为什么 C++11 类型特征不是别名模板？

Question

类似问题：Why are type_traits implemented with specialized template structs instead of constexpr?——但答案不同。

我知道alias templates cannot be specialised 因此目前不能直接用于实现类型特征¹。然而，这是委员会有意识的决定，据我所知，没有技术上的理由禁止这样做。

那么将类型特征实现为别名模板，简化它们的语法不是更有意义吗？

考虑

 typename enable_if<is_pointer<T>::value, size_t>::type
 address(T p);

对

 enable_if<is_pointer<T>, size_t> address(T p);

当然，这会在从 Boost.TypeTraits 迁移时引入重大的界面变化——但这真的是个大问题吗？

毕竟，代码无论如何都需要修改，因为类型驻留在不同的命名空间中，并且由于许多现代 C++ 程序员不愿意打开命名空间，因此需要明确限定（如果要更改的话）。

另一方面，它极大地简化了代码。鉴于模板元编程经常变得嵌套、复杂和复杂，显然更清晰的界面是有益的。

我错过了什么吗？如果不是，我将不胜感激，这不仅仅是猜测，而是依赖于（并且可以引用）委员会决策理由的知识。

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¹ 但是间接的很好！考虑：

template <typename T> using is_pointer = typename meta::is_pointer<T>::type;

其中meta::is_pointer<T> 对应于当前的std::is_pointer<T> 类型。

Answer 1

对您的问题最具体的回答是：从来没有人提议这样做。

C++ 标准委员会是一个由多国、多公司组成的志愿者集合。您将其视为单个组织内的设计委员会。如果没有在标准草案中加入文字的提议，C++ 标准委员会实际上是无能为力的。

我想没有提案的原因是类型特征是一个早期的提案，boost 实现可以追溯到 2000 年左右。模板别名的实现也很晚。许多委员会成员不愿意提出他们没有实施的东西。而且几乎没有机会实施您的提议。

发布 C++11 的压力很大。它确实打算在 2009 年发布，但当发布日期不慎时，除了修复已经在考虑中的功能之外，对工作文件做任何事情都非常困难。在某些时候，您必须将伟大的新想法放在次要位置，以免您永远无法发布。

更新

从 C++14 开始，TransformationTraits（产生类型的那些）现在具有模板别名拼写，例如：

template <bool b, class T = void>
  using enable_if_t = typename enable_if<b,T>::type;

C++1z 工作草案现在为产生值的特征提供了模板变量拼写：

template <class T>
  constexpr bool is_pointer_v = is_pointer<T>::value;

此外，即使在 C++11 中也可以这样做：

typename enable_if<is_pointer<T>{}, size_t>::type
address(T p);

即您可以使用{} 代替::value（假设您的编译器支持constexpr）。在 C++14 中变成：

enable_if_t<is_pointer<T>{}, size_t>
address(T p);

在 C++1z 中：

enable_if_t<is_pointer_v<T>, size_t>
address(T p);

请注意，C++1z 和 C++14 之间的差异非常小，甚至不保存字符，只需将 {} 更改为 _v 并更改放置这两个字符的位置。

Answer 2

类型特征与包括<memory> 和<functional> 在内的其他几个库一样，都是从C++ TR1 继承的。虽然那是一个不太正式的文档，但它比 Boost 更正式，而且兼容性是值得的。

另外，请注意类型特征都派生自std::integral_constant<bool>，它确实实现了constexpr 到bool 的转换函数。这样至少可以节省 ::value 部分，如果您愿意的话。

Answer 3

作为一个完整的旁注，因为对于别名可能会或可能不会帮助像 std::is_pointer 这样的特征似乎存在混淆：

您可以走 Boost.MPL 路线并决定使用 Boost.MPL 风格的整数常量，这意味着类型

template<typename Cond, typename Then = void>
using enable_if = typename std::enable_if<Cond::value, Then>::type;

// usage:
template<
    typename T
    , typename = enable_if<std::is_pointer<T>>
>
size_t address(T p);

或者您可以决定使用值来代替

template<bool Cond, typename Then>
using enable_if = typename std::enable_if<Cond, Then>::type;

// can use ::value
template<
    typename T
    , typename = enable_if<std::is_pointer<T>::value>>
>
size_t address(T p);

// or constexpr conversion operator
template<
    typename T
    , typename = enable_if<std::is_pointer<T> {}>
>
size_t address(T p);

请注意，在后一种情况下，不可能使用 enable_if<std::is_pointer<T>()>：std::is_pointer<T>() 是一个函数类型（采用 void 并返回 std::is_pointer<T>）并且是无效的，因为我们的别名接受一个值而不是一个类型这个案例。大括号确保它是一个常量表达式。

您可能已经注意到，std::is_pointer 根本无法从模板别名中受益。这并不奇怪，因为有趣的部分是访问::value，而不是::type：模板别名只能对成员类型有所帮助。 std::is_pointer 的 type 成员并不有趣，因为它是一个 Boost.MPL 样式的整数常量（在本例中为 std::true_type 或 std::false_type），所以这对我们没有帮助。对不起！