c++ is_member_pointer implementation

指向成员的指针的类型是Type Class::*，其中Type是指向的对象类型或函数类型。例如，如果为模板提供int C::*，编译器可以通过检查指向成员的指针的类型并查看类类型C来简单地推断类类型。它还将以相同的方式推断出指向的类型int。它的工作方式与我们人类的工作方式非常相似。通常，我们称这种技术模式匹配，您可能从正则表达式中熟悉它。

正式：

[温度扣除类型]/3.2：

指向

成员的指针类型包括指向的类对象的类型和指向的成员的类型。

[温度扣除类型]/8：

如果 P 和 A 具有以下形式之一，则可以推导出模板类型参数 T、模板模板参数 TT 或模板非类型参数 i：

• [截图]
• T T::*
• [截图]

其中 [温度扣除类型]/1：

可以在几个不同的上下文中推导模板参数，但在每种情况下，将根据模板参数指定的类型(称为 P)与实际类型(称为 A)进行比较，并尝试查找模板参数值(类型参数的类型、非类型参数的值、 或模板参数的模板)，这将使 P 在替换推导值(称为推导的 A)后与 A 兼容。

几年前，我对模板专业化基本上C++误解与您现在的误解相同。

其他答案很好，但我认为它们不会真正帮助我理解正在发生的事情。所以，假设你和我一样遭受了同样的误解，让我试着解释一下我是如何最终正确思考的：

当时，我的直觉理解错误地告诉我，术语"专业化"意味着"专业模板"应该以某种方式比"原始模板"具有更少的模板参数。这个假设是由这样一个事实驱动的，即几乎每个试图解释专业化如何工作的教程代码都以类似示例开始

template <class T> // <-- one parameter
class MyClass { ... };
template <> // <-- zero parameters
class MyClass<int> { ... };

现在，你的is_member_pointer例子是一个反例，表明这根本不是真的。

我的整个误解始于使用错误的术语。您可能已经注意到，上面我在"专用模板"和"原始模板"周围加上了引号？我这样做是因为这是错误的，但那是我当时使用的词。

没错，只有一个模板。说有两个模板是错误的，一个是原始模板，一个是专用模板。在我的示例中

template <class T>
class MyClass { ... };

是模板，而

template <>
class MyClass<int> { ... };

是同一模板的专用化。

使它成为专业化的原因是使用类名背后的<int>。就是这样！

这是同一模板的另一个有效专用化：

template <class... Types>
struct many_to_one { ... };
template <class A, class B, class C, class D> // <-- four parameters, could be even more
class MyClass<many_to_one<A, B, C, D>> { ... };

如您所见，专业化的模板参数比实际模板多得多。只要专用化类型的数量(本例中的一种类型，即many_to_one<A, B, C, D>)与实际模板的模板参数数量匹配，这是完全有效的。

现在，如果您在任何地方使用MyClass<int>，例如用于声明该类型的变量，编译器会做什么？

它查看了模板及其所有专业。

首先要注意的是：在这个例子中，只有一个模板参数，像MyClass<int, double, short, float>这样的东西无法编译，即使有一个有四个参数的专用化！但这四个参数适用于专业化，而不是模板。

当编译器遍历所有专用化并发现

template <class A, class B, class C, class D>
class MyClass<many_to_one<A, B, C, D>> { ... };

它必须问自己"是否有任何类型A, B, C, D使给定的类型(int)等于专业化类型many_to_one<A, B, C, D>？答案是否定的，所以它进入下一个专业化：

template <>
class MyClass<int> { ... };

它再次问自己"是否有任何类型<empty list here>使给定的类型(int)等于专业化类型int？显然，是的！由于没有更好的匹配专业，它选择了这个。

相反，如果您有例如MyClass<double>，两个专业的两个问题都产生"否"作为答案，因此将选择"基本"模板。

所以，最后回答你最初的问题：如果你写例如

std::is_member_pointer<decltype(&std::string::size)>

编译器查看专用化并看到"哦，看。如果我把_Tp = size_t和_Cp = std::string那么给定的类型decltype(&std::string::size)等于专业化类型_Tp _Cp::*，所以我选择那个专业化(碰巧继承自std::true_type)"。

但是如果你写例如

std::is_member_pointer<int>

然后它找不到任何类型供_Tp和_Cp使_Tp _Cp::*等于int，因此它放弃了该专用化并选择"基本"模板(恰好继承自std::false_type)。

它没有什么神奇的。它是简单的专用化，每当为类成员实例化模板时，_Cp都会被推导出为包含类。

它是选择最佳可用专业化的一般情况的应用。