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C++11的模板类型判断:std::is_same和std::decay(一)
2016-12-06 20:24:36 】 浏览:546
Tags:模板 类型 判断 std::is_same 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"<
                      
                       

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:

#inc
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