C++ integral_constant|极客笔记

C++ integral_constant

在C++中，std::integral_constant是一个编译时常量，用于表示一个整数常量。它是一个模板类，包含一个编译时常量值作为模板参数，并提供了一些常用的类型和值。

1. 使用`std::integral_constant`

std::integral_constant定义在头文件<type_traits>中，我们可以通过以下方式来创建一个integral_constant对象：

#include <iostream>
#include <type_traits>

int main() {
    std::integral_constant<int, 42> my_constant;

    std::cout << "The value of my constant is: " << my_constant << std::endl;

    return 0;
}

在上面的示例中，我们创建了一个值为42的integral_constant对象my_constant，并且输出了它的值。编译时会将my_constant替换为其值，因此上述代码会输出The value of my constant is: 42。

2. 常见的`std::integral_constant`类型

除了整数常量之外，std::integral_constant还提供了一些常用的类型和值，例如value、type等。下面是一些常见的integral_constant类型：

std::integral_constant<bool, true>：表示布尔值true的编译时常量
std::integral_constant<bool, false>：表示布尔值false的编译时常量
std::integral_constant<int, N>：表示整数常量N的编译时常量

3. 获取`std::integral_constant`的值和类型

我们可以通过value和type成员来获取std::integral_constant的值和类型。以下示例展示了如何使用这两个成员：

#include <iostream>
#include <type_traits>

int main() {
    std::integral_constant<int, 42> my_constant;

    std::cout << "The value of my constant is: " << my_constant.value << std::endl;

    using MyType = decltype(my_constant)::type;
    std::cout << "The type of my constant is: " << typeid(MyType).name() << std::endl;

    return 0;
}

在上面的示例中，我们分别使用了value和type成员来获取my_constant对象的值和类型。编译时会将my_constant.value替换为其值，输出The value of my constant is: 42。而typeid(MyType).name()用于获取MyType的类型名称。

4. 使用`std::integral_constant`进行编译时判断

由于std::integral_constant是一个编译时常量，我们可以使用它进行编译时判断。以下示例演示了如何使用std::integral_constant来实现static_assert：

#include <iostream>
#include <type_traits>

template <typename T>
void check_size() {
    static_assert(std::integral_constant<bool, sizeof(T) == 4>(), "Size of T must be 4 bytes.");
    std::cout << "Size of T is 4 bytes." << std::endl;
}

int main() {
    check_size<int>();  // 编译通过
    check_size<double>();  // 编译错误，触发static_assert

    return 0;
}

在上面的示例中，我们定义了一个模板函数check_size，它使用std::integral_constant来检查模板类型T的大小是否为4个字节。通过调用check_size<int>()，编译会通过，因为int的大小是4个字节。而调用check_size<double>()会触发static_assert，因为double的大小不是4个字节。