std::common_type的用途是什么

What is the purpose of std::common_type?

本文关键字：是什么 type common std      更新时间：2023-10-16

我开始研究std::common_type，但并不完全确定它的用途和功能。有几件事仍然让我觉得奇怪：

  • 参数的顺序很重要：common_type<Foo, Bar, Baz>可能与common_type<Baz, Foo, Bar>不同。其中一个可能编译，另一个可能不编译。虽然从common_type的定义方式中可以清楚地看到这一点，但它感觉很奇怪，也不直观。这是因为缺乏普遍的解决方案还是有意的
  • 实例化可能会导致编译器错误，而不是我可以处理的问题。如何检查common_type是否真的会编译？is_convertible还不够，因为common_type可能是专门化的

  • 在这种情况下，仍然没有办法找出常见的类型：

    struct Baz;
struct Bar { int m; };
struct Foo { int m; }; 
struct Baz { Baz(const Bar&); Baz(const Foo&); };

    建议的解决方案是专门化common_type，这很乏味。有更好的解决方案吗？

参考参见N3242中的§20.9.7.6表57。

std::common_type是为与std::duration一起使用而引入的--如果添加std::duration<int>和std::duration<short>，则结果应该是std::duration<int>。与其指定源源不断的允许配对，不如决定委托给一个单独的模板，该模板使用适用于?:算术if运算符的核心语言规则来找到结果。

然后，人们发现这个模板通常是有用的，它被添加为std::common_type，并被扩展为处理任意数量的类型。在C++0x库中，它只用于类型对。

您应该能够使用新的SFINAE规则来检测std::common_type的某些实例化是否有效。不过我还没试过。在大多数情况下，如果没有"公共类型"，那么无论如何都没有任何有意义的事情可以做，所以编译错误是合理的。

std::common_type不是魔法——它遵循?:的规则。如果true?a:b将进行编译，std::common_type<decltype(a),decltype(b)>::type将为您提供结果的类型。

以下是std::common_type:的一些用例

1.方差包的和

以下是需要common_type:的变差和版本

template<typename... T>
constexpr auto sum(T&&... values) {
    std::common_type_t<T...> sum {}; // <= here we need std::common_type
    // see code in the link above for the machinery of the below code
    static_for<sizeof...(T)>([&](auto index) {
        sum += get<index>(values...);
    });
    return sum;
}

上面的例子是使用这个和这个SO职位的机器。

注意：您可以在不需要common_type:的情况下使用以下代码实现相同的功能

template<typename T>
auto sum(T&& t) {
    return t;
}
template<typename T, typename... Ts>
auto sum(T&& t, Ts&&... ts) {
    return t + sum(std::forward<Ts>(ts)...);
}

2.要求可变包具有通用类型

以下代码基于此SO帖子。

template <typename AlwaysVoid, typename... Ts>
struct has_common_type_impl : std::false_type {};
template <typename... Ts>
struct has_common_type_impl<std::void_t<std::common_type_t<Ts...>>, Ts...>
    : std::true_type {};
template <typename... Ts>
concept has_common_type = 
    sizeof...(Ts) < 2 ||
    has_common_type_impl<void, Ts...>::value;
template<typename... Ts> requires has_common_type<Ts...>
void foo(Ts&&... ts) {}

3.变量包中的make_array

函数make_array有一个待定的提议。有关是否仍需要make_array的讨论，请参阅这篇SO文章。

make_array的一个简单实现如下：

template<typename... T>
constexpr auto make_array(T&&... values) requires has_common_type<T...> {
    using TYPE = std::common_type_t<std::decay_t<T>...>;
    return std::array<TYPE, sizeof...(T)>{static_cast<TYPE>(values)...};
}

以下使用示例：

constexpr auto arr1 = make_array(1, 2, 3);
constexpr auto arr2 = make_array(1, 2.5, 3);
using namespace std::string_literals;
auto arr3 = make_array("hello"s, "world");

注意，make_array的提案可以选择提供实际请求的类型，但如果没有提供，则使用common_type。

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