C++ STL type_traits 问题答案

【问题标题】：C++ STL type_traits questionC++ STL type_traits 问题
【发布时间】：2011-06-01 10:45:56
【问题描述】：

我在看最新的C9 lecture，发现了一些有趣的东西..

在他对 type_traits 的介绍中，Stephan 使用了以下（如他所说，人为的）示例：

template &lt;typename T&gt; void foo(T t, true_type)
{
    std::cout << t << " is integral";
}
template &lt;typename T&gt; void foo(T t, false_type)
{
    std::cout << t << " is not integral";
}

template &lt;typename T&gt; void bar(T t)
{
    foo(t, typename is_integral&lt;T&gt;::type());
}

这似乎比：

template &lt;typename T&gt; void foo(T t)
{
    if(std::is_integral&lt;T&gt;::value)
        std::cout << "integral";
    else
        std::cout << "not integral";
}

后一种方式有问题吗？他的方式更好吗？为什么？

谢谢。

【问题讨论】：

在 C++17 中我们有 if constexpr。

标签： c++ templates stl typetraits

【解决方案1】：

基本上，第一个选项在编译时使用关于类型“完整性”的知识，而第二个选项 - 将此知识转移到运行时。

这意味着我们可以将不可编译用于非整数类型的代码用于整数类型。

【讨论】：

+1 这是最重要的一点。即使foo 不支持这两种类型，这也允许调用bar 工作。

【解决方案2】：

下面的例子应该说明差异。让我们添加结构 X：

struct X
{
  X(int)
  {
  }
};

并修改一个 foo 如下：

template <typename T> void foo(T t, true_type)
{
    std::cout << t << " is integral";
    X x(t);
}
template <typename T> void foo(T t, false_type)
{
    std::cout << t << " is not integral";
}

然后：

template <typename T> void bar(T t)
{
    foo(t, typename is_integral<T>::type());
}

仍将为所有 T 类型编译（包括整数类型；它可能会导致警告但会编译）。

其他等效代码：

template <typename T> void foo(T t)
{
    if(std::is_integral<T>::value)
    {
        std::cout << "integral";
        X x(t);
    }
    else
        std::cout << "not integral";
}

通常会编译失败，因为您将无法为除整数以外的类型实例化 X，最终浮点和具有运算符 int() 的用户定义类（运算符 short() 或运算符 long() 不会这样做） .

【讨论】：

优秀的答案！这完美地解释了它。谢谢。

【解决方案3】：

对于这样一个人为的小例子，第一种方法并没有太大的优势。当您遇到更复杂的情况时，优势就来了。它本质上类似于在面向对象编程中使用基于继承的多态性或 if/switch 语句。更复杂的解决方案为您提供更大的灵活性；无需修改现有代码即可轻松添加类型。

如果您知道您将需要的所有类型（例如，您使用的是布尔值，例如），那么更简单的解决方案可能会更好。但是，如果您没有固定的需求（以及需求何时固定？），从长远来看，更复杂但更灵活的解决方案可能会更容易。

【讨论】：

【解决方案4】：

使用第一种方法，您可以不使用使用if/else 或switch 来实现静态调度。

template <typename T> 
void Dispatch(T t)
{
    //Call foo(T, true_type) or foo(T, false_type)
    //depending upon the *type* of second parameter.
    foo(t, typename is_integral<T>::type());
}

使用第二种方法，您必须使用 if/else 或 switch 块来实现它，

template <typename T> 
void Dispatch(T t)
{
    //Call foo(T, true_type) or foo(T, false_type)
    //depending upon the *value* of value.
    if(std::is_integral<T>::value)
        foo(t, true_type());
    else
        foo(t, false_type());
}

但是如果你想实现你的Dispatch()函数而不使用if/else，同时你想使用std::is_integral<T>::value，那么你必须重新编写你的foo()函数，像这样，

template <bool b> 
void foo(T t)
{
    std::cout << t << " is integral";
}

template <> 
void foo<false>(T t)
{
    std::cout << t << " is not integral";
}

你的Dispatch() 函数看起来像，

 template <typename T> 
 void Dispatch(T t)
 {
     //using std::is_integral<T>::value!
     const bool selector = (bool) std::is_integral<T>::value;
     foo<selector>(t);
 }

【讨论】：