C++ STL type_traits问题

Question

我正在观看最新的 C9 讲座 并注意到一些有趣的事情。

在他对 type_traits 的介绍中，Stephan 使用了以下（正如他所说的，人为的）示例：

template <typename T> void foo(T t, true_type)
{
    std::cout << t << " is integral";
}
template <typename T> void foo(T t, false_type)
{
    std::cout << t << " is not integral";
}


模板  void bar(T t)
{
    foo(t, 类型名称 is_integral::type());
}

这似乎比以下要复杂得多：

template <typename T> void foo(T t)
{
    if(std::is_integral<T>::value)
        std::cout << "integral";
    else
        std::cout << "not integral";
}

后一种做法有什么问题吗？他的方法更好吗？为什么？

谢谢。

Answer 1

基本上，第一个选项在编译时使用有关类型“完整性”的知识，第二个选项 - 将这些知识移至运行时。

这意味着我们可以使用不可编译为非整数类型的整数类型代码。

Answer 2

下面的例子应该可以说明其中的区别。让我们添加 struct X:

struct X
{
  X(int)
  {
  }
};

并修改一个 foo 如下：

template <typename T> void foo(T t, true_type)
{
    std::cout << t << " is integral";
    X x(t);
}
template <typename T> void foo(T t, false_type)
{
    std::cout << t << " is not integral";
}

然后：

template <typename T> void bar(T t)
{
    foo(t, typename is_integral<T>::type());
}

仍会编译所有 T 类型（包括整数类型；它可能会导致警告，但会编译）。

其他等效代码：

template <typename T> void foo(T t)
{
    if(std::is_integral<T>::value)
    {
        std::cout << "integral";
        X x(t);
    }
    else
        std::cout << "not integral";
}

通常会编译失败，因为您无法为除整型和最终浮点型以外的类型实例化 X，并且无法实例化具有运算符 int() 的用户定义类（运算符 Short() 或运算符 long() 不会）做）。

Answer 3

对于这样一个小而人为的例子，使用第一种方法并没有太大的优势。当你遇到更复杂的情况时，优势就会显现出来。它本质上类似于在面向对象编程中使用基于继承的多态性或 if/switch 语句。更复杂的解决方案为您提供更大的灵活性；您可以轻松添加类型，而无需修改现有代码。

如果您知道所需的所有类型（例如，您正在使用布尔值，作为示例），那么更简单的解决方案可能会更好。但是，如果您没有固定的需求（需求何时固定？），从长远来看，更复杂但更灵活的解决方案可能会更容易。

Answer 4

使用第一种方法，您可以不使用if/else或switch实现静态调度。

template <typename T> 
void Dispatch(T t)
{
    //Call foo(T, true_type) or foo(T, false_type)
    //depending upon the *type* of second parameter.
    foo(t, typename is_integral<T>::type());
}

使用第二种方法，您必须使用 if/else 或 switch 块来实现，

template <typename T> 
void Dispatch(T t)
{
    //Call foo(T, true_type) or foo(T, false_type)
    //depending upon the *value* of value.
    if(std::is_integral<T>::value)
        foo(t, true_type());
    else
        foo(t, false_type());
}

但是如果您想实现 Dispatch() 函数不使用 if/else，同时又想使用 std::is_integral::value，那么你必须重写你的 >foo() 函数，就像这样，

template <bool b> 
void foo(T t)
{
    std::cout << t << " is integral";
}

template <> 
void foo<false>(T t)
{
    std::cout << t << " is not integral";
}

你的 Dispatch() 函数看起来像这样，

 template <typename T> 
 void Dispatch(T t)
 {
     //using std::is_integral<T>::value!
     const bool selector = (bool) std::is_integral<T>::value;
     foo<selector>(t);
 }