decltype と type traits (C++11)

decltype

decltype(expression) で式の型を得ることができる。

利用シーン

• プロトタイプ宣言の型指定
• 関数の戻り値の型を得る

typeinfoを併用して使い方を見てみる。typeinfoは実行時型情報(RTTI RunTimeTypeIdentification)を取得する機能である。

また、C++のコンパイラが名前マングルした(シンボルがuniqueな名前となるように)文字列を閲覧するのではなく、デマングルして宣言した型であることを確認する。

libstdc++のcxxapi abi::__cxa_demangle()関数を利用する。

	//
	// decltype.cpp
	// CplusplusPractice
	//
	// Created by masai on 2015/04/10.
	// Copyright (c) 2015年 masai. All rights reserved.
	//
	#include <iostream>
	#include <vector>
	#include <typeinfo> //オブジェクトの型を知るためのライブラリ
	#include <cxxabi.h>
	using namespace std;
	int methoz(int i);
	double methoz(double d);
	struct B {
	virtual ~B(){}
	};
	struct D : B {
	};
	//戻り値型が引数aに合わせて変化させたい
	//Bの子であるDの場合も存在する
	auto test(const B& a) -> decltype(a) {
	cout << "typeid(a)=" << abi::__cxa_demangle(typeid(a).name(), 0, 0, 0) << endl;
	return a;
	}
	int main(int argc, const char * argv[]) {
	// methoz(1)の戻り値の型をもつ変数nを定義する
	decltype(methoz(1)) n = 3.4;
	// int型として出力される
	cout << n << endl;
	decltype(methoz(2.3)) m = 3.4;
	// double型として出力される
	cout << m << endl;
	// 型によって異なるvectorをつくる
	auto a = 10;
	vector<decltype(a)> vec;
	// int型として挿入される
	vec.push_back(3.3);
	vec.push_back(10);
	for(int i = 0; i < vec.size(); ++i){
	cout << vec[i] << endl;
	}
	// 引数に合わせて戻り値が変化する関数
	B b_instance;
	D d_instance;
	cout << abi::__cxa_demangle(typeid(test).name(), 0, 0, 0) << endl;
	test(b_instance);
	test(d_instance);
	return 0;
	}

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type traits

型の特徴を調べたり、型の特徴を操作する関数
C++11では、type_traitsをインポートして enable_if が使える。

template <bool B, Class T = void>
struct enable_if;

enable_ifは、Bがtrueの時にtypedef T type;をもち、Bがfalseであればtypeをもたない。

SFINAE(Substitution Failure Is Not An Error)用途に使われる。
SFINAEは置き換え失敗はエラーにあらず、という意味で関数をオーバーライドする際、型変換がうまくいかなければオーバーライドの候補から自動ではずすことができる記述である。

ていうかいろんな書き方があってC++レベルが足りてない。以下の様な書き方があるってことを認識しておこう。

	//
	// typetraits.cpp
	// CplusplusPractice
	//
	// Created by masai on 2015/05/19.
	// Copyright (c) 2015年 masai. All rights reserved.
	//
	#include <iostream>
	#include <type_traits>
	// static_assertでコンパル時チェックを行うことが可能
	// enable_ifにtrueのみ渡すと、デフォルトのvoidの型になる
	static_assert(std::is_same<std::enable_if<true>::type, void>::value, "::type");
	// enable_ifにtrueとintを渡すと、int型を返す
	static_assert(std::is_same<std::enable_if<true, int>::type, int>::value, "::type");
	// enable_ifにtrueとunsignedを渡すと、unsigned型を返す
	static_assert(std::is_same<std::enable_if<true, unsigned>::type, unsigned>::value, "::type");
	// enable_ifの第一引数にfalseを渡すと、type は無くなる
	// **********************************************************************************
	// is_integralはTがint型かどうかを確認する
	// 以下の記述方法はTがintでない場合には、funcの呼び出しをエラーとする
	template<typename T>
	void func(T x, typename std::enable_if<std::is_integral<T>::value>::type* =0){
	std::cout << "integral:" << x << std::endl;
	}
	// std::disable_if はないので、std::enable_if を使用する
	template<typename T>
	void func(T x, typename std::enable_if<!std::is_integral<T>::value>::type* =0){
	std::cout << "other:" << x << std::endl;
	}
	// **********************************************************************************
	// 以下は仮引数にenable_ifを記述しないタイプの書き方(enablerの利用)
	// 条件無し。T は何型でもOKな関数f
	template<class T>
	void f(T const &){}
	// T がint型と等しい時のみ有効な関数g
	// is_integralはis_same<T, int>でも良い
	extern void* enabler; // enabler
	template<class T, typename std::enable_if<std::is_integral<T>::value>::type*& = enabler>
	void g(T const &){
	}
	// **********************************************************************************
	int main(int argc, const char * argv[]) {
	// int型の変数a
	int a = 0;
	double d = 2.3;
	// 構造体s
	struct s{} b;
	// func
	func(a);
	func(d);
	f(a); // OK
	f(b); // OK
	g(a); // OK
	//g(b); // gはint以外はエラーになる
	return 0;
	}

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