nakameguro_feature.cpp vol17 落ち穂拾い:メタ関数編

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2. Variabletemplatesfortraits
   Variabletemplatesfortraits
   

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3. 要するに_v
   要するに_v
   メタ関数の_tと同様に、::valueを書かずにすむやつ。
   例:
   ::valueは_tと違ってtypenameキーワードいらないので恩恵が⼩さい
   けど、まああれば使いますよね。
   //sameasstd::is_same

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4. std::is_aggregate
   std::is_aggregate
   型Tがaggregateかどうかを判定するメタ関数。
   以上！
   Preconditions
   std::remove_all_extents_tが完全型であるか、
   （cv修飾された）void型であること。
   

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5. ところで……
   ところで……
   aggregateって知ってる？
   aggregateって知ってる？
   

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6. aggregateの定義
   aggregateの定義
   型Tが集成体であるための条件は以下である：
   型Tが集成体であるための条件は以下である：
   1.ユーザー定義されたコンストラクタ、explicitなコンストラクタ、継承
   コンストラクタを持たない
   2.private∕protectedな⾮静的メンバ変数を持たない
   3.仮想関数を持たない
   4.仮想基本クラス、private∕protected基本クラスを持たない
   

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7. aggregateだと
   aggregateだと
   集成体初期化できる
   集成体初期化できる
   structPoint{
   intx,y;
   };
   
   Pointa={1,2};//aggregate-initialization
   

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8. 集成体初期化の罠
   集成体初期化の罠
   **ユーザー定義された（uesr-provided）**コンストラクタ、explicitなコ
   ンストラクタ、継承コンストラクタを持たない
   ...定義？
   structWTF{
   WTF()=delete;//定義ではない
   };
   WTFa={};//well-formedinC++11/14/17
   

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9. 集成体初期化の罠
   集成体初期化の罠
   C++20
   C++20
   ユーザー定義されたコンストラクタ、explicitなコンストラクタ、継承コ
   ンストラクタを持たない
   ユーザ宣⾔されたコンストラクタまたは継承されたコンストラクタを持
   たない。
   structPoint{
   WTF()=delete;//わたくし、宣⾔です
   };
   WTFa={};//ill-formedinC++20
   

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10. designatedinitialization
    designatedinitialization
    C++20
    C++20
    GNU拡張ではしれっと使えていた。
    structPoint{
    intx,y,z;
    };
    //C++20feature:designatedinitialization
    Pointa={.x=1,.y=2,.z=0};
    

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11. std::bool_constant
    std::bool_constant
    namespacestd{
    templateboolB>
    usingbool_constant=integral_constant

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12. std::bool_constant
    std::bool_constant
    example
    example
    いい例が思いつかないが・・・
    クラスを場合分けで2つ書いて、std::ture_typeとstd::falseを別々に継承す
    るの⾯倒なので、直接条件を羅列したりするのに使えそう。
    （ほんまに使うか？）
    templateclass...Pred>
    structis_hoge
    :std::bool_constant&&...)>{};
    

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13. Logicaloperation
    Logicaloperation
    metafunctions
    metafunctions
    std::cunjunction
    std::disjunction
    std::negation
    
    std::cunjunction_v
    std::disjunction_v
    std::negation_v
    

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14. クラス名で雰囲気を察せよ
    クラス名で雰囲気を察せよ
    

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15. クラス名で雰囲気を察せよ
    クラス名で雰囲気を察せよ
    わかんない⼈絶対いる
    わかんない⼈絶対いる
    

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16. conjunction=連⾔（れんげん）
    conjunction=連⾔（れんげん）
    つまり、∧論理積
    つまり、∧論理積
    disjunction=選⾔（せんげん）
    disjunction=選⾔（せんげん）
    つまり、∨論理積
    つまり、∨論理積
    negation=否定（ひてい）
    negation=否定（ひてい）
    つまり、¬論理否定
    つまり、¬論理否定
    

