C++标准模板（STL）- 类型支持（类型属性，is_abstract，is_signed，is

C++标准模板（STL）- 类型支持（类型属性，is_abstract，is_signed，is_unsigned）

news2024/11/26 21:33:25

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。

类型属性

继承自 std::integral_constant

成员常量

value

[静态]

若 T 为抽象类类型则为 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>

检查类型是否为抽象类类型

std::is_abstract

template< class T >
struct is_abstract;

(C++11 起)

若 T 为抽象类（即声明或继承至少一个纯虚函数的非联合类类型），则提供等于 true 的成员常量 value 。对于其他类型， value 为 false 。

若 T 是非联合类类型，则 T 应为完整类型；否则行为未定义。

模板形参

要检查的类型

辅助变量模板

template< class T >
inline constexpr bool is_abstract_v = is_abstract<T>::value;

(C++17 起)

调用示例

#include <iostream>
#include <type_traits>

struct A
{
    int m;
};

struct B
{
    virtual void foo();
};

struct C
{
    virtual void foo() = 0;
};

struct D : C {};

int main()
{
    std::cout << std::boolalpha;
    std::cout << "std::is_abstract<int>::value:         "
              << std::is_abstract<int>::value << std::endl;
    std::cout << "std::is_abstract<double>::value:      "
              << std::is_abstract<double>::value << std::endl;
    std::cout << "std::is_abstract<std::string>::value: "
              << std::is_abstract<std::string>::value << std::endl;
    std::cout << "std::is_abstract<A>::value:           "
              << std::is_abstract<A>::value << std::endl;
    std::cout << "std::is_abstract<B>::value:           "
              << std::is_abstract<B>::value << std::endl;
    std::cout << "std::is_abstract<C>::value:           "
              << std::is_abstract<C>::value << std::endl;
    std::cout << "std::is_abstract<D>::value:           "
              << std::is_abstract<D>::value << std::endl;

    return 0;
}

输出

检查类型是否为有符号算术类型

std::is_signed

template< class T >
struct is_signed;

(C++11 起)

若 T 是算术类型且 T(-1) < T(0) ，则提供等于 true 的成员常量 value ：这对于浮点类型和有符号整数类型产生 true ，并对无符号整数类型和 bool 类型产生 false 。

对于任何其他类型， value 为 false 。

模板形参

要检查的类型

辅助变量模板

template< class T >
inline constexpr bool is_signed_v = is_signed<T>::value;

(C++17 起)

可能的实现

namespace detail {
template<typename T,bool = std::is_arithmetic<T>::value>
struct is_signed : std::integral_constant<bool, T(-1) < T(0)> {};
 
template<typename T>
struct is_signed<T,false> : std::false_type {};
} // namespace detail
 
template<typename T>
struct is_signed : detail::is_signed<T>::type {};

调用示例

#include <iostream>
#include <type_traits>

class A {};
enum B : int {};
enum class C : int {};

int main()
{
    std::cout << std::boolalpha;
    std::cout << "std::is_signed<A>::value:             "
              << std::is_signed<A>::value << std::endl;
    std::cout << "std::is_signed<std::string>::value:   "
              << std::is_signed<std::string>::value << std::endl;
    std::cout << "std::is_signed<float>::value:         "
              << std::is_signed<float>::value << std::endl;
    std::cout << "std::is_signed<signed int>::value:    "
              << std::is_signed<signed int>::value << std::endl;
    std::cout << "std::is_signed<unsigned int>::value:  "
              << std::is_signed<unsigned int>::value << std::endl;
    std::cout << "std::is_signed<B>::value:             "
              << std::is_signed<B>::value << std::endl;
    std::cout << "std::is_signed<C>::value:             "
              << std::is_signed<C>::value << std::endl;

    // 简短的形式:
    std::cout << "std::is_signed<signed int>():         "
              << std::is_signed<signed int>() << std::endl;
    std::cout << "std::is_signed<unsigned int>():       "
              << std::is_signed<unsigned int>() << std::endl;

    return 0;
}

输出

检查类型是否为无符号算术类型

std::is_unsigned

template< class T >
struct is_unsigned;

(C++11 起)

若 T 是算术类型且 T(0) < T(-1) ，则提供等于 true 的成员常量 value ：这对无符号整数类型和 bool 类型产生 true 并对有符号整数类型和浮点类型产生 false 。

对于任何其他类型， value 为 false 。

模板形参

要检查的类型

辅助变量模板

template< class T >
inline constexpr bool is_unsigned_v = is_unsigned<T>::value;

(C++17 起)

可能的实现

namespace detail {
template<typename T,bool = std::is_arithmetic<T>::value>
struct is_unsigned : std::integral_constant<bool, T(0) < T(-1)> {};
 
template<typename T>
struct is_unsigned<T,false> : std::false_type {};
} // namespace detail
 
template<typename T>
struct is_unsigned : detail::is_unsigned<T>::type {};

调用示例

#include <iostream>
#include <type_traits>

class A {};
enum B : int {};
enum class C : int {};

int main()
{
    std::cout << std::boolalpha;
    std::cout << "std::is_unsigned<A>::value:             "
              << std::is_unsigned<A>::value << std::endl;
    std::cout << "std::is_unsigned<std::string>::value:   "
              << std::is_unsigned<std::string>::value << std::endl;
    std::cout << "std::is_unsigned<float>::value:         "
              << std::is_unsigned<float>::value << std::endl;
    std::cout << "std::is_unsigned<signed int>::value:    "
              << std::is_unsigned<signed int>::value << std::endl;
    std::cout << "std::is_unsigned<unsigned int>::value:  "
              << std::is_unsigned<unsigned int>::value << std::endl;
    std::cout << "std::is_unsigned<B>::value:             "
              << std::is_unsigned<B>::value << std::endl;
    std::cout << "std::is_unsigned<C>::value:             "
              << std::is_unsigned<C>::value << std::endl;

    // 简短的形式:
    std::cout << "std::is_unsigned<signed int>():         "
              << std::is_unsigned<signed int>() << std::endl;
    std::cout << "std::is_unsigned<unsigned int>():       "
              << std::is_unsigned<unsigned int>() << std::endl;

    return 0;
}