C++11 type_traits 之is_convertible源码分析

请看源码：

  struct __sfinae_types
  {
    typedef char __one;
    typedef struct { char __arr[2]; } __two;
  };
template<typename _From, typename _To,
           bool = __or_<is_void<_From>, is_function<_To>,
                        is_array<_To>>::value>
    struct __is_convertible_helper
    { static constexpr bool value = is_void<_To>::value; };

  template<typename _From, typename _To>
    class __is_convertible_helper<_From, _To, false>
    : public __sfinae_types
    {
      template<typename _To1>
        static void __test_aux(_To1);

      template<typename _From1, typename _To1>
        static decltype(__test_aux<_To1>(std::declval<_From1>()), __one())
    __test(int);

      template<typename, typename>
        static __two __test(...);

    public:
      static constexpr bool value = sizeof(__test<_From, _To>(0)) == 1;
    };

  /// is_convertible
  template<typename _From, typename _To>
    struct is_convertible
    : public integral_constant<bool,
                   __is_convertible_helper<_From, _To>::value>
    { };

 

1.__is_convertible_helper是拥有三个模版参数的类模版，其中最后一个非类型模版参数有默认值。__or_<is_void<_From>, is_function<_To>, is_array<_To>>::value，只要其中任意一个为真，那么结果即为真。

2.__is_convertible_helper<_From, _To, false> 是__is_convertible_helper的偏特化，将bool的值设置为false，也就是说__or_<is_void<_From>, is_function<_To>, is_array<_To>>::value=false时，会转入此模版类。

3.对于为true的情况，is_void<_To>::value直接指示出类型是否可以转换。我们仔细分析一下：

   a.is_void<_From>::value为true，则能否转换结果为is_void<_To>::value，from为void，to也为void即可转换。

   b.如果is_array<_To>::value,is_function<_To>::value某个为true，则能否转换结果为is_void<_To>::value，在这里必然不能转换。

4.对于为false的情况，关键在于变长函数参数和sizeof表达式的妙用，如果没有这本书《C++设计新思维，泛型编程与设计模式之运用》我根本看不懂这些源码。

   a. template<typename _From1, typename _To1> static decltype(__test_aux<_To1>(std::declval<_From1>()), __one()) __test(int);

        __test()是一个函数，函数参数类型int，返回值由decltype推导而来，decltype里面是一个逗号表达式，如果__test_aux<_To1>(std::declval<_From1>())是有效的，那么decltype返回__one()的类型。

   b.如果表达式是无效的，则__two __test(...)被选择。在编译时，我们可以知道这两个函数一个返回类型__one,一个返回类型__two，一个是单独char，一个是char数组长度为2

   c.static constexpr bool value = sizeof(__test<_From, _To>(0)) == 1,调用函数，让编译器选择使用__test(int)还是__test(...),能进行类型转换就选择第一个，然后sizeof就返回值类型长度，指示出是否能进行转换。

 

一段示例代码，说明一些基本原理。

 

void convert(double)
{
 cout<<"double..."<<endl;
}

class H
{
   public:
   template <typename X> static decltype(convert(X()),string()) hello(int){cout<<"hello..."<<endl;return "c";}
   template <typename >  static char hello(...){cout<<"..."<<endl;return 'c';}


};

int main()
{


     cout<<"charSize:"<<sizeof(char)<<endl;
     cout<<"stringSize:"<<sizeof(string)<<endl;
     cout<<"--------------------"<<endl;
     cout<<sizeof(H::hello<string>(0))<<endl;
     cout<<sizeof(H::hello<long>(0))<<endl;
     cout<<"--------------------"<<endl;
     H::hello<string>(0);
     H::hello<long>(0);
     H::hello<int>(0);
     H::hello<float>(0);

}

 

能转换的类型，sizeof输出8，不能呢过转换输出1，编译器根据语法规则选择哪个函数可以执行。