумент по умолчанию, который обрабатывается отдельно, как объяснено в первой цитате выше), таким образом, недопустимая форма частичной специализации. К сожалению, такие вещи, как DD потребует, как правило, аргумент частичной специализации в виде T — нет другой формы, которая может иметь и все еще соответствовать каждому случаю. Поэтому я боюсь, что мы можем окончательно сказать, что эта часть не может быть решена в рамках данных ограничений. (Там же Основная проблема 1980, который намекает на некоторые возможные будущие правила, касающиеся использования псевдонимов шаблонов, но я сомневаюсь, что они сделают наш случай действительным.)

Пока классы, полученные из Data<T> сами являются шаблонными специализациями, дальнейшее ограничение их с помощью описанной выше техники будет работать, так что, надеюсь, это будет вам полезно.

Поддержка компилятора (это то, что я тестировал, другие версии также могут работать):

• Лязг 3.3 — 3.6.0, с -Wall -Wextra -std=c++11 -pedantic — работает как описано выше.
• GCC 4.7.3 — 4.9.2, те же опции — те же, что и выше. Любопытно, что GCC 5.1.0 — 5.2.0 больше не выбирает частичную специализацию, используя правильную версию кода. Это похоже на регрессию. У меня нет времени, чтобы составить правильный отчет об ошибке; не стесняйтесь делать это, если хотите. Кажется, проблема связана с использованием пакетов параметров вместе с параметром шаблона шаблона. В любом случае, GCC принимает неверную версию, используя enable_if_data<T>, так что это может быть временным решением.
• MSVC: Visual C ++ 2015, с /W4работает, как описано выше. Старые версии не любят decltype в аргументе по умолчанию, но сам метод все еще работает — замена аргумента по умолчанию другим способом выражения ограничения заставляет его работать в обновлении 4 2013 года.