元编程库
C++ 提供元编程设施,诸如类型特性、编译时有理数算术,以及编译时整数序列。
类型特性
类型特性定义编译时基于模板的接口,以查询类型的属性。
试图特化在标头 <type_traits> 定义且在本页列出的模板会导致未定义行为,除了可以按描述要求特化 std::common_type 和 std::basic_common_reference (C++20 起)。
除非另有说明,可以用不完整类型实例化在标头 <type_traits> 定义的模板,尽管通常禁止以不完整类型实例化标准库模板。
基类
大部分非变换类型特性需要无歧义地从 std::integeral_constant 公开派生,以满足一元类型特性 (UnaryTypeTrait) 或二元类型特性 (BinaryTypeTrait) 的要求。
在标头
<type_traits> 定义 | |
(C++11)(C++17) |
具有指定值的指定类型的编译期常量 (类模板) |
标准提供 std::integral_constant 对类型 bool 的两个特化:
在标头
<type_traits> 定义 | |
类型 | 定义 |
true_type
|
std::integral_constant<bool, true> |
false_type
|
std::integral_constant<bool, false> |
一元类型特性
一元类型特性可以用于在编译时查询类型的布尔属性。
所有这些类型特性都满足一元类型特性 (UnaryTypeTrait) ,每个类型特性的基特征是 std::true_type 和 std::false_type 之一,取决于是否达到对应的条件。
基础类型类别 | |
在标头
<type_traits> 定义 | |
(C++11) |
检查类型是否为 void (类模板) |
(C++14) |
检查类型是否为 std::nullptr_t (类模板) |
(C++11) |
检查类型是否为整数类型 (类模板) |
(C++11) |
检查类型是否是浮点类型 (类模板) |
(C++11) |
检查类型是否是数组类型 (类模板) |
(C++11) |
检查类型是否是枚举类型 (类模板) |
(C++11) |
检查类型是否为联合体类型 (类模板) |
(C++11) |
检查类型是否非联合类类型 (类模板) |
(C++11) |
检查是否为函数类型 (类模板) |
(C++11) |
检查类型是否为指针类型 (类模板) |
(C++11) |
检查类型是否为左值引用 (类模板) |
(C++11) |
检查类型是否为右值引用 (类模板) |
(C++11) |
检查类型是否为指向非静态成员对象的指针 (类模板) |
(C++11) |
检查类型是否为指向非静态成员函数的指针 (类模板) |
复合类型类别 | |
在标头
<type_traits> 定义 | |
(C++11) |
检查是否是基础类型 (类模板) |
(C++11) |
检查类型是否为算术类型 (类模板) |
(C++11) |
检查类型是否为标量类型 (类模板) |
(C++11) |
检查是否是对象类型 (类模板) |
(C++11) |
检查是否为复合类型 (类模板) |
(C++11) |
检查类型是否为左值引用或右值引用 (类模板) |
(C++11) |
检查类型是否为指向非静态成员函数或对象的指针类型 (类模板) |
类型属性 | |
在标头
<type_traits> 定义 | |
(C++11) |
检查类型是否为 const 限定 (类模板) |
(C++11) |
检查类型是否为 volatile 限定 (类模板) |
(C++11) |
检查类型是否平凡 (类模板) |
(C++11) |
检查类型是否可平凡复制 (类模板) |
(C++11) |
检查是否是一个标准布局类型 (类模板) |
(C++11)(C++20 中弃用) |
检查类型是否为简旧数据(POD)类型 (类模板) |
(C++11)(C++17 中弃用)(C++20 中移除) |
检查类型是否为字面类型 (类模板) |
检查是否该类型对象的每一位都对其值有贡献 (类模板) | |
(C++11) |
检查类型是否为类(但非联合体)类型且无非静态数据成员 (类模板) |
(C++11) |
检查类型是否为多态类类型 (类模板) |
(C++11) |
检查类型是否为抽象类类型 (类模板) |
(C++14) |
检查类型是否为 final 类类型 (类模板) |
(C++17) |
检查类型是否聚合类型 (类模板) |
(C++23) |
检查类型是否为隐式生存期类型 (类模板) |
(C++11) |
检查类型是否为有符号算术类型 (类模板) |
(C++11) |
检查类型是否为无符号算术类型 (类模板) |
(C++20) |
检查类型是否为有已知边界的数组类型 (类模板) |
(C++20) |
检查类型是否为有未知边界的数组类型 (类模板) |
(C++23) |
检查类型是否为有作用域枚举类型 (类模板) |
受支持操作 | |
在标头
<type_traits> 定义 | |
(C++11)(C++11)(C++11) |
检查类型是否带有针对特定实参的构造函数 (类模板) |
检查类型是否有默认构造函数 (类模板) | |
(C++11)(C++11)(C++11) |
检查类型是否拥有复制构造函数 (类模板) |
(C++11)(C++11)(C++11) |
