【发布时间】：2013-09-11 19:29:42
【问题描述】：
我已经定义了一个作为整数的类型。我想为我的类型定义 std::common_type 的专业化。但是，这种特化应该能够结合任意数量的其他参数（其他有界整数或内置整数类型）给出有界整数类型的 common_type。我希望以下代码都有效：
std::common_type<bounded_integer<1, 10>>::type
std::common_type<bounded_integer<1, 10>, int>::type
std::common_type<int, long, bounded_integer<1, 10>>::type
std::common_type<int, int, long, short, long long, short, bounded_integer<1, 10>, int, short, short, short, ..., short, bounded_integer<1, 10>>::type
我第一次尝试解决这个问题是使用 enable_if。但是，我意识到这不允许我与 common_type 的库定义区分开来，因为我所拥有的本质上是
#include <type_traits>
class C {};
template<typename T, typename... Ts>
class contains_c {
public:
static constexpr bool value = contains_c<T>::value or contains_c<Ts...>::value;
};
template<typename T>
class contains_c<T> {
public:
static constexpr bool value = std::is_same<T, C>::value;
};
namespace std {
template<typename... Args, typename std::enable_if<contains_c<Args...>::value>::type>
class common_type<Args...> {
public:
using type = C;
};
} // namespace std
int main() {
}
“部分专业化”实际上只是“任何参数”，它并不比我们所拥有的更专业化。
因此，似乎唯一的解决方案是要求我的用户执行以下操作之一：
- 始终将 bounded_integer 作为 common_type 的第一个参数
- 始终使用我的 make_bounded(built-in integer value) 函数将它们的整数转换为 bounded_integer（因此对于内置类型与 bounded_integer 的组合，没有专门的 common_type）
- 永远不要将 bounded_integer 放在大于 N 的位置，其中 N 是我确定的某个数字，类似于 Visual Studio 的旧可变参数模板解决方法
3 看起来像这样：
// all_bounded_integer_or_integral and all_are_integral defined elsewhere with obvious definitions
template<intmax_t minimum, intmax_t maximum, typename... Ts, typename = type std::enable_if<all_bounded_integer_or_integral<Ts...>::value>::type>
class common_type<bounded_integer<minimum, maximum>, Ts...> {
};
template<typename T1, intmax_t minimum, intmax_t maximum, typename... Ts, typename = typename std::enable_if<all_are_integral<T1>::value>::type, typename = typename std::enable_if<all_bounded_integer_or_builtin<Ts...>::value>::type>
class common_type<T1, bounded_integer<minimum, maximum>, Ts...> {
};
template<typename T1, typename T2, intmax_t minimum, intmax_t maximum, typename... Ts, typename = typename std::enable_if<all_are_integral<T1, T2>::value>::type, typename = typename std::enable_if<all_bounded_integer_or_builtin<Ts...>::value>::type>
class common_type<T1, T2, bounded_integer<minimum, maximum>, Ts...> {
};
// etc.
对于我无法更改其原始定义的类，是否有更好的方法来完成此任务（当所有类型满足一个条件并且任何类型满足另一个条件时的模板特化）？
编辑：
根据答案，我的问题不够清楚。
首先，预期的行为：
如果有人调用 std::common_type 并且所有类型都是 bounded_integer 的实例或内置数字类型，我希望结果是一个 bounded_integer，它具有所有可能的最小值和最大值所有可能的最大值。
问题：
当有人在任意数量的 bounded_integer 上调用 std::common_type 时，我有一个可行的解决方案。但是，如果我只专门化两个参数的版本，那么我会遇到以下问题：
std::common_type<int, unsigned, bounded_integer<0, std::numeric_limits<unsigned>::max() + 1>
应该给我
bounded_integer<std::numeric_limits<int>::min(), std::numeric_limits<unsigned>::max() + 1>
但是，事实并非如此。它首先将 common_type 应用于 int 和 unsigned，这遵循标准的整数提升规则，给出 unsigned。然后它返回common_type 与unsigned 和我的bounded_integer 的结果，给出
bounded_integer<0, std::numeric_limits<unsigned>::max() + 1>
因此，通过在参数包的中间添加unsigned，即使它对结果类型绝对没有影响（其范围完全包含在所有其他类型的范围内），它仍然会影响结果。我能想到的唯一防止这种情况发生的方法是将std::common_type 专门用于任意数量的内置整数，后跟bounded_integer，后跟任意数量的内置整数或bounded_integer。
我的问题是：我怎样才能做到这一点，而不必手动写出任意数量的参数，然后是bounded_integer，然后是参数包，或者这是不可能的？
编辑 2：
common_type 会给出错误值的原因可以通过这个遵循标准的推理来解释（引自 N3337）
int 和unsigned 的common_type 是unsigned。例如：http://ideone.com/9IxKIW。标准语可以在 § 20.9.7.6/3 中找到，其中两个值的 common_type 是
typedef decltype(true ? declval<T>() : declval<U>()) type;
在第 5.16/6 节中，它说
第二个和第三个操作数有算术或枚举类型；这 执行通常的算术转换以将它们带到一个共同的 类型，结果就是那个类型。
通常的算术转换在第 5/9 节中定义为
否则，如果无符号整数类型的操作数有秩 大于或等于另一个操作数的类型的等级， 带符号整数类型的操作数应转换为 无符号整数类型的操作数。
【问题讨论】：
-
std::common_type<ranged_integer<1, 10>, short>::type应该输出什么？short或ranged_integer<std::numeric_limits<short>::min(), std::numeric_limits<short>::max()>. -
@brunocodutra：我已经更新了我的帖子来解释。我希望包含所有
ranged_integer和整数类型的任何表达式的common_type的结果是ranged_integer，其范围包含来自任何类型的所有可能值。
标签： c++ c++11 variadic-templates template-specialization template-meta-programming