C++标准模板(STL)- 类型支持 (特性上的运算,变参的逻辑与元函数,std::conjunction)
类型特性
类型特性定义一个编译时基于模板的结构,以查询或修改类型的属性。
试图特化定义于 <type_traits> 头文件的模板导致未定义行为,除了 std::common_type 可依照其所描述特化。
定义于<type_traits>头文件的模板可以用不完整类型实例化,除非另外有指定,尽管通常禁止以不完整类型实例化标准库模板。
?
特性上的运算
变参的逻辑与元函数
std::conjunction
template<class... B> | (1) | (C++17 起) |
组成类型特性 B...
的逻辑合取,等效地在特性序列上进行逻辑与。
特化 std::conjunction<B1, ..., BN> 有一个公开且无歧义的基类,即
- 若 sizeof...(B) == 0 ,则是 std::true_type ;否则
- 若
B1, ..., BN
中有 bool(Bi::value) == false ,则为首个Bi
,否则若无这种类型,则为BN
。
不隐藏 conjunction
及 operator=
以外的基类成员名,而它们在 conjunction
中无歧义地可用。
合取是短路的:若存在模板类型参数 Bi
满足 bool(Bi::value) == false ,则实例化 conjunction<B1, ..., BN>::value 不要求 j > i
的 Bj::value 的实例化。
模板形参
B... | - | 每个要实例化 Bi::value 的模板参数 Bi 必须可用作基类,且定义了可转换到 bool 的成员 value |
辅助变量模板
template<class... B> | (C++17 起) |
可能的实现
template<class...> struct conjunction : std::true_type { };
template<class B1> struct conjunction<B1> : B1 { };
template<class B1, class... Bn>
struct conjunction<B1, Bn...>
: std::conditional_t<bool(B1::value), conjunction<Bn...>, B1> {};
注意
conjunction
的特化不需要继承自 std::true_type 或 std::false_type :它简单地继承自首个 B
,其 ::value
显式转换为 bool 后为 false ,或在它们都转换为 true 时继承自最后的 B
。例如, std::conjunction<std::integral_constant<int, 2>, std::integral_constant<int, 4>>::value 为 4 。
conjunction
的短路实例化异于折叠表达式:类似 (... && Bs::value) 的折叠表达式实例化 Bs
中的每个 B
,而 std::conjunction_v<Bs...> 一旦能确定值就停止实例化。若之后的类型实例化代价高昂,或以错误类型实例化时能导致硬错误,则这特别有用。
调用示例
#include <iostream>
#include <type_traits>
namespace std
{
template< bool B, class T, class F >
using conditional_t = typename conditional<B, T, F>::type;
template< bool B, class T = void >
using enable_if_t = typename enable_if<B, T>::type;
}
namespace std
{
template<class...> struct conjunction : std::true_type { };
template<class B1> struct conjunction<B1> : B1 { };
template<class... B>
constexpr bool conjunction_v = conjunction<B...>::value;
template<class B1, class... Bn>
struct conjunction<B1, Bn...>
: std::conditional_t<bool(B1::value), conjunction<Bn...>, B1> {};
}
// 若所有 Ts... 都拥有等同于 T 的类型,则启用 func
template<typename T, typename... Ts>
std::enable_if_t<std::conjunction_v<std::is_same<T, Ts>...>>
func(T, Ts...)
{
std::cout << "all types in pack are T" << std::endl;
}
// 否则
template<typename T, typename... Ts>
std::enable_if_t < !std::conjunction_v<std::is_same<T, Ts>... >>
func(T, Ts...)
{
std::cout << "not all types in pack are T" << std::endl;
}
int main()
{
func(1, 2, 3);
func(1, 2, "hello!");
return 0;
}
输出
all types in pack are T
not all types in pack are T
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