如何为多种 C++ 类型创建编译时检查？

Question

我有一个 template <class Class> 通用函数，其中包括：

std::ostringsteam objectStream;

objectStream << std::forward<Class>(object);

return objectStream.str();

为了效率，我希望优化Class字符串的大小写。

因此，我在模板上进行标签调度以重载模板函数，第 27 条是 Scott Myers 的 Effective Modern C++ book。

因此我需要在编译时生成std::true_type 或std::false_type。

给定一个template<class Class>，如果这些表达式中的任何一个为真，我需要一个std::true_type：

std::is_same<typename std::decay<Class>::type,       char   * >()
std::is_same<typename std::decay<Class>::type, const char   * >()
std::is_same<typename std::decay<Class>::type,       string   >()
std::is_same<typename std::decay<Class>::type,       string * >()
std::is_same<typename std::decay<Class>::type, const string * >()

我不确定如何执行 OR，以便编译器可以在编译时正确调度标签。

相关问题，有没有办法将const 放入const char * 以使其成为char *？

Answer 1

第一个问题，

如果您使用的是 c++17，您可以使用折叠表达式在几行中完成此操作

#include <iostream>
using namespace std;

template <typename C, typename... Ts> 
using matches_my_types = std::bool_constant< ( ... | std::is_same<C,Ts>::value)>;

//or with a predefined set of types..
template <typename C>
using matches_my_predefined_set_of_types = matches_my_types<C,bool,double,int>;

int main() {

    using Class = int; 
    std::cout << matches_my_types<Class,bool,double,int>::value << std::endl;
    std::cout << matches_my_predefined_set_of_types<Class>::value << std::endl;   
    return 0;
}

Demo

对于 c++11，您可以执行类似的操作，但使用递归代替折叠。

#include <iostream>
using namespace std;

template<typename B, typename...Bs> struct any_true
    : std::conditional_t<bool(B::value), B, any_true<Bs...>>{};
template<typename B> struct any_true<B> : B {};

template <typename C, typename... Ts> 
using matches_my_types = any_true<std::is_same<C,Ts>...>;


int main() {

    using Class = int;
    std::cout << matches_my_types<Class,bool,double,int>::value << std::endl;
    return 0;
}

Demo

对于你的第二个问题，如果你想在指向 const T 的指针上通用删除 const，你可以使用内置的 type_traits 和条件，

#include <iostream>
#include <typeinfo>

using namespace std;

template <typename T>
using remove_const_if_pointer_to_const = 
    std::conditional_t<std::is_pointer<T>::value,
        std::add_pointer_t<std::remove_const_t<std::remove_pointer_t<T>>>,
        T>;

int main() {

    using A = int;
    using B = int*;
    using C = const int*;

    std::cout << typeid(remove_const_if_pointer_to_const<A>).name() << std::endl;
    std::cout << typeid(remove_const_if_pointer_to_const<B>).name() << std::endl;
    std::cout << typeid(remove_const_if_pointer_to_const<C>).name() << std::endl;

    return 0;
}

Demo

Answer 2

因此我需要在编译时生成std::true_type 或std::false_type。

给定一个template<class Class>，如果这些表达式中的任何一个为真，我需要一个std::true_type [...]

记住std::true_type 和std::false_type 分别是别名

std::integral_constant<bool, true>; // aka std::true_type
std::integral_constant<bool, false>; // aka std::false_type

如果我理解正确，你想要这个或类似的东西

using tct = typename std::decay<Class>::type; // to make shorter

using yourType = std::integral_constant<bool, std::is_same<tct, char * >::value
                                           || std::is_same<tct, const char * >::value
                                           || std::is_same<tct, string >::value
                                           || std::is_same<tct, string *>::value
                                           || std::is_same<tct, const string *>::value>;

相关问题，有没有办法将const 放入const char * 以使其成为char *？

我想你可以创建一个自定义模板如下

template <typename T>
struct foo
 { using type = T; };

template <typename T>
struct foo<T const *>
 { using type = T *; };

所以你可以将前面的代码简化如下

using tct = typename std::decay<Class>::type; // to make shorter
using tft = typename foo<tct>::type

using yourType = std::integral_constant<bool, std::is_same<tft, char * >::value
                                           || std::is_same<tft, string >::value
                                           || std::is_same<tft, string *>::value>;

Answer 3

我喜欢 max66 的回答。简洁大方。

如果您需要更经典的元函数解决方案（例如check_type_t<T>）并且您不想使用任何元编程库，例如boost::mpl 或boost::hana 等...您可以简单地执行以下操作：

template <class Class, class = void>
struct check_type_ {
   using type = std::false_type;
};

template <class Class>
struct check_type_<Class,
   std::enable_if_t<
      std::is_same<typename std::decay<std::remove_const_t<Class>>::type, char*>::value
>> {
   using type = std::true_type;
};

template <class Class>
struct check_type_<Class,
   std::enable_if_t<
      std::is_same<typename std::decay<std::remove_const_t<Class>>::type, string*>::value
>> {
   using type = std::true_type;
};
template <class Class>
struct check_type_<Class,
   std::enable_if_t<
      std::is_same<typename std::decay<Class>::type, string>::value
>> {
   using type = std::true_type;
};

template <class Class>
using check_type_t = typename check_type_<Class>::type;

static_assert(std::is_same<check_type_t<char*>, std::true_type>::value, "");
static_assert(!std::is_same<check_type_t<int>, std::true_type>::value, "");

C++ 将尝试选择最专业的模板，因此当您想要的任何类型（例如字符串）被传递给 check_type_t<> 中的 Class 时，

std::enable_if_t<
   std::is_same<typename std::decay<Class>::type, string>::value
>

没有形成错误并导致void。所以选择了这个专业化，里面的类型是std::true_type。如果没有一个专业化格式正确，则选择主模板，结果为std::false_type。

希望对你有帮助。