了解类型特征的体系结构

Question

根据我目前对的理解，我想以最好的方式来表达这个问题type traits。

我的理解是，所有模板类都type traits继承自std::integral_constant，它包装了value实例化模板类及其的表示形式type。此外，如其定义所示，中的通用模板类type traits继承自的辅助别名模板std::integral_constant，即std::bool_constant。

例如，对于，从继承std::is_arithmetic的类型是，这意味着模板类从继承。此外，模板类还从其基础继承，该基础应将对象转换为和（可能将其作为结果返回）。valuestd::integral_constantboolstd::bool_constantstd::is_arithmeticoperator boolboolvalue

所以我的问题是：整个语义如何结合在一起？

在一个实例的情况下 std::is_arithmetic<2>，如果假设基地是std::integral_constant<typename T, T v>，T成为int和v成为2。但是，由于大多数通用模板类type traits显然都继承自std::bool_constant，因此基类实例化首先如何发生？由继承者返回的将值（可能）转换为trueor 的基础逻辑是什么？falseoperator bool

Answer 1

这是可能的实现integral_constant：

template <typename T, T v>
struct integral_constant {
    static constexpr T value = v;

    using value_type = T;
    using type = integral_constant; // the current instantiation

    constexpr   operator T() const noexcept { return v; }
    constexpr T operator()() const noexcept { return v; }
};

因此，有三种方法可以访问integral_constant（或从其派生的类）值：

• integral_constant<T, v>::value，其中使用了静态数据成员value；

• integral_constant<T, v>{}()在operator()类型的对象上调用的integral_constant<T, v>; 和

• integral_constant<T, v>{} 隐式转换为布尔值。

bool_constant 只是一个别名模板：

template <bool B>
using bool_constant = integral_constant<bool, B>;

using true_type = bool_constant<true>;
using false_type = bool_constant<false>;

现在让我们考虑一个实际的类型特征。就拿is_same例如：

template <typename T, typename U>
struct is_same :false_type {};
template <typename T>
struct is_same<T, T> :true_type {};

它从导出true_type（即integral_constant<bool, true>）如果类型是相同的，或false_type（即integral_constant<bool, false>），否则。因此，您可以通过以下三种方式使用它：

static_assert(is_same<int, int>::value); // use ::value member
static_assert(is_same<int, int>{}());    // use operator()
static_assert(is_same<int, int>{});      // use operator bool

您还可以使用::type提取基础integral_constant基类，并::value_type提取值的类型：

static_assert(is_same<true_type, is_same<int, int>::type>{});
static_assert(is_same<bool, is_same<int, int>::value_type>{});

在C ++ 17中，我们还有另一种访问值的方法：is_same_v<int, int>。

static_assert(is_same_v<int, int>);      // since C++17

这不是魔术。is_same_v只是一个变量模板，定义为相应的值：

template <typename T, typename U>
inline constexpr bool is_same_v = is_same<T, U>::value;