Библиотека метапрограммирования — cppreference.com

C++ предоставляет средства метапрограммирования, такие как свойства типов, рациональная арифметика времени компиляции и целочисленные последовательности времени компиляции.

Свойства типов

Свойства типов определяют шаблонные интерфейсы времени компиляции для запроса свойств типов.

Попытка специализировать шаблон, определённый в заголовке <type_traits> и указанный на этой странице, приводит к неопределённому поведению, за исключением того, что std::common_type и std::basic_common_reference (начиная с C++20) могут быть специализированы, как требуется в описании.

Шаблон, определённый в заголовке <type_traits>, может быть инстанциирован с неполным типом, если не указано иное, несмотря на общий запрет на создание экземпляров шаблонов стандартной библиотеки с неполными типами.

Базовые классы

Большинство свойств непреобразованного типа должны быть открыто и однозначно получены из std::integeral_constant, чтобы соответствовать требованиям UnaryTypeTrait или BinaryTypeTrait.

Предоставляются две специализации std::integral_constant для типа bool:

Определены в заголовочном файле <type_traits>
Тип	Определение
true_type	std::integral_constant<bool, true>
false_type	std::integral_constant<bool, false>

Унарные свойства типа

Унарные свойства типа можно использовать для запроса логических свойств типа во время компиляции.

Все эти свойства типа соответствуют UnaryTypeTrait, базовой характеристикой каждого свойства типа является либо std::true_type, либо std::false_type, в зависимости от того, выполнено ли соответствующее условие.

Категории основных типов
Определены в заголовочном файле <type_traits>
is_void (C++11)	проверяет, является ли тип void (шаблон класса) [править]
is_null_pointer (C++14)	проверяет, является ли тип std::nullptr_t (шаблон класса) [править]
is_integral (C++11)	проверяет, является ли тип целочисленным типом (шаблон класса) [править]
is_floating_point (C++11)	проверяет, является ли тип типом с плавающей запятой (шаблон класса) [править]
is_array (C++11)	проверяет, является ли тип типом массива (шаблон класса) [править]
is_enum (C++11)	проверяет, является ли тип типом перечисления (шаблон класса) [править]
is_union (C++11)	проверяет, является ли тип типом объединения (шаблон класса) [править]
is_class (C++11)	проверяет, является ли тип типом класса не объединения (шаблон класса) [править]
is_function (C++11)	проверяет, является ли тип типом функции (шаблон класса) [править]
is_pointer (C++11)	проверяет, является ли тип типом указателя (шаблон класса) [править]
is_lvalue_reference (C++11)	проверяет, является ли тип левосторонней ссылкой (шаблон класса) [править]
is_rvalue_reference (C++11)	проверяет, является ли тип правосторонней ссылкой (шаблон класса) [править]
is_member_object_pointer (C++11)	проверяет, является ли тип указателем на нестатический объект-элемент (шаблон класса) [править]
is_member_function_pointer (C++11)	проверяет, является ли тип указателем на нестатическую функцию-элемент (шаблон класса) [править]
Категории составных типов
Определены в заголовочном файле <type_traits>
is_fundamental (C++11)	проверяет, является ли тип фундаментальным типом (шаблон класса) [править]
is_arithmetic (C++11)	проверяет, является ли тип арифметическим типом (шаблон класса) [править]
is_scalar (C++11)	проверяет, является ли тип целочисленным типом (шаблон класса) [править]
is_object (C++11)	проверяет, является ли тип объектным типом (шаблон класса) [править]
is_compound (C++11)	проверяет, является ли тип составным типом (шаблон класса) [править]
is_reference (C++11)	проверяет, является ли тип либо левосторонней ссылкой, либо правосторонней ссылкой (шаблон класса) [править]
is_member_pointer (C++11)	проверяет, является ли тип указателем на нестатическую функцию-элемент или объект-элемент (шаблон класса) [править]
Свойства типа
Определены в заголовочном файле <type_traits>
is_const (C++11)	проверяет, является ли тип квалифицированным как const (шаблон класса) [править]
is_volatile (C++11)	проверяет, является ли тип volatile квалифицированным (шаблон класса) [править]
is_trivial (C++11)	проверяет, является ли тип тривиальным (шаблон класса) [править]
is_trivially_copyable (C++11)	проверяет, можно ли тривиально скопировать тип (шаблон класса) [править]
is_standard_layout (C++11)	проверяет, является ли тип типом со стандартной компоновкой (шаблон класса) [править]
is_pod (C++11)(устарело в C++20)	проверяет, является ли тип типом данных с простой структурой (POD) (шаблон класса) [править]
is_literal_type (C++11)(устарело в C++17)(удалено в C++20)	проверяет, является ли тип литеральным (шаблон класса) [править]
has_unique_object_representations (C++17)	проверяет, влияет ли каждый бит в представлении объекта типа на его значение (шаблон класса) [править]
is_empty (C++11)	проверяет, является ли тип классовым типом (но не объединением) и не имеет нестатических элементов данных (шаблон класса) [править]
is_polymorphic (C++11)	проверяет, является ли тип типом полиморфного класса (шаблон класса) [править]
is_abstract (C++11)	проверяет, является ли тип типом абстрактного класса (шаблон класса) [править]
is_final (C++14)	проверяет, является ли тип окончательным классовым типом (шаблон класса) [править]
is_aggregate (C++17)	проверяет, является ли тип агрегатным типом (шаблон класса) [править]
is_implicit_lifetime (C++23)	проверяет, является ли тип типом с неявным временем жизни (шаблон класса) [править]
is_signed (C++11)	проверяет, является ли тип арифметическим типом со знаком (шаблон класса) [править]
is_unsigned (C++11)	проверяет, является ли тип беззнаковым арифметическим типом (шаблон класса) [править]
is_bounded_array (C++20)	проверяет, является ли тип типом массива с известной границей (шаблон класса) [править]
is_unbounded_array (C++20)	проверяет, является ли тип типом массива с неизвестной границей (шаблон класса) [править]
is_scoped_enum (C++23)	проверяет, является ли тип типом перечисления с ограниченной областью видимости (шаблон класса) [править]

