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。
杂项变换
确定类型组的共用引用类型
std::common_reference
|---------------------------------------------------|---|-----------|
| 定义于头文件 <type_traits>
| | |
| template< class... T > struct common_reference; | | (C++20 起) |
确定类型 T...
的共用引用类型,即 T...
中所有类型能转换或绑定到的类型。若这种类型存在(如按照后述规则所确定),则成员 type
指名该类型。否则,无成员 type
。若 T...
中的任何类型为(可有 cv 限定的) void 以外的不完整类型,则行为未定义。
给定引用类型是, common_reference
试图寻找所有提供的引用类型都能绑定到的引用类型,但若找不到这种引用类型,则可能返回非引用类型。
- 若 sizeof...(T) 为零,则无成员
type
。 - 若 sizeof...(T) 为一(即
T...
仅含一个类型T0
),则成员type
指名与 T0 相同的类型。 - 若 sizeof...(T) 为二(即
T...
含二个类型T1
和T2
),则:- 若
T1
和T2
都是引用类型,而T1
和T2
的简单共用引用类型S
存在,则成员类型type
指名S
; - 否则,若 std::basic_common_reference<std::remove_cvref_t<T1>, std::remove_cvref_t<T2>, T1Q, T2Q>::type 存在,其中
TiQ
是一元别名模板,满足 TiQ<U> 为U
带上Ti
的 cv 及引用限定符,则成员类型type
指名该类型; - 否则,若 decltype(false? val<T1>() : val<T2>()) 是合法类型,其中
val
为函数模板 template<class T> T val(); ,则成员类型type
指名该类型; - 否则,若 std::common_type_t<T1, T2> 为合法类型,则成员类型
type
代表该类型; - 否则,无成员
type
。
- 若
- 若 sizeof...(T) 大于二(即
T...
由T1, T2, R...
组成),则若 std::common_reference_t<T1, T2> 存在,且 std::common_reference_t<std::common_reference_t<T1, T2>, R...> 存在,则成员类型type
指代它。所有其他情况下,无成员类型type
。
二个引用类型 T1
和 T2
的简单共用引用类型定义如下:
- 若
T1
为 cv1X &
而T2
为 cv2Y &
(即都是左值引用):则其简单共用引用类型为 decltype(false? std::declval<cv12 X &>() : std::declval<cv12 Y &>()) ,其中 cv12 为 cv1 与 cv2 的联合,若该类型存在且为引用类型; - 若
T1
a与T2
均为右值引用类型:若T1 &
和T2 &
的简单共用引用类型(按照前一条确定)存在,则令C
代表该类型的对应右值引用类型。若 std::is_convertible_v<T1, C> 与 std::is_convertible_v<T2, C> 均为true
,则T1
与T2
的简单共用引用类型为C
。 - 否则,二个类型之一必须为左值引用类型
A &
而另一个必须为右值引用类型B &&
(A
与B
可为 cv 限定)。令D
代表 A & 与 B const & 的简单共用引用类型,若它存在。若 D 存在且 std::is_convertible_v<B &&, D> 为true
,则简单共用引用类型为D
。 - 否则,无简单共用引用类型。
成员类型
|--------|-------------------|
| 名称 | 定义 |
| type
| 所有 T...
