C++标准模板（STL）- 类型支持 （类型关系，检查一个类型是否派生自另一个类型，std::is_base_of）

类型特性

类型特性定义一个编译时基于模板的结构，以查询或修改类型的属性。

试图特化定义于 <type_traits> 头文件的模板导致未定义行为，除了 std::common_type 可依照其所描述特化。

定义于<type_traits>头文件的模板可以用不完整类型实例化，除非另外有指定，尽管通常禁止以不完整类型实例化标准库模板。

类型关系

继承自 std::integral_constant

成员常量

|--------------|-------------------------------------------------------------------------|
| value 静态 | 若 Derived 派生自 Base 或为同一非联合类（均忽略 cv 限定）则为 true ，否则为 false (公开静态成员常量) |

成员函数

|--------------------|---------------------------------|
| operator bool | 转换对象为 bool ，返回 value (公开成员函数) |
| operator() (C++14) | 返回 value (公开成员函数) |

成员类型

|--------------|---------------------------------------|
| 类型 | 定义 |
| value_type | bool |
| type | std::integral_constant<bool, value> |

检查一个类型是否派生自另一个类型

std::is_base_of

|------------------------------------------------------------|---|-----------|
| template< class Base, class Derived > struct is_base_of; | | (C++11 起) |

若 Derived 派生自 Base 或为同一非联合类（均忽略 cv 限定），则提供等于 true 的成员常量 value 。否则 value 为 false 。

若 Base 和 Derived 都是非联合类类型，且它们不是同一类型（忽略 cv 限定），则 Derived 应是完整类型；否则行为未定义。

辅助变量模板

|------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|---|-----------|
| template< class Base, class Derived > inline constexpr bool is_base_of_v = is_base_of<Base, Derived>::value; | | (C++17 起) |

注意

即使 A 是 B 的私有、受保护或有歧义基类， std::is_base_of<A, B>::value 亦为 true 。许多情况下， std::is_convertible<B*, A*> 是更适合的测试。

尽管没有类是其自身的基类， std::is_base_of<T, T>::value 亦为 true ，因为此特性的目的是模拟"是（ is-a ）"关系，而 T 是 T 。尽管如此， std::is_base_of<int, int>::value 为 false ，因为仅类参与此特性所模拟的关系。

可能的实现

namespace details
{
template <typename Base> std::true_type is_base_of_test_func(const volatile Base*);
template <typename Base> std::false_type is_base_of_test_func(const volatile void*);
template <typename Base, typename Derived>
using pre_is_base_of = decltype(is_base_of_test_func<Base>(std::declval<Derived*>()));

// 以 <experimental/type_traits> ：
// template <typename Base, typename Derived>
// using pre_is_base_of2 = std::experimental::detected_or_t<std::true_type, pre_is_base_of, Base, Derived>;
template <typename Base, typename Derived, typename = void>
struct pre_is_base_of2 : public std::true_type { };
// 注意 std::void_t 是 C++17 特性
template <typename Base, typename Derived>
struct pre_is_base_of2<Base, Derived, std::void_t<pre_is_base_of<Base, Derived>>> :
    public pre_is_base_of<Base, Derived> { };
}

template <typename Base, typename Derived>
struct is_base_of :
    public std::conditional_t <
    std::is_class<Base>::value && std::is_class<Derived>::value,
    details::pre_is_base_of2<Base, Derived>,
    std::false_type
    > { };

调用示例

#include <iostream>
#include <string>
#include <type_traits>

class A {};

class B : A {};

class C {};

int main()
{
    std::cout << std::boolalpha;
    std::cout << "std::is_base_of<A, B>::value:         "
              << std::is_base_of<A, B>::value << std::endl;
    std::cout << "std::is_base_of<B, A>::value:         "
              << std::is_base_of<B, A>::value << std::endl;
    std::cout << "std::is_base_of<C, B>::value:         "
              << std::is_base_of<C, B>::value << std::endl;
    std::cout << "std::is_base_of<C, C>::value:         "
              << std::is_base_of<C, C>::value << std::endl;
    std::cout << "std::is_base_of<int, int>::value:     "
              << std::is_base_of<int, int>::value << std::endl;
    std::cout << "std::is_base_of<std::string, std::string>::value: "
              << std::is_base_of<std::string, std::string>::value << std::endl;
    return 0;
}

输出