检查类型是否能从右值引用构造 (类模板) |
(C++11)(C++11)(C++11) |
检查类型是否拥有针对特定实参的赋值运算符 (类模板) |
(C++11)(C++11)(C++11) |
检查类型是否拥有复制赋值运算符 (类模板) |
(C++11)(C++11)(C++11) |
检查类型是否有拥有移动赋值运算符 (类模板) |
(C++11)(C++11)(C++11) |
检查类型是否拥有未被弃置的析构函数 (类模板) |
(C++11) |
检查类型是否拥有虚析构函数 (类模板) |
(C++17)(C++17)(C++17)(C++17) |
检查一个类型的对象是否能与同类型或不同类型的对象交换 (类模板) |
检查在直接初始化中引用是否绑定到临时对象 (类模板) | |
检查在复制初始化中引用是否绑定到临时对象 (类模板) |
属性查询
属性查询特性可以用于在编译时查询类型的整数属性。
所有这些类型特性都满足一元类型特性 (UnaryTypeTrait) ,每个类型特性的基特征是 std::integral_constant<size_t, Value>,其中 Value 是对应特性的查询结果。
在标头
<type_traits> 定义 | |
(C++11) |
获取类型的对齐要求 (类模板) |
(C++11) |
获取数组类型的维数 (类模板) |
(C++11) |
获取数组类型在指定维度的大小 (类模板) |
类型关系
类型关系特性可以用于在编译时查询类型之间的关系。
所有这些类型特性都满足二元类型特性 (BinaryTypeTrait) ,每个类型特性的基特征是 std::true_type 和 std::false_type 之一,取决于是否达到对应的条件。
在标头
<type_traits> 定义 | |
(C++11) |
检查两个类型是否相同 (类模板) |
(C++11) |
检查一个类型是否派生自另一个类型 (类模板) |
(C++11)(C++20) |
检查是否能转换一个类型为另一类型 (类模板) |
(C++20) |
检查二个类型是否布局兼容 (类模板) |
检查一个类型是否为另一类型的指针可互转换(起始)基类 (类模板) | |
检查类型能否以给定的实参类型调用(如同以 std::invoke) (类模板) |
类型变换
类型变换特性按照预定义对着将一个类型变换到另一个。
所有这些类型特性都满足变换特性 (TransformationTrait) 。
常性/易变性说明符 | |
在标头
<type_traits> 定义 | |
(C++11)(C++11)(C++11) |
从给定类型移除 const 和/或 volatile 限定符 (类模板) |
(C++11)(C++11)(C++11) |
添加 const 和/或 volatile 限定符到给定类型 (类模板) |
引用 | |
在标头
<type_traits> 定义 | |
(C++11) |
从给定类型移除引用 (类模板) |
(C++11)(C++11) |
向给定类型添加左值或右值引用 (类模板) |
符号修改 | |
在标头
<type_traits> 定义 | |
(C++11) |
使给定的整数类型有符号 (类模板) |
(C++11) |
使给定的整数类型无符号 (类模板) |
数组 | |
在标头
<type_traits> 定义 | |
(C++11) |
从给定数组类型移除一个维度 (类模板) |
(C++11) |
移除给定数组类型的所有维度 (类模板) |
指针 | |
在标头
<type_traits> 定义 | |
(C++11) |
移除给定类型的一层指针 (类模板) |
(C++11) |
对给定类型添加一层指针 (类模板) |
其他变换 | |
在标头
<type_traits> 定义 | |
(C++11)(C++23 中弃用) |
定义适于用作给定大小的类型的未初始化存储的类型 (类模板) |
(C++11)(C++23 中弃用) |
定义适于用作所有给定类型的未初始化存储的类型 (类模板) |
(C++11) |
实施当按值传递实参给函数时所进行的类型变换 (类模板) |
(C++20) |
将 std::remove_cv 与 std::remove_reference 结合 (类模板) |
(C++11) |
条件性地从重载决议移除函数重载或模板特化 (类模板) |
(C++11) |
基于编译时布尔值选择一个类型或另一个 (类模板) |
(C++11) |
确定一组类型的公共类型 (类模板) |
确定类型组的共用引用类型 (类模板) | |
(C++11) |
获取给定枚举类型的底层整数类型 (类模板) |
(C++11)(C++20 中移除)(C++17) |
推导以一组实参调用一个可调用对象的结果类型 (类模板) |
(C++17) |
void 变参别名模板 (别名模板) |
(C++20) |
返回不更改的类型实参 (类模板) |
逻辑运算
逻辑运算符特性将逻辑运算符应用到其他类型特性上。
在标头
<type_traits> 定义 | |
(C++17) |
变参的逻辑与元函数 (类模板) |
(C++17) |
变参的逻辑或元函数 (类模板) |
(C++17) |
逻辑非元函数 (类模板) |
编译时有理数算术
标头 <ratio> 提供操作和存储编译时比例的类型和函数。
编译时整数序列
在标头
<utility> 定义 | |
(C++14) |
实现编译时整数数列 (类模板) |