Поддерживаемые операции
Определены в заголовочном файле <type_traits>
is_constructibleis_trivially_constructibleis_nothrow_constructible (C++11)(C++11)(C++11)	проверяет, есть ли у типа конструктор для определённых аргументов (шаблон класса) [править]
is_default_constructibleis_trivially_default_constructibleis_nothrow_default_constructible (C++11)(C++11)(C++11)	проверяет, есть ли у типа конструктор по умолчанию (шаблон класса) [править]
is_copy_constructibleis_trivially_copy_constructibleis_nothrow_copy_constructible (C++11)(C++11)(C++11)	проверяет, есть ли у типа конструктор копирования (шаблон класса) [править]
is_move_constructibleis_trivially_move_constructibleis_nothrow_move_constructible (C++11)(C++11)(C++11)	проверяет, может ли тип быть сконструирован из правосторонней ссылки (шаблон класса) [править]
is_assignableis_trivially_assignableis_nothrow_assignable (C++11)(C++11)(C++11)	проверяет, есть ли у типа оператор присваивания для определённого аргумента (шаблон класса) [править]
is_copy_assignableis_trivially_copy_assignableis_nothrow_copy_assignable (C++11)(C++11)(C++11)	проверяет, есть ли у типа оператор присваивания копированием (шаблон класса) [править]
is_move_assignableis_trivially_move_assignableis_nothrow_move_assignable (C++11)(C++11)(C++11)	проверяет, есть ли у типа оператор присваивания перемещением (шаблон класса) [править]
is_destructibleis_trivially_destructibleis_nothrow_destructible (C++11)(C++11)(C++11)	проверяет, есть ли у типа неудалённый деструктор (шаблон класса) [править]
has_virtual_destructor (C++11)	проверяет, есть ли у типа виртуальный деструктор (шаблон класса) [править]
is_swappable_withis_swappableis_nothrow_swappable_withis_nothrow_swappable (C++17)(C++17)(C++17)(C++17)	проверяет, можно ли объекты одного типа обменять с объектами того же или другого типа (шаблон класса) [править]
reference_constructs_from_temporary (C++23)	проверяет, привязана ли ссылка к временному объекту в прямой инициализации (шаблон класса) [править]
reference_converts_from_temporary (C++23)	проверяет, привязана ли ссылка к временному объекту при инициализации копированием (шаблон класса) [править]

Запросы свойств

Свойста запросов свойств можно использовать для запроса целочисленных свойств типа во время компиляции.

Все эти свойства типа соответствуют UnaryTypeTrait, базовая характеристика каждого свойства типа это std::integral_constant<size_t, Value>, где Value это результат запроса соответствующего свойства.

Определены в заголовочном файле <type_traits>
	получает требования к выравниванию типа (шаблон класса) [править]
	получает количество измерений типа, являющегося массивом (шаблон класса) [править]
	получает размер типа массива по указанному измерению (шаблон класса) [править]

Отношения типа

Свойства отношения типа можно использовать для запроса отношений между типами во время компиляции.

Все эти свойства типа соответствуют BinaryTypeTrait, базовая характеристика каждого свойства типа это либо std::true_type, либо std::false_type, в зависимости от того, выполнено ли соответствующее условие.

