C++标准模板（STL）- 类型支持（特性上的运算，变参的逻辑或元函数，std::disjunction）

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。

特性上的运算

变参的逻辑或元函数

std::disjunction

template<class... B>
struct disjunction;

(1)

(C++17 起)

组成类型特性 B... 的逻辑析取，等效地在特性序列上进行逻辑或。

特化 std::disjunction<B1, ..., BN> 有一个公开且无歧义的基类，即

若 sizeof...(B) == 0 ，则为 std::false_type ；否则
若 B1, ..., BN 中有 bool(Bi::value) == true ，则为首个 Bi ，或者若无这种类型则为 BN 。

不隐藏 disjunction 和 operator= 以外的基类成员名，而它们在 disjunction 中无歧义地可用。

析取是短路的：若存在模板类型参数 Bi 满足 bool(Bi::value) != false，则实例化 disjunction<B1, ..., BN>::value 不要求 j > i 的 Bj::value 的实例化。

模板形参

B... - 每个要实例化 Bi::value 的模板参数 Bi 必须可用作基类，且定义了可转换到 bool 的成员 value

辅助变量模板

template<class... B>
inline constexpr bool disjunction_v = disjunction<B...>::value;

(C++17 起)

可能的实现

template<class...> struct disjunction : std::false_type { };
template<class B1> struct disjunction<B1> : B1 { };
template<class B1, class... Bn>
struct disjunction<B1, Bn...> 
    : std::conditional_t<bool(B1::value), B1, disjunction<Bn...>>  { };

注意

disjunction 的特化不需要继承自 std::true_type 或 std::false_type ：它简单地继承自首个 B ，其 ::value 在显式转换为 bool 后为 true ，或在它们都转换为 false 时继承自最后的 B 。例如， std::disjunction<std::integral_constant<int, 2>, std::integral_constant<int, 4>>::value 为 2 。

disjunction 的短路实例化异于折叠表达式：如 (... || Bs::value) 的折叠表达式实例化 Bs 中的每个 B ，而 std::disjunction_v<Bs...> 一旦能确定值就停止实例化。这在之后的类型实例化代价高昂，或以错误的类型实例化能导致硬错误时特别有用。

调用示例

#include <type_traits>
#include <string>
#include <iostream>

namespace std
{
template<class...> struct disjunction : std::false_type { };

template<class B1> struct disjunction<B1> : B1 { };

template< bool B, class T, class F >
using conditional_t = typename conditional<B, T, F>::type;

template<class B1, class... Bn>
struct disjunction<B1, Bn...>
: conditional_t<bool(B1::value), B1, disjunction<Bn...>>  { };
}

template<class... Ts>
struct first_constructible
{
    template<class T, class...Args>
    struct is_constructible_x : std::is_constructible<T, Args...>
    {
        using type = T;
    };
    struct fallback
    {
        static constexpr bool value = true;
        using type = void; // 若找不到内容则返回的类型
    };

    template<class... Args>
    using with = typename std::disjunction<is_constructible_x<Ts, Args...>...,
          fallback>::type;
};

int main()
{
    // OK ：不实例化 is_constructible<Foo, double>
    std::cout << "std::is_same<first_constructible<std::string, int>::with<>, std::string>::value:  "
              << std::is_same<first_constructible<std::string, int>::with<>, std::string>::value
              << std::endl;
    std::cout << "std::is_same<first_constructible<std::string, int>::with<const char*>, std::string>::value:   "
              << std::is_same<first_constructible<std::string, int>::with<const char*>, std::string>::value
              << std::endl;
    std::cout << "std::is_same<first_constructible<std::string, int>::with<void*>, void>::value:    "
              << std::is_same<first_constructible<std::string, int>::with<void*>, void>::value
              << std::endl;
    return 0;
}

输出

std::is_same<first_constructible<std::string, int>::with<>, std::string>::value:  1
std::is_same<first_constructible<std::string, int>::with<const char*>, std::string>::value:   1
std::is_same<first_constructible<std::string, int>::with<void*>, void>::value:    1