1. type_traits類型萃取
（1）type_traits通過定義一些結構體或類，並利用模板類特化和偏特化的能力，給類型賦予一些特性，這些特性根據類型的不同而異。在程序設計中可以使用這些traits來判斷一個類型的一些特性，引發C++的函數重載機制，實現同一種操作因類型不同而異的效果。
（2）type_traits提供了豐富的編譯期計算、查詢、判斷、轉換和選擇的幫助類。
（3）type_traits的類型選擇功能，在一定程序上可以消除冗長的switch-cast或if-else的語句。提高代碼可維護性。type_traits的類型判斷功能，在編譯期可以檢查出是否是正確的類型，以能編寫更安全的代碼。
【實例分析】部分類型萃取的實現（類模板）
//#include <iostream> //using namespace std; /*********************const/volatile************************/ //remove const template<typename _Tp> //泛化 struct remove_const { typedef _Tp type; }; template<typename _Tp> struct remove_const<_Tp const> //特化 { typedef _Tp type; }; //remove_volatile template<typename _Tp> //泛化 struct remove_volatile { typedef _Tp type; }; template<typename _Tp> struct remove_volatile<_Tp volatile> //特化 { typedef _Tp type; }; //remove_cv template<typename _Tp> struct remove_cv { typedef typename remove_const<typename remove_volatile<_Tp>::type>::type type; }; //add_const template<typename _Tp> struct add_const { typedef _Tp const type; }; /***********************integral_constant*************************/ //常量包裝類型 template <class T, T v> struct integral_constant { static const T value = v; typedef T value_type; typedef integral_constant<T, v> type; }; //定義true和false兩個類型 typedef integral_constant<bool, true> true_type; typedef integral_constant<bool, false> false_type; template<typename> //泛化 struct __is_void_helper : public false_type{}; template<> //特化 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{}; /***********************integral*************************/ template<typename> //泛化 struct __is_integral_helper : public false_type{}; template<> //特化: bool是intergal類型 struct __is_integral_helper<bool> : public true_type{}; template<> //特化: char是intergal類型 struct __is_integral_helper<char> : public true_type{}; template<> //特化: int是intergal類型 struct __is_integral_helper<int> : public true_type{}; template<> //特化: usigned long long是intergal類型 struct __is_integral_helper<unsigned long long> : public true_type{}; //... //is_integral template<typename _Tp> struct is_integral : public __is_integral_helper<typename remove_cv<_Tp>::type>::type{}; //is_const template <class _Tp> struct is_const : public integral_constant<bool, false> {}; template <class _Tp> struct is_const<_Tp const> : public integral_constant<bool, true> {}; /********************enum/class/union**********************/ //is_enum 注意：__is_enum是編譯器內置類型 template<typename _Tp> struct is_enum : public integral_constant<bool, __is_enum(_Tp)>{}; //is_union 注意：__is_union是編譯器內置類型 template<typename _Tp> struct is_union : public integral_constant<bool, __is_union(_Tp)>{}; //is_class 注意：__is_class是編譯器內置類型 template<typename _Tp> struct is_class : public integral_constant<bool, __is_class(_Tp)>{}; //is_pod： 注意：__is_pod是編譯器內置類型 template<typename _Tp> struct is_pod : public integral_constant<bool, __is_pod(_Tp)>{}; int main() { return 0; }
2. 類型判斷
（1）基本類型（類模板：判斷T是否是相應的類型）
①is_void、is_integral、is_array、is_floating_point(浮點)、 is_pointer
②is_enum、is_union、is_class
③is_lvalue_reference、is_rvalue_reference
④is_function、is_member_object_pointer(成員對象指針)、is_member_function_pointer(成員函數指針)
（2）復合類型（類模板）
①is_fundamental：是否是整型、浮點、void或null_ptr類型。
②is_arithemetic：是否是整型和浮點類型
③is_scalar：是否是arithemetic、enumeration、pointer、pointer to member或std::nullptr_t類型。
④is_object：是否為對象類型（不是函數、引用或void）
⑤is_compound：是否非fundamental類型構造的
⑥is_reference：是否為引用（含左值引用和右值引用）
⑦is_member_pointer：是否是成員指針（即非靜態成員對象或函數的指針）
（3）類型的屬性
①is_const、is_volatile、is_literal_type、is_signed、is_unsigned。
②is_trivial、is_trivially_copyable、is_standart_layout(標准內存布局，一般用於跨語言的兼容)、is_pod、is_empty(空類)
③is_polymorphic(是否有虛函數)、is_abstract(是否是抽象類)
3. 兩個類型之間的關系
（1）is_same<T, U>： T和U的類型是否相同
（2）is_base_of<Base, Derived>：Base是否為Derived類型的基類
（3）is_convertible<From, To>：From是否能轉為To模板參數類型。
【編程實驗】基本type_traits和判斷兩個類型之間的關系
