C++--- 类型萃取 ---is_void && is_null_pointer

作者：桑榆

2022-11-24
广东
本文字数：1321 字
阅读完需：约 4 分钟

背景

定义在<type_traits>中，用于判断一个类型是否是 void 类型，是否是 nullptr_t 类型，属于基础的类型判断。

代码实现

gcc 官网：https://gcc.gnu.org/

gcc 代码下载：https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/help/gcc.git/

gcc 版本代码：gcc-7.5.0(branch 分支)

文件位置：gcc/libstdc++-v3/include/std/type_traits

注意：以下的代码实现省略了一些宏定义部分，实际的代码还是参考 gcc 源码，这里仅用作相关原理分析。

实现分析

is_void

  template<typename>    struct __is_void_helper    : public false_type { }; 
  template<>    struct __is_void_helper<void>    : public true_type { }; 
  /// is_void  template<typename _Tp>     struct is_void    : public __is_void_helper<typename remove_cv<_Tp>::type>::type    { };

复制代码

这里创建了一个__is_void_helper 的辅助类，它的一般版本继承 false_type（里面的 value 值为默认的 false 值），特化版本接受 void 参数，继承 true_type（value 值默认为 true 值），这就是模板的魅力，通过特化版本直接将 void 类型识别出来。最后在正式版本中，需要对输入的类型做 remove_cv 处理，去除掉 const 和 volatile 属性，然后再与 void 进行比较。

is_null_pointer

  template<typename>    struct __is_null_pointer_helper    : public false_type { };
  template<>    struct __is_null_pointer_helper<std::nullptr_t>    : public true_type { };
  /// is_null_pointer (LWG 2247).  template<typename _Tp>    struct is_null_pointer    : public __is_null_pointer_helper<typename remove_cv<_Tp>::type>::type    { };

复制代码

这里的判断方式与 is_void 是类似的，也是使用了一个模板特化版本，如果类型为 std::nullptr_t，则直接继承 true_type。同样的也是要使用 remove_cv 去除 const 和 volatile 属性。

使用案例

#include <iostream>#include <type_traits>
int main(){
    std::cout << std::boolalpha;    std::cout << "int:\t" << std::is_void<int>::value << std::endl;    std::cout << "void:\t" << std::is_void<void>::value << std::endl;
    std::cout << "nullptr is null_pointer:\t" << std::is_null_pointer<decltype(nullptr)>::value << std::endl;    std::cout << "int* is null_pointer:\t" << std::is_null_pointer<int*>::value << std::endl;
    std::cout << "nullptr is pointer:\t" << std::is_pointer<decltype(nullptr)>::value << std::endl;    std::cout << "int* is pointer:\t" << std::is_pointer<int*>::value << std::endl;                                                                          return 0;}

复制代码

注意，上面的案例中，我们还检查了 nullptr 的类型 std::nullptr_t 是否是空指针，答案是 true，但它并不是一个指针，因为在 STL 中 nullptr_t 实际上是一个类的定义，可以指向空指针，并不是一个指针类型，所以在判断它是否是指针时，会返回 false。

总结

is_void 和 is_null_pointer 分别用来判断一个类型是否是 void 或 std::nullptr_t 类型，均使用了模板特化的方法来实现，需要注意到 std::nullptr_t 是空指针类型，但却不是指针类型，因为它是 STL 的类实现。

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原文链接:【http://xie.infoq.cn/article/e925c2a3dc6b0695b68ed82db】。文章转载请联系作者。

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