std::common_type

定义于头文件 `<type_traits>`
template< class... T > struct common_type;		(C++11 起)

确定所有类型 T... 的共用类型，即所有 T... 都能隐式转换到的类型。若这种类型（根据后述规则确定）存在，则成员 type 指名该类型。否则，无成员 type 。

若 sizeof...(T) 为零，则无成员 type 。
若 sizeof...(T) 为一（即 T... 只含一个类型 T0 ），则成员 type 指名与 std::common_type<T0, T0>::type 相同的类型，若它存在；否则无成员 type 。
若 sizeof...(T) 为二（即 T... 含恰好二个成员 T1 与 T2 ），则

若应用 std::decay 到至少 T1 与 T2 中至少一个类型后产生相异类型，则成员 type 指名与 std::common_type<std::decay<T1>::type, std::decay<T2>::type>::type 相同的类型，若它存在；若不存在，则无成员 type 。
否则，若有对 std::common_type<T1, T2> 的用户定义特化，则使用该特化；
否则，若 std::decay<decltype(false ? std::declval<T1>() : std::declval<T2>())>::type 是合法类型，则成员 type 代表该类型；

否则，若 std::decay<decltype(false ? std::declval<CR1>() : std::declval<CR2>())>::type 为合法类型，其中 CR1 与 CR2 分别为 const std::remove_reference_t<T1>& 与 const std::remove_reference_t<T2>&，则成员 type 代表该类型；

(C++20 起)

否则，无成员 type 。

若 sizeof...(T) 大于二（即 T... 由类型 T1, T2, R... 组成），则若 std::common_type<T1, T2>::type 存在，则成员 type 指代 std::common_type<std::common_type<T1, T2>::type, R...>::type ，若存在这种类型。其他所有情况下，无成员 type 。

参数包 T 中的类型应均为完整类型、（可为 cv 限定的） void ，或未知边界数组。否则行为未定义。

若上述模板的实例化直接或间接地依赖于不完整类型，并且如果假如使该类型完整，实例化就会产生不同的结果，则行为未定义。

成员类型

名称	定义
`type`	所有 `T...` 的共用类型

辅助类型

template< class... T > using common_type_t = typename common_type<T...>::type;		(C++14 起)

特化

用户可为类型 T1 与 T2 特化 common_type ，只要

T1 与 T2 至少一个依赖于用户定义类型，且
std::decay 对于 T1 和 T2 都是同等变换。

若这种特化拥有名为 type 的成员，则有限定标识 std::common_type<T1, T2>::type 必须合法并指名一个 T1 和 T2 都能显式转换到的，无 cv 限定且非引用的类型。而且， std::common_type<T1, T2>::type 与 std::common_type<T2, T1>::type 必须指代同一类型。

以违背这些规则的方式添加 common_type 特化的程序拥有未定义行为。

注意添加特化到来自 <type_traits> 的任何其他模板（除了 std::basic_common_reference ） (C++20 起)的程序行为未定义。

标准库已提供下列特化：

std::common_type<std::chrono::duration> (C++11)	特化 std::common_type 特征 (类模板特化)
std::common_type<std::chrono::time_point> (C++11)	特化 std::common_type 特征 (类模板特化)

可能的实现

// 主模板（用于零个类型）
template<class...>
struct common_type {};
 
//////// 一个类型
template<class T>
struct common_type<T> : common_type<T, T> {};
 
namespace detail {
template<class...>
using void_t = void;
 
template<class T1, class T2>
using conditional_result_t = decltype(false ? std::declval<T1>() : std::declval<T2>());
 
template<class, class, class = void>
struct decay_conditional_result {};
template<class T1, class T2>
struct decay_conditional_result<T1, T2, void_t<conditional_result_t<T1, T2>>>
    : std::decay<conditional_result_t<T1, T2>> {};
 
template<class T>
using add_cref_t = // C++20 起使用
    typename std::add_lvalue_reference<
        const typename std::remove_reference<T>::type>::type;
 
template<class T1, class T2, class = void>
struct common_type_2_impl : decay_conditional_result<add_cref_t<T1>, add_cref_t<T2>> {};
 
// C++11 实现：
// template<class, class, class = void>
// struct common_type_2_impl {};
 
template<class T1, class T2>
struct common_type_2_impl<T1, T2, void_t<conditional_result_t<
    typename std::decay<T1>::type,
    typename std::decay<T2>::type>>>
    : decay_conditional_result<typename std::decay<T1>::type,
                               typename std::decay<T2>::type> {};
}
 
//////// 二个类型
struct common_type<T1, T2> 
    : std::conditional<std::is_same<T1, typename std::decay<T1>::type>::value &&
                       std::is_same<T2, typename std::decay<T2>::type>::value,
                       detail::common_type_2_impl<T1, T2>,
                       common_type<typename std::decay<T1>::type,
                                   typename std::decay<T2>::type>>::type {};
 
//////// 三个及以上类型
namespace detail {
template<class AlwaysVoid, class T1, class T2, class...R>
struct common_type_multi_impl {};
template<class T1, class T2, class...R>
struct common_type_multi_impl<void_t<typename common_type<T1, T2>::type>, T1, T2, R...>
    : common_type<typename common_type<T1, T2>::type, R...> {};
}
 
template<class T1, class T2, class... R>
struct common_type<T1, T2, R...>
    : detail::common_type_multi_impl<void, T1, T2, R...> {};

注解

对于不是提升目标的算术类型，共用类型可视为如 T0() + T1() + ... + Tn() 的（可以为混合模式的）算术表达式的类型。

示例

演示用户定义类上的混合模式算术

运行此代码

#include <iostream>
#include <type_traits>
 
template <class T>
struct Number { T n; };
 
template <class T, class U>
Number<typename std::common_type<T, U>::type> operator+(const Number<T>& lhs,
                                                        const Number<U>& rhs) 
{
    return {lhs.n + rhs.n};
}
 
int main()
{
    Number<int> i1 = {1}, i2 = {2};
    Number<double> d1 = {2.3}, d2 = {3.5};
    std::cout << "i1i2: " << (i1 + i2).n << "\ni1d2: " << (i1 + d2).n << '\n'
              << "d1i2: " << (d1 + i2).n << "\nd1d2: " << (d1 + d2).n << '\n';
}

输出：

i1i2: 3
i1d2: 4.5
d1i2: 4.3
d1d2: 5.8

缺陷报告

下列更改行为的缺陷报告追溯地应用于以前出版的 C++ 标准。

DR	应用于	出版时的行为	正确行为
LWG 2141	C++11	common_type<int, int>::type 为 int&&	退化了结果类型
LWG 2408	C++11	`common_type` 非 SFINAE 友好	令之为 SFINAE 友好
LWG 2460	C++11	`common_type` 特化的书写近乎不可能	减少了需要的特化数量

语言
标准库头文件
自立与有宿主实现
具名要求
语言支持库
概念库 (C++20)
诊断库
工具库
字符串库
容器库
迭代器库
范围库 (C++20)
算法库
数值库
本地化库
输入/输出库
文件系统库 (C++17)
正则表达式库 (C++11)
原子操作库 (C++11)
线程支持库 (C++11)
技术规范

std::common_type

成员类型

辅助类型

特化

可能的实现

注解

示例

缺陷报告

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