数字类型的类模板

Question

如何编写只接受数字类型（int、double、float 等）作为模板的类模板？

Answer 1

您可以使用std::is_arithmetic 类型特征。如果您只想启用具有这种类型的类的实例化，请将其与std::enable_if 结合使用：

#include <type_traits>

template<
    typename T, //real type
    typename = typename std::enable_if<std::is_arithmetic<T>::value, T>::type
> struct S{};

int main() {
   S<int> s; //compiles
   S<char*> s; //doesn't compile
}

对于更易于使用的enable_if 版本，以及免费添加disable_if，我强烈建议您阅读this wonderful article。

在 C++ 中，上述技术有一个名称，称为“替换失败不是错误”（大多数使用首字母缩写词 SFINAE）。您可以在 wikipedia 或 cppreference.com 上阅读有关此 C++ 技术的更多信息。

从 C++20 开始，concepts 使这变得更容易并且不会破坏界面：

#include <concepts>

template<typename T>
concept arithmetic = std::integral<T> or std::floating_point<T>;

template<typename T>
  requires arithmetic<T>
struct S{};
// Shorthand: template<arithmetic T> struct S {};

请注意，有许多用户类型也需要在算术上使用，所以一个更一般的概念涵盖了您正在寻找的操作，而不是类型 您正在寻找的最好是通用接口。

Answer 2

我发现从 template<typename T, typename = ...> 方法收到的错误消息非常神秘（VS 2015），但发现具有相同类型特征的 static_assert 也可以工作，并让我指定错误消息：

#include <type_traits>

template <typename NumericType>
struct S
{
    static_assert(std::is_arithmetic<NumericType>::value, "NumericType must be numeric");
};

template <typename NumericType>
NumericType add_one(NumericType n)
{
    static_assert(std::is_arithmetic<NumericType>::value, "NumericType must be numeric");
    return n + 1;
}

int main()
{
    S<int> i;
    S<char*> s; //doesn't compile

    add_one(1.f);
    add_one("hi there"); //doesn't compile
}