C++11的模板类型判断:std::is_same和std::decay
问题提出:有一个模板函数,函数在处理int型和double型时需要进行特殊的处理,那么怎么在编译期知道传入的参数的数据类型是int型还是double型呢?
如:
#include template void typecheck(type data) { //do something check data type //std::cout<< out put the type }
这里就需要用到c++11的type_traits头文件了,type_traits头文件定义了很多类型检查相关的方法,上面的例子具体用到了其中两个结构:
std::is_same 判断类型是否一致
位于头文件
这个结构体作用很简单,就是两个一样的类型会返回true
bool isint = std::is_same::value; //为true
下面是官方的例子:
#include #include #include void print_separator() { std::cout << "-----\n"; } int main() { std::cout << std::boolalpha; std::cout << std::is_same::value << '\n'; // true std::cout << std::is_same::value << '\n'; // false std::cout << std::is_same::value << '\n'; // false print_separator(); std::cout << std::is_same::value << "\n"; // true std::cout << std::is_same::value << "\n"; // false std::cout << std::is_same::value << "\n"; // true print_separator(); // unlike other types 'char' is not 'unsigned' and not 'signed' std::cout << std::is_same::value << "\n"; // true std::cout << std::is_same::value << "\n"; // false std::cout << std::is_same::value << "\n"; // false }
通过std::is_same即可判断两个类型是否一样,特别在模板里面,在不清楚模板的参数时,此功能可以对一些特定的参数类型进行特殊的处理。
这里说个题外话,大家是否通过std::is_same发现,char既不是unsigned char也不是signed char,char就是char,这和int是signed int的缩写是不一样的,char的表达范围可能等同于signed char,也可能等同于unsigned char,取决于编译器,一般是等同于signed char,但这个仅仅是范围等同,就像32位上int和long范围是一样的,但不是同一个类型。
因为用途不同,char用于表达字符,理论上不应该关心其正负的实现,而signed char 和 unsigned char 用于表达数值,或可移植的char。
回到正文,std::is_same可以判断两种类似是否一样,那么用在模板里就是利器了,本位一开始提到的那个问题就可以这样写:
#include template typecheck(type data) { if(std::is_same::value) { std::cout<<"int type"; //do something int } else { //......... } }
视乎很美好,再看一个示例:
// is_same example #include #include #include typedef int integer_type; struct a { int x,y; }; struct b { int x,y; }; typedef a c; int main() { std::cout << std::boolalpha; std::cout << "is_same:" << std::endl; std::cout << "int, const int: " << std::is_same::value << std::endl;//false std::cout << "int, int&: " << std::is_same::value << std::endl;//false std::cout << "int, const int&: " << std::is_same::value << std::endl;//false std::cout << "int, integer_type: " << std::is_same::value << std::endl;//true std::cout << "a, b: " << std::is_same::value << std::endl;//false std::cout << "a, c: " << std::is_same::value << std::endl;//true std::cout << "signed char, std::int8_t: " << std::is_same::value << std::endl;//true return 0; }
输出:
is_same: int, const int: false int, int&: false int, const int&: false int, integer_type: true a, b: false a, c: true signed char, std::int8_t: true
发现std::is_same的判断是很严格的
但是有时候在编辑模板的时候又发现用std::is_same的判断太过严格,还是之前的例子:
#include #include #include template void typecheck(type data); int _tmain(int argc, _tchar* argv[]) { int a = 1; const int& b = a; int& c = a; int d[12]; const int& e = d[7]; typecheck(a);//int type typecheck(b);//int type typecheck(c);//int type typecheck(d[7]);//int type typecheck(e);//int type typecheck(8);//int type system("pause"); return 0; } template void typecheck(type data) { if(std::is_same::value) { std::cout<<"int type"<::value) { std::cout<<"string type"<输出:
int type int type int type int type int type int type测试后发现,虽然变量b,c使用引用,但std::is_same还是能识别出来的,但是!!
如果我显示的指定模板参数类型时情况有不一样了:#include #include #include template void typecheck(type data); int _tmain(int argc, _tchar* argv[]) { int a = 1; const int& b = a; int& c = a; int d[12]; typecheck(a); //int type typecheck(b);//other type typecheck(c); //other type typecheck(d[7]);//other type typecheck(8); //int type system("pause"); return 0; } template void typecheck(type data) { if(std::is_same::value) { std::cout<<"int type"<::value) { std::cout<<"string type"<;>;>,int>输出:
int type other type other type other type int type瞬间结果就不一样了,这很好了解,从上面可知道,std::is_same对int和const int\int &\const int&等都是区别对待的,但在写模板函数时,经常会强制指定常引用进行传参,以免进行数据拷贝,这时候is_same就做出了不相等的判断,但是有时候其实我们还是希望type和const type& 是能认为是一样的,这时就需要std::decay进行退化处理
std::decay 退化类型的修饰
std::decay就是对一个类型进行退化处理,他的实现如下:
template< class t > struct decay { private: typedef typename std::remove_reference::type u; public: typedef typename std::conditional< std::is_array::value, typename std::remove_extent::type*, typename std::conditional< std::is_function::value, typename std::add_pointer::type, typename std::remove_cv::type >::type >::type type; };看着比较抽象,其实就是把各种引用啊什么的修饰去掉,把cosnt int&退化为int,这样就能通过std::is_same正确识别出加了引用的类型了
上面的例子改为:#include "stdafx.h" #include #include #include template void typecheck(type data); int _tmain(int argc, _tchar* argv[]) { int a = 1; const int& b = a; int& c = a; int d[12]; typecheck(a);//int type typecheck(b);//int type typecheck(c);//int type typecheck(d[7]);//int type typecheck(8);//int type system("pause"); return 0; } template void typecheck(type data) { if(std::is_same::type,int>::value) { std::cout<<"int type"<;>;>,int>在cppref有个更加详细的例子:
#include #include template struct decay_equiv : std::is_same::type, u>::type {}; int main() { std::cout << std::boolalpha << decay_equiv::value << '\n' << decay_equiv::value << '\n' << decay_equiv::value << '\n' << decay_equiv::value << '\n' << decay_equiv::value << '\n' << decay_equiv::value << '\n'; }输出:
true true true true true true;><:endl else="" other="" pre=""> 总结:
在模板里可以通过std::is_same判断模板的类型,从而实现对不同类型的区别对待 在堆类型要求不是非常严格的情况下,可以使用std::decay把类型退化为基本形态,结合std::is_same用,可以判断出更多的情况 ;><:endl else="" other="" pre="">;>
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