#include <iostream> using namespace std; class Parent{}; class Child : public Parent{}; //class Child : Parent{}，為private繼承 class Alone{}; int main() { cout << std::boolalpha; //以下的0、1按false和true格式輸出 /*基本的type_traits用法*/ cout << is_const<int>::value << endl; //false cout << is_const<const int>::value << endl; //true cout << is_const<const int&>::value << endl; //false cout << is_const<const int*>::value << endl; //false cout << is_const<int* const>::value << endl; //true /*is_same用法*/ cout << is_same<int, int>::value << endl; //true cout << is_same<int, unsigned int>::value << endl;//false cout << is_same<int, signed int>:: value << endl; //true /*is_base_of*/ cout << is_base_of<Parent, Child>:: value << endl; //true cout << is_base_of<Child, Parent>:: value << endl; //false cout << is_base_of<Parent, Alone>:: value << endl; //false /*is_convertible<From, To>用法：判斷From類型是否可以轉為To類型*/ cout << is_convertible<Parent*, Child*>:: value << endl; //false cout << is_convertible<Child*, Parent*>:: value << endl; //true cout << is_convertible<Parent*, Alone*>:: value << endl; //false return 0; }
4. 類型轉換traits
（1）const-volatile限定符
①remove_cv<T>、remove_const<T>、remove_volatile<T>
②add_cv<T>、add_const<T>、add_volatile<T>
（2）引用： remove_reference<T>、add_lvalue_reference<T>、add_rlvalue_reference。
（3）指針： remove_pointer<T>、add_pointer<T>
（4）數組：remove_extent<T>移除數組頂層維度、remove_all_extents<T>移除所有維度。
（5）其它
①decay<T>：類型退化，主要用移除引用、cv符及為函數或數組添加指針。其轉換規則如下。
A.先移除T的類型引用，得到類型U，U定義為remove_reference<T>::type。
B.如果is_array<U>::value為true，最終轉換為remove_extent<U>::type*。
C.否則，如果is_function<U>::value為true，轉換為add_pointer<U>::type。
D.否則，轉換為remove_cv<U>::type。
②common_type<T1, T2, T3…>：獲取公共類型
【編程實驗】類型轉換traits
#include <iostream> #include <memory> using namespace std; //類型轉換type_traits //根據模板參數類創建對象時，要注意移除cv和引用 template<typename T> class Test { //typedef typename std::remove_cv<typename std::remove_reference<T>::type>::type U; //移除可能的引用和cv //以上的等價寫法 typedef typename std::decay<T>::type U; //先移除T的引用，再移除cv符， std::unique_ptr<U> m_ptr; //m_ptr智能指針 public: Test(): m_ptr(new U){} //創建智能指針時，需要獲取T的原始類型 typename std::add_lvalue_reference<U>::type //返回值類型，添加左值引用 get() const { return *m_ptr.get(); } }; //利用std::decay保存函數指針 template<typename T> class Sample { using FnType = typename std::decay<T>::type; //為函數添加指針 FnType m_fn; public: Sample(T& f) : m_fn(f){}; void run() { m_fn(); } }; void func() { cout <<"void func()" << endl; } int main() { cout << std::boolalpha; //以下的0、1按false和true格式輸出 //添加和移除const、reference cout <<is_same<const int, add_const<int>::type>::value << endl; //true cout <<is_same<int, remove_const<const int>::type>::value << endl; //true cout <<is_same<int&, add_lvalue_reference<int>::type>::value << endl; //true cout <<is_same<int&&,add_rvalue_reference<int>::type>::value << endl; //true cout <<is_same<int, remove_reference<int&>::type>::value << endl; //true cout <<is_same<int, remove_reference<int&&>::type>::value << endl; //true cout <<is_same<int*, add_pointer<int>::type>::value << endl; //true //移除數組頂層維度 cout <<is_same<int, remove_extent<int[]>::type>::value << endl; //true cout <<is_same<int[2], remove_extent<int[][2]>::type>::value << endl; //true cout <<is_same<int[2][3], remove_extent<int[][2][3]>::type>::value << endl; //true cout <<is_same<int, remove_all_extents<int[][2][3]>::type>::value << endl; //true，移除所有維度 //取公共類型 typedef common_type<unsigned char, short, int>::type NumericType; cout <<is_same<int, NumericType>::value << endl; //true //測試Test類 Test<const int&> t; //T類型故意傳入帶cv和引用，Test類部在創建對象時，需去除這些屬性 int a = t.get(); cout << a << endl; //std::decay cout <<is_same<int, decay<int>::type>::value << endl; //true cout <<is_same<int, decay<int&&>::type>::value << endl; //true,移除引用 cout <<is_same<int, decay<const int&>::type>::value << endl; //true,移除cv和引用 cout <<is_same<int*, decay<int[2]>::type>::value << endl; //true,移除數組頂層維度 cout <<is_same<int(*)(int), decay<int(int)>::type>::value << endl; //true,將函數變為函數指針 Sample<decltype(func)> s(func); s.run(); //void func(); return 0; }