fmtlib/fmt 中 is_formattable 对 void 类型的处理优化

在 C++ 的格式化库 fmtlib/fmt 中，is_formattable 是一个重要的类型特性(trait)，用于在编译期判断某个类型是否可以被格式化。最近开发者发现了一个关于 void 类型的特殊处理问题，这引发了关于类型特性设计的深入讨论。

问题背景

is_formattable 类型特性原本设计用于检查一个类型是否可以被 fmt 库格式化。当传入 void 类型时，编译器会报错，因为代码尝试形成对 void 的引用。这在 C++ 中是非法的操作，因为 void 是一个不完整类型，不能创建其引用。

从设计角度看，void 类型显然不应该被格式化，因为它不包含任何可格式化的数据。然而，类型特性通常应该优雅地处理所有类型，包括 void，而不是导致编译错误。

技术分析

问题的根源在于 is_formattable 的实现方式。它通过尝试映射类型到格式化参数来工作，当遇到 void 时，映射过程会尝试创建 void&，这在 C++ 中是不允许的。

在标准库中，类似 std::is_constructible 等类型特性都能正确处理 void 类型，返回 false 而不是导致编译错误。这种一致性对于模板元编程非常重要，特别是在使用 enable_if 或 requires 进行条件编译时。

解决方案

开发者最终采用了以下改进方案：

1. 在 is_formattable 的实现中添加对 void 类型的特化处理
2. 使用 std::is_void 而不是简单的 std::is_same，以正确处理所有 void 的变体（包括 const void 等）
3. 对于 void 类型直接返回 false，表示不可格式化

这种处理方式与其他标准库类型特性保持一致，也使得 is_formattable 可以安全地用于各种模板元编程场景。

设计启示

这个问题的解决过程体现了几个重要的 C++ 设计原则：

1. 类型特性的健壮性：类型特性应该能够处理所有可能的类型输入，包括不完整类型
2. 与标准库的一致性：自定义类型特性应该尽可能模仿标准库中类似特性的行为
3. 模板友好性：类型特性的行为应该适合在 SFINAE 和概念检查等场景中使用

对于库开发者而言，这也提醒我们在设计类型特性时要考虑边缘情况，特别是那些在标准库中有先例的特殊类型处理方式。

总结

fmtlib/fmt 对 is_formattable 的这次改进，虽然看似是一个小改动，但体现了良好的库设计理念。通过正确处理 void 类型，提高了库的健壮性和与其他模板代码的互操作性。这也为使用 fmt 库进行复杂模板编程的开发者提供了更好的体验。