的共用引用类型 |
辅助类型
|---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|---|---|
| template< class... T > using common_reference_t = typename std::common_reference<T...>::type; | | |
| template< class T, class U, template<class> class TQual, template<class> class UQual > struct basic_common_reference { }; | | |
类模板 basic_common_reference
是定制点,允许用户影响 common_reference
对用户定义类型(常为代理引用)的结果。初等模板为空。
特化
若 std::is_same<T, std::decay_t<T>> 与 std::is_same<U, std::decay_t<U>> 皆为 true ,且它们至少有一个依赖于程序定义类型,则程序可以在前二个形参 T
和 U
上特化 basic_common_reference<T, U, TQual, UQual>
。
若这种特化拥有名为 type
的成员,则它必须是指名 TQual<T> 和 UQual<U> 都能转换到的类型的公开且无歧义的成员类型。另外, std::basic_common_reference<T, U, TQual, UQual>::type 和 std::basic_common_reference<U, T, UQual, TQual>::type 必须代表同一类型。
程序不可在第三或第四形参上特化 basic_common_reference
,亦不可特化 common_reference
自身。以违背这些规则的方式添加特化的程序拥有未定义行为。
调用示例
#include <type_traits>
#include <typeinfo>
#include <iostream>
namespace std
{
template <class... Ts>
struct common_reference;
template <class T, class U>
struct common_reference<T, U>
{
using type = decltype(std::declval<T>() = std::declval<U>());
};
template <class T, class U, class... Args>
struct common_reference<T, U, Args...>
{
using type = common_reference<typename common_reference<T, U>::type, Args...>;
};
template <class T, class U>
using common_reference_t = typename common_reference<T, U>::type;
} // namespace std
int main()
{
std::cout << "std::common_reference < int&, int&& > : "
<< typeid(std::common_reference < int&, int&& >).name() << std::endl;
std::cout << "std::common_reference_t < int&, int&& > : "
<< typeid(std::common_reference_t < int&, int&& >).name() << std::endl;
std::cout << "-----------------------------------------------" << std::endl;
std::cout << std::endl;
std::cout << "std::common_reference<int&, double&> : "
<< typeid(std::common_reference<int&, double&>).name() << std::endl;
std::cout << "std::common_reference_t<int&, double&> : "
<< typeid(std::common_reference_t<int&, double&>).name() << std::endl;
std::cout << "-----------------------------------------------" << std::endl;
std::cout << std::endl;
std::cout << "std::common_reference<double&, double&&> : "
<< typeid(std::common_reference < double &, double && >).name() << std::endl;
std::cout << "std::common_reference_t<double&, double&&> : "
<< typeid(std::common_reference_t < double&, double && >).name() << std::endl;
std::cout << "-----------------------------------------------" << std::endl;
std::cout << std::endl;
std::cout << "std::common_reference<bool&, bool&&> : "
<< typeid(std::common_reference < bool &, bool && >).name() << std::endl;
std::cout << "std::common_reference_t<bool&, bool&&> : "
<< typeid(std::common_reference_t < bool&, bool && >).name() << std::endl;
std::cout << "-----------------------------------------------" << std::endl;
std::cout << std::endl;
std::cout << "std::common_reference<bool&, const bool&&> : "
<< typeid(std::common_reference < bool &, const bool && >).name() << std::endl;
std::cout << "std::common_reference_t<bool&, const bool&&> : "
<< typeid(std::common_reference_t < bool&, const bool && >).name() << std::endl;
std::cout << "-----------------------------------------------" << std::endl;
std::cout << std::endl;
std::cout << "std::common_reference<char&, char&&> : "
<< typeid(std::common_reference < char &, char && >).name() << std::endl;
std::cout << "std::common_reference_t<char&, char&&> : "
<< typeid(std::common_reference_t < char&, char && >).name() << std::endl;
std::cout << "-----------------------------------------------" << std::endl;
std::cout << std::endl;
return 0;
}
输出
std::common_reference < int&, int&& > : St16common_referenceIJRiOiEE
std::common_reference_t < int&, int&& > : i
-----------------------------------------------
std::common_reference<int&, double&> : St16common_referenceIJRiRdEE
std::common_reference_t<int&, double&> : i
-----------------------------------------------
std::common_reference<double&, double&&> : St16common_referenceIJRdOdEE
std::common_reference_t<double&, double&&> : d
-----------------------------------------------
std::common_reference<bool&, bool&&> : St16common_referenceIJRbObEE
std::common_reference_t<bool&, bool&&> : b
-----------------------------------------------
std::common_reference<bool&, const bool&&> : St16common_referenceIJRbOKbEE
std::common_reference_t<bool&, const bool&&> : b
-----------------------------------------------
std::common_reference<char&, char&&> : St16common_referenceIJRcOcEE
std::common_reference_t<char&, char&&> : c
-----------------------------------------------