【C++11学习笔记】类型判断的type_traits学习
一、简单的type_traits
我理解的type_traits是利用C++模板特性和static、enum特性定义编译器常量，例如
//std::integral_constant源码
typelate<class T, T v>
struct integral_constant
{
static const T value = v;
typedef T value_type;
typedef integral_constant type;
operator value_type() {return value;}
}; 这里利用的是static常量为编译器常量的特，定义了value。使用方法：从std::integral_constant派生，无需自己定义static const常量或enum类型，例如
template<typename T>
struct GetSize : std::integral_constant<int, 1>
{
};std有两个定义好的std::integral_constant实例，分别定义了编译期的true和false类型，用途很广：
typedef integral_constanttrue> true_type;
typedef integral_constantfalse> false_type; 二、常见类型判断type_traits源码学习
1.is_void
声明：
template<class T>
struct is_void;作用：
T是否为void类型
源码：
template<class T, class U>
struct is_same : std::false_type
{};
template<class T>
struct is_same : std::true_type
{};
template<class T>
struct is_void : std::is_same, typename std::remove_cv 说明：首先利用模板的匹配实现用以判断两种类型是否一致的is_name，再将T去除c（const）、v（volatile）限定符后与void类型判断是否一致。下面有些简单的代码就不解释了。
2.is_floating_point
声明
template< class T >
struct is_floating_point;作用
T是否为浮点类型
源码
template< class T >
struct is_floating_point : std::integral_constant,std::is_same, typename std::remove_cv, typename std::remove_cv double, typename std::remove_cv 3.is_array
声明
template<class T>
struct is_array;作用
T是否为数组类型
源码
template<class T>
struct is_array : std::false_type {};
template<class T>
struct is_array : std::true_type {};
template<class T, std::size_t N>
struct is_array : std::true_type {}; 4.is_pointer
声明
template< class T >
struct is_pointer;作用
T是否为指针类型（包括函数指针，但不包括成员（函数）指针）
源码
template< class T > struct is_pointer_helper : std::false_type {};
template< class T > struct is_pointer_helper : std::true_type {};
template< class T > struct is_pointer : is_pointer_helper<typename std::remove_cv::type> {}; 5.is_member_pointer
声明
template< class T >
struct is_member_pointer作用
T是否为成员函数指针、指向成员变量指针类型
源码
template< class T >
struct is_member_pointer_helper : std::false_type {};
template< class T, class U >
struct is_member_pointer_helper<T U::*> : std::true_type {};
template< class T >
struct is_member_pointer : is_member_pointer_helperstd::remove_cv 为什么is_member_pointer_helper< T U::*>这个就是成员函数指针、指向成员变量指针类型呢？
可以见我另外一篇文章：C++如何声明类成员函数指针或类成员变量指针(A::*)。
这个参数T U::*怎么理解，其实就理解成T *——T类型指针，但是是类U中的，即类U的成员函数指针或成员变量指针，看下面的测试代码：
#include (cls::*)>::value
? "T is member pointer"
: "T is not a member pointer") << '\n';
std::cout << (std::is_member_pointer cls::*>::value
? "T is member pointer"
: "T is not a member pointer") << '\n';
} 输出是
T is member pointer
T is member pointer注意，并不是判断类T中是否真的有返回值为int的函数，或者是否有int型变量，而是只是判断T这个写法是否是成员函数指针、指向成员变量指针类型。
6.is_class
声明：
template <class T>
struct is_class;作用
T是否为类类型，且不是union类型
源码
namespace detail {
template <class T> char test(int T::*);
struct two { char c[2]; };
template <class T> two test(...);
}
template <class T>
struct is_class : std::integral_constant, sizeof(detail::test 解释一下，定义了两个模板函数，一个形参是int T::*（指向int型类成员变量的指针），返回值是char（大小是1）；另一个形参是所有类型，返回值是struct two（大小是2）。
is_class继承了std::integral_constant< T, T v >（内部定义了一个static const T类型变量value，取值为v），value的类型为bool，当detail::test(0)的大小为1时（只要T是class类型，就符合第一个模板函数test，则其返回值大小就为1，否则返回值大小为2），并且不为union类型时（加上这个是因为，union类型类似struct类型，也支持T::*），则为class（或struct）类型。
7.is_base_of
声明
template <typename Base, typename Derived>
class is_base_of;作用
Base是否是Derived的基类
源码
template <typename Base, typename Derived,
bool = (is_class::value)>
class is_base_of
{
template <typename T>
static char helper(Derived, T);
static int helper(Base, int);
struct Conv
{
operator Derived();
operator Base() const;
};
public:
static const bool value = sizeof(helper(Conv(), 0)) == 1;
};
template <typename Base, typename Derived>
class is_base_offalse>
{
public:
static const bool value = is_same::value;
};
class B
{
};
class D : public B
{
};
int main()
{
cout << boolalpha << is_base_of::value << endl;
} 代码中最“厉害”的地方就是对helper函数的匹配了。
如果Base不是Derived的基类，那么Conv()做隐式转换时，两个候选类型Base和Derived都是平等的，两个helper函数都可以匹配，但在这里按照规则，会去优先匹配非模板的函数。于是得到了我们想要的结果。
如果Base是Derived的基类，这种情况比较复杂。
这种情况下，除非Conv对象是一个const的，否则它的隐式转换是只会去调用operator ()Derived的，因为operator ()Base const后面所带的const。于是这样的情况下，Conv()总是隐式转换成一个Derived对象（当然，上面的只是学习代码，如果真正要实用的话，还要做很多工作，比如说在这里就要首先确保Derived类型本身不是const的），这时候对于两个helper的第一个参数，一个是精确匹配，一个是要转换为基类，一开始我异想天开地以为这种情况下就会去先匹配第一个了，因为这也是所需要的正确结果，结果自然是没有错，不过我的想法却是太天真了，因为我完全抹杀了第二个参数的贡献，倘若没有它，那第一个helper函数都不会被具现化，更别说让它去被匹配了。
【参考：
1.《深入应用C++11代码优化与工程级应用》
2.http://en.cppreference.com/w/
3.TR1中is_base_of的实现】