Определены в заголовочном файле <type_traits>
is_same (C++11)	проверяет, являются ли два типа одним и тем же типом (шаблон класса) [править]
is_base_of (C++11)	проверяет, является ли тип производным от другого типа (шаблон класса) [править]
is_convertibleis_nothrow_convertible (C++11)(C++20)	проверяет, можно ли преобразовать тип в другой тип (шаблон класса) [править]
is_layout_compatible (C++20)	проверяет, являются ли два типа совместимыми по компоновке (шаблон класса) [править]
is_pointer_interconvertible_base_of (C++20)	проверяет, является ли тип взаимопреобразуемым по указателю (изначально) базовым классом другого типа (шаблон класса) [править]
is_invocableis_invocable_ris_nothrow_invocableis_nothrow_invocable_r (C++17)	проверяет, может ли тип быть вызван (как если бы std::invoke) с заданными типами аргументов (шаблон класса) [править]

Преобразования типов

Свойства преобразования типов преобразуют один тип в другой по некоторым предопределённым правилам.

Все эти свойства типа соответствуют TransformationTrait.

Константно-волатильные спецификаторы
Определены в заголовочном файле <type_traits>
remove_cvremove_constremove_volatile (C++11)(C++11)(C++11)	удаляет спецификаторы const и/или volatile из данного типа (шаблон класса) [править]
add_cvadd_constadd_volatile (C++11)(C++11)(C++11)	добавляет спецификаторы const и/или volatile к данному типу (шаблон класса) [править]
Ссылки
Определены в заголовочном файле <type_traits>
remove_reference (C++11)	удаляет ссылку из данного типа (шаблон класса) [править]
add_lvalue_referenceadd_rvalue_reference (C++11)(C++11)	добавляет левостороннюю или правостороннюю ссылку к данному типу (шаблон класса) [править]
Модификаторы знака
Определены в заголовочном файле <type_traits>
make_signed (C++11)	делает данный целочисленный тип знаковым (шаблон класса) [править]
make_unsigned (C++11)	делает данный целочисленный тип беззнаковым (шаблон класса) [править]
Массивы
Определены в заголовочном файле <type_traits>
remove_extent (C++11)	удаляет одну размерность из данного типа массива (шаблон класса) [править]
remove_all_extents (C++11)	удаляет все измерения из данного типа массива (шаблон класса) [править]
Указатели
Определены в заголовочном файле <type_traits>
remove_pointer (C++11)	удаляет указатель из данного типа (шаблон класса) [править]
add_pointer (C++11)	добавляет указатель в данный тип (шаблон класса) [править]
Другие преобразования
Определены в заголовочном файле <type_traits>
aligned_storage (C++11)(устарело в C++23)	определяет тип, подходящий для использования в качестве неинициализированного хранилища для типов заданного размера (шаблон класса) [править]
aligned_union (C++11)(устарело в C++23)	определяет тип, подходящий для использования в качестве неинициализированного хранилища для всех данных типов (шаблон класса) [править]
decay (C++11)	применяет преобразования типов, как при передаче аргумента функции по значению (шаблон класса) [править]
remove_cvref (C++20)	объединяет std::remove_cv и std::remove_reference (шаблон класса) [править]
enable_if (C++11)	условно удаляет перегрузку функции или специализацию шаблона из разрешения перегрузки (шаблон класса) [править]
conditional (C++11)	выбирает тот или иной тип на основе логического значения времени компиляции (шаблон класса) [править]
common_type (C++11)	определяет общий тип группы типов (шаблон класса) [править]
common_referencebasic_common_reference (C++20)	определяет общий ссылочный тип группы типов (шаблон класса) [править]
underlying_type (C++11)	получает базовый целочисленный тип для данного типа перечисления (шаблон класса) [править]
result_ofinvoke_result (C++11)(удалено в C++20)(C++17)	выводит тип результата вызова вызываемого объекта с набором аргументов (шаблон класса) [править]
void_t (C++17)	псевдоним шаблона с переменным числом аргументов типа void (псевдоним шаблона) [править]
type_identity (C++20)	возвращает аргумент тип без изменений (шаблон класса) [править]

Логические операции

Свойства логических операторов применяют логические операторы к другим свойствам типа.

Отношения элементов

Определены в заголовочном файле <type_traits>
	проверяет, являются ли объекты типа взаимопреобразуемыми по указателю с указанным подобъектом этого типа (шаблон функции) [править]
	проверяет, соответствуют ли два указанных элемента друг другу в общей начальной подпоследовательности двух указанных типов (шаблон функции) [править]

Рациональная арифметика времени компиляции

Заголовок <ratio> предоставляет типы и функции для управления и хранения соотношений времени компиляции.

Целочисленные последовательности времени компиляции

Определены в заголовочном файле <utility>
	реализует последовательность целых чисел на этапе компиляции (шаблон класса) [править]