type

前言析取，disjunction合取，conjunction否定，negation

C++17完善了< type_traits>，增加了3个有趣的traits。分别为析取traits，合取traits，否定traits，实现的方法有很多种，我使用VS2019的源码来写这篇博客。VS中标识符的命名风格非常统一。如果标识符的名字是下划线加上大写字母开头，那么代表这个标识符是内部使用，不会暴露给用户。首先，先做一下预备工作。介绍一下模板元编程的基本工具——integral_constant。

template 
struct integral_constant{
	static constexpr T value = _Val;
	// ...
};

上面是integral_constant的部分源码，虽然完整的源码不算太长，但是与我要讨论的无关，（而且我认为不太重要），可以看到该模板元函数仅仅是定义了一个关于类型T的编译期常量。

bool_constant:

在所有类型的常量中，我们常常会用到关于bool类型的常量，即integral_constant< bool, _Val >，所以我们就有了对bool常量的捷径。

template 
using bool_constant = integral_constant;

using true_type  = bool_constant;   //has value true
using false_type = bool_constant;  //has value false

bool_constant是一个bool常量，而对于bool常量，只有两种情况，这两种情况也很常见，我们也为其写了捷径，即true_type,相当于integral_constant。false_type，相当于integral_constant。 析取，disjunction

考虑普通的析取表达式，即一系列的条件表达式的逻辑或，像下面这样

//普通的析取表达式
condition1 || condition2 || conditon3 || ...
1 || 2 || 3 || 4;

int a = 0, b = 1, c= 2;
a < b || b < c || c < a;

而逻辑或拥有的特性便是：从左向右判断，如果有一个条件表达式为真，那么就直接截断，返回true。返回false的条件是所有的条件表达式都是false。而作为模板元函数的析取，操纵的“条件表达式”为一系列类型。disjunction获得一系列的类型，从左向右去萃取每种类型的value（这就必须保证每种类型都会返回一个常量value），如果发现value为true，那么直接返回true。否则，返回false。特殊考虑： 如果没有传入类型，C++规定，disjunction默认为false。

辅助traits: _Disjunction

// 该traits仅仅在VS2019内部使用,用于实现disjunction的辅助traits。
template 
struct _Disjunction {    
	using type = _First; //_First_value为true，或者所有类型都为true时，返回_First。
};   

template 
struct _Disjunction {
	using type = typename _Disjunction<_Next::value, _Next, _Rest...>::type;
}; //如果第一种类型为false，那么递归去trait下一种类型

_Disjunction以下划线加上大写字母开头，表示用于内部实现，是一个辅助traits。主模板中，默认返回first的类型。在模板特化中，必须保证first::value为false，且传递过来至少两种类型。如果first::value为true，那么调用主模板；如果只传递过来一种类型，_Next就不存在，就会触发SFINAE，调用主模板。模板特化traits第一个类型的value为false，那么递归trait下一个。

template 
struct disjunction : false_type {}; //如果_Traits为空，那么返回false;

template   //虽然type是一种类型，但是C++规定此处不需要typename关键字;
struct disjunction<_First, _Rest...> : _Disjunction<_First::value, _First, _Rest...>::type {};

//错误写法，该写法是声明了一种type，而继承type是声明了一个value常量。

如果_Traits为空，那么就返回false。如果_Traits参数包至少拥有一种类型，那么就继承_Disjunction的type。注意，是继承的type，而非使用using表达式。如果_Traits为空，那么主模板默认为false。在模板特化中，disjunction继承_Disjunction的type。而一旦某个traits为true，_Disjunction就会截断，直接返回type给disjunction，这也符合我们普通析取表达式的特性。

_v后缀：

C++为返回value的模板元函数提供了调用的捷径。

template 
inline constexpr bool disjunction_v = disjunction<_Traits...>::value;

合取与析取类似，即使用逻辑与连接一系列的条件表达式。

condition1 && condition2 && condition3 && ...
1 && 2 && 3 && 4;

int a = 0, b = 1, c = 2;
a < b && b < c && c < a;

合取的特性为：如果是空，那么默认为true。从左向右匹配，如果某个value为false，那么直接截断，返回false。与disjunction完全类似，我们也有一个辅助traits。

辅助traits: _Conjunction

template 
struct _Conjunction {
	using type = _First; 
};

template 
struct _Conjunction { //_Next如果不存在，触发SFINAE
	using type = typename _Conjunction<_Next::value, _Next, _Rest...>::type;
};

主模板默认为_First的类型。特化模板中，如果第一个类型的value为true，那么递归traits下一个。一旦有一个false，直接截断。

conjunction:

template 
struct conjunction : true_type {};

template 
struct conjunction<_First, _Rest...> : _Conjunction<_First::value, _First, _Rest...>::type {};

主模板默认为true。特化模板中，继承_Conjunction的type。类似的，conjunction也有shortcut。

template 
inline constexpr bool conjunction_v = conjunction<_Traits...>::value;

否定极为简单，就是取反即可。

template 
struct negative : bool_constant(_Ty::value)> {};

negative继承了bool_constant。bool_constant则定义了一个常量，为_Ty::value的否定。为了保证是bool类型的，所以使用了类型转换。