Microsoft Visual Studio 是否不正确地定义了类型特征的值？答案

【问题标题】：Is Microsoft Visual Studio improperly defining the values of Type Traits?Microsoft Visual Studio 是否不正确地定义了类型特征的值？
【发布时间】：2020-01-24 21:48:13
【问题描述】：

作为我正在为一个项目实现的一些几何函数的一部分，我认为将可以输入库的类型限制为仅几何类型是一个好主意。所以我写了以下结构来帮助解决这个问题：

template<typename T>
struct Geometric {
    static_assert(std::is_arithmetic_v<T>, "T Must be Arithmetic!");
    static_assert(std::is_same_v<T, std::decay_t<T>>, "Must be raw type!");
};

//...

template<typename T>
struct point2 : Geometic<T> {
    //...
};

然后，因为我的库需要使用遵守算术类型的所有常见约定的自定义类型（至少就本项目而言），我想出了一个简单的解决方案，将这种类型集成到库中是只需为该类型添加一个 std::is_arithmetic 条目：

using rational_t = boost::multiprecision::cpp_rational;

template<>
struct std::is_arithmetic<rational_t> : std::true_type {};

using rational_point = point2<rational_t>;

但是，此代码始终产生“T 必须是算术！”编译时的错误消息。所以我稍微深入研究了微软对这些类型特征的实现，发现了一些我没有预料到的东西：std::is_arithmetic_v<T> 的派生直接来自其他常量，而不是来自其关联的结构。 p>

//MSVC2019 Code found in 'xtr1common', line# 197
// STRUCT TEMPLATE is_arithmetic
template <class _Ty>
_INLINE_VAR constexpr bool is_arithmetic_v = // determine whether _Ty is an arithmetic type
    is_integral_v<_Ty> || is_floating_point_v<_Ty>;

template <class _Ty>
struct is_arithmetic : bool_constant<is_arithmetic_v<_Ty>> {};

这当然阻碍了我的代码，因为我对 is_arithmetic<rational_t> 的专业化对 is_arithmetic_v<rational_t> 的定义完全没有影响。

这特别阻碍了我，因为我期待专业化反向工作，从is_arithmetic 派生is_arithmetic_v，正如CPPReference's page for this type trait 中详细说明的那样：

辅助变量模板

template< class T >
inline constexpr bool is_arithmetic_v = is_arithmetic<T>::value;

可能的实现

template< class T >
struct is_arithmetic : std::integral_constant<bool,
                                              std::is_integral<T>::value ||
                                              std::is_floating_point<T>::value> {};

MSVC 对这个特征的定义（以及许多其他特征，似乎遵循类似的模式）根据标准是否合法，或者这是实施中的错误？如果将来我需要专门化这些类型的常量，这样做的理想方法是什么？

【问题讨论】：

这很棘手，一方面，你应该能够专门化模板，因为没有明确的要求你不能。另一方面T is required to be an arithmetic type，所以没有专业化应该是有效的。不确定在这种情况下什么会获胜。
@NathanOliver Cppreference claims 不允许专门化来自<type_traits> 的模板（common_type 除外）。
@HolyBlackCat 他们是对的
我只是要把这句话添加到每个特质的页面上。

标签： c++ visual-c++ c++14

【解决方案1】：

似乎不允许使用来自<type_traits>（std::common_type 除外）的专用模板：

cppreference:

<type_traits> 中定义的模板都不能专门用于程序定义的类型，std::common_type 除外。

标准的相关部分是：（@NathanOliver 提供）

[meta.rqmts]/4:

除非另有说明，否则为本子条款 [meta] 中指定的任何模板添加特化的程序的行为是未定义的。

所以MSVC使用的实现是符合的。

经典的解决方法是创建自己的特征（基于标准特征）并对其进行专门化。

template <typename T>
struct IsArithmetic : std::is_arithmetic<T> {};

【讨论】：