本文所有的例证代码在ReactOS-0.3.14\include\c++\stlport\type_traits有所展示,这是reactos项目中的STL库文件编译期Assertion:
Template <class To,class From>
To safe_reinterpret_cast(From from)
{
Assert(sizeof(from)<=sizeof(To));
Return reinterpret_cast<To>(from);
}要保证转型时安全的,那么必须保证大的类型不能够转化为小的类型,上式提供了断言方式,在运行期作用。
如果我们需要保证在编译器就可以发现问题,那么需要另外一种更为巧妙的方法
#define STATIC_CHECK(expr){char[expr?1:0];}
那么上面的安全转型检测将可以改写成下面这种方式:
Template <class To,class From>
To safe_reinterpret_cast(From from)
{
STATIC_CHECK(sizeof(from)<=sizeof(To));
Return reinterpret_cast<To>(from);
}
当然这个式子成立的前提是大小为0的数组要给出报错。下面更进一步,利用C++当中的模板来优化STATIC_CHECK。在这里要提两个概念:NULLCLASS和EMPTYCLASS。NULLCLASS表示只有声明而没有定义的类,而EMPTYCLASS的定义是既没有成员变量也没有成员函数(注意这时的EMPTYCLASS的大小并不是0,而是1)。
Template<bool> struct CompileTimeError;
Template<> truct CompileTimeError<TRUE>{};
STATIC_CHECK(expr) (CompileTimeError<expr!=0>)
这里,如果STATIC_CHECK里面的参数估值为真的时候,那么忧郁偏特化会生成一个EMPTYCLASS,但是如果估值为假的时候,则会生成一个NULLCLASS的实例,而这是不允许的,所以要报错。
当然还可以更进一步将STATIC_CHECK进行改造如下。
Template<bool> struct CompileTimeError
{
CompileTimeError(…)//省略号表示可以接受任何参数
};
Template<> truct CompileTimeError<FALSE>{};
STATIC_CHECK(expr,msg) {\
Class ERROR##msg{};\
(void*)sizeof(CompileTimeError<expr> (ERROR##msg()));\
}
(void)sizeof(CompileTimeError<expr> (ERROR##msg()));这一句本意并不是为了求大小,而是为了强制将ERROR##msg临时构造初来的实例转化为template<bool>CompileTimeError对象(否则无用语句可能被编译器优化掉),同时因为sizeof不是函数,所以实际sizeof当中的式子并未被求值。由于Template<> truct CompileTimeError<FALSE>类没有构造函数进行有效的转换,所以会报错。
类型映射为类型
Template<int v> struct int2type{enum{value=v}}
很明显在这里int2type<0>和int2type<1>是不同的类型。更近一步看一个类向其他类的转换。
Template<typename T> struct type2type{typedef T originalType;}很明显,这里实现了类型到类型的映射。当然这些加上偏特化就可以发挥威力了。例如:
Template<typename T,bool isPolymorphic>
Class notifyContainer
{
Private:
void DoSomething(T* pObj,int2type<false>)
{
T* pNewObj=pObj->Clone();
……
}
void DoSomething(T* pObj,int2type<true>)
{
T* pNewObj=new T(pObj);
……
}
Public:
void DoSomething(T* pObj)
{
DoSomething(T* pObj,int2type<isPolymorphic>)
}
}
这样的情况同样也适用于type2type的情况,当然也不必担心内部的函数过多会增加程序的大小,编译器会自动优化掉那些没有生成的函数以及类。
编译期间的继承侦测
Template<typename T,typename U>
Struct Conversation{
Typedef char Small;
Class Big{char dummy[2];};
Static Small test(U);
Static T MakeT();
Static Big test(…);
Enum{
Exit=sizeof(test(MakeT()))==sizeof(Small)
};
}
最后的exit的取值如之前分析的,在三种情况下exit的值等于1,第一T和U是同一类型,第二U是T的基类,第三T是void。