C++新经典模板与泛型编程：用成员函数重载实现std::is

本文主要是介绍C++新经典模板与泛型编程：用成员函数重载实现std::is_convertible，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

用成员函数重载实现is_convertible

C++标准库中提供的可变参类模板std::is_convertible，这个类模板的主要能力是判断能否从某个类型隐式地转换到另一个类型，返回的是一个布尔值true或false。例如，一般的从int转换成float或从float转换成int，都是可以的。又如，有一个类A和一个类B，代码如下。

class A
{
};class B : public A
{
};

因为类B的父类是类A，所以从类B转换到类A是可以的，但从类A转换到类B是不行的。
在main()主函数中加入几行测试代码：

#include "killCmake.h"#include<string>using namespace std;class A
{
};class B : public A
{
};int main()
{// std::is_convertible<X,Y> ：是判断能否从X类型转到Y类型std::cout << std::is_convertible<float, int>::value << std::endl;std::cout << std::is_convertible<int, float>::value << std::endl;// 子类转换到父类可以，但是父类不能转换到子类，会截断std::cout << std::is_convertible<A, B>::value << std::endl;std::cout << std::is_convertible<B, A>::value << std::endl;return 0;
}

在这里插入图片描述
从结果中可以看到，从类A转换到类B是不允许的（结果为0），其他几个转换都是可以的（结果为1）。
在明白了std::is_convertible的功能后，现在就来深入了解一下它的实现源码。这里，IsConvertibleHelper类模板和一个IsConvertible类模板，完成与std::is_convertible同样的功能。这里尤其注意，不要把类型模板的参数搞反，第1个类型模板参数叫作FROM，第2个类型模板参数叫作TO。IsConvertibleHelper类模板实现的功能是测试从FROM类型转换到TO类型是否可行。

template<typename From,typename To>
struct IsConvertibleHelper
{
private:static void testfunc(To);template<typename = decltype(testfunc(std::decltype<From>()))>static std::true_type test(void*);static std::false_type test(...);
public:using type = decltype(test(nullptr));
};

上面的代码与以往讲过的IsDefConstructibleHelper代码非常类似，重载的test()成员函数返回类型分别是std::true_type和std::false_type。如果FROM类型能转换成TO类型，那么就会匹配返回std::true_type的test()成员函数（成员函数模板）；否则会匹配返回std::false_type的test成员函数。
值得注意的是，返回std::true_type的test()成员函数中类型模板参数默认值的写法，看起来是用decltype推断testfunc()成员函数的返回类型，传递给testfunc()的实参可以看作一个FROM类型的对象（std::declval()），如果FROM类型能被顺利地转换为TO类型，那么通过decltype推断testfunc()的返回类型的写法就是有效的（SFINAE原则），test()函数就会返回std::true_type，否则编辑器就会匹配返回类型为std::false_type的test()成员函数。
现在，继续实现IsConvertible类模板，让其继承刚刚定义的IsConvertibleHelper模板中的type（type是一个类型，为std::true_type或std::false_type），代码如下。

#include "killCmake.h"#include<string>using namespace std;class A
{
};class B : public A
{
};template<typename From,typename To>
struct IsConvertibleHelper
{
private:static void testfunc(To);template<typename = decltype(testfunc(std::decltype<From>()))>static std::true_type test(void*);static std::false_type test(...);
public:using type = decltype(test(nullptr));
};template<typename From,typename To>
struct IsConvertible : IsConvertibleHelper<From, To>::type // struct 默认的继承方式是public继承
{
};int main()
{// std::is_convertible<X,Y> ：是判断能否从X类型转到Y类型std::cout << std::is_convertible<float, int>::value << std::endl;std::cout << std::is_convertible<int, float>::value << std::endl;// 子类转换到父类可以，但是父类不能转换到子类，会截断std::cout << std::is_convertible<A, B>::value << std::endl;std::cout << std::is_convertible<B, A>::value << std::endl;return 0;
}

在这里插入图片描述

当FROM类型能够转换成TO类型时，IsConvertible的父类（IsConvertibleHelper<FROM, TO>::type）相当于std::true_type类型；当FROM类型不能转换成TO类型时，IsConvertible的父类就相当于std::false_type类型。此时，std::true_type或std::false_type类型中的静态成员变量value的值为true（1）或false（0）就代表FROM类型能否转换为TO类型。

可以用一个变量模板简化书写：

#include "killCmake.h"#include<string>using namespace std;class A
{
};class B : public A
{
};template<typename From,typename To>
struct IsConvertibleHelper
{
private:static void testfunc(To);template<typename = decltype(testfunc(std::decltype<From>()))>static std::true_type test(void*);static std::false_type test(...);
public:using type = decltype(test(nullptr));
};template<typename From,typename To>
struct IsConvertible : IsConvertibleHelper<From, To>::type // struct 默认的继承方式是public继承
{
};template<typename From,typename To>
constexpr bool IsConvertible_v = IsConvertible<From, To>::value;int main()
{std::cout << IsConvertible_v<float, int> << std::endl;std::cout << IsConvertible_v<int, float> << std::endl;std::cout << IsConvertible_v<A, B> << std::endl;std::cout << IsConvertible_v<B, A> << std::endl;return 0;
}

在这里插入图片描述