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17. std::conjuncion
    std::conjuncion
    B...の論理積を⾏うメタ関数。
    ⼀般にはメタ述語AとB（あるいはもっとたくさん）のすべてを満たすか
    判定したい場合などに使うはず。
    namespacestd{
    template

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18. std::conjuncion
    std::conjuncion
    example
    example
    いい例が思いつかないが・・・
    パラメータパックの型がすべて同じことをSFINAEしたいときとかに使え
    そう。
    template

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19. std::conjuncion
    std::conjuncion
    indetail
    indetail
    テンプレート引数が空のとき、std::true_typeを基底クラスに持つ
    というテンプレート引数を持つとき、 がはじ
    めてfalseになる型を基底クラスに持つ
    がtrueのとき、 を基底クラスに持つ
    B , ..., B
    1 n bool(B :
    i : value)
    B :
    n−1 : value B n
    

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20. std::conjuncion
    std::conjuncion
    indetail
    indetail
    std::conjuncion_vは普通にbool。
    static_assert(
    std::conjuncion

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21. std::conjuncion
    std::conjuncion
    Tips
    Tips
    がはじめてfalseとなるとき
    であるような はそもそもvalueを持たなくて良い
    B :
    i : value
    j > i Bj
    static_assert(
    std::conjunction_v

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22. std::disjuncion
    std::disjuncion
    B...の論理和を⾏うメタ関数。
    ⼀般にはメタ述語AとB（あるいはもっとたくさん）のどれかを満たすか
    判定したい場合などに使うはず。
    namespacestd{
    template

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23. std::disjunction
    std::disjunction
    example
    example
    いい例が思いつかない、つらい・・・
    型Tのデフォルト値をなんやかんやする例。
    templateclassT>
    inlinestd::enable_if_t

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24. std::disjunction
    std::disjunction
    indetail
    indetail
    テンプレート引数が空のとき、std::false_typeを基底クラスに持つ
    というテンプレート引数を持つとき、 がはじ
    めてtrueになる型を基底クラスに持つ
    がfalseのとき、 を基底クラスに持つ
    B , ..., B
    1 n bool(B :
    i : value)
    B :
    n−1 : value B n
    

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25. std::disjunction
    std::disjunction
    indetail
    indetail
    std::disjunction_vは普通にbool。
    static_assert(
    std::disjunction

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26. std::disjunction
    std::disjunction
    Tips
    Tips
    がはじめてtrueとなるとき
    であるような はそもそもvalueを持たなくて良い
    B :
    i : value
    j > i Bj
    static_assert(
    std::disjunction_v

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27. std::negation
    std::negation
    あるメタ述語Bの論理否定を⾏うメタ関数。
    std::bool_constantを基底クラスに持つ。
    メタ述語の否定のメタ述語を作りたいときに。
    namespacestd{
    template

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28. std::negation
    std::negation
    example
    example
    std::conjunction,std::disjunctionのパラメータパック内でメタ述語
    の否定をしたいときに使うのは想定されるよね。
    メタ述語でなくいいなら!std::is_integral_v...と書ける。
    template

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29. TraitsforSFINAE-friendly
    TraitsforSFINAE-friendly
    swap
    swap
    多次元配列のswapがnoexcept(false)になるCoreIssueの修正のために
    提案された
    

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30. 引数が多次元配列のとき（つまりTが配列のとき）、swapがADLの候補
    に上がらないのがおわかりだろうか？
    template

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31. TraitsforSFINAE-friendlyswapの提案によて修正。
    template

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32. is_swappableの⼀族
    is_swappableの⼀族
    規格書のTable42—Typepropertypredicatesでひときわ⻑い説明が書い
    てあるので印象深い。
    templateclassT,classU>
    structis_swappable_with;
    
    templateclassT>
    structis_swappable;
    
    templateclassT,classU>
    structis_nothrow_swappable_with;
    
    templateclassT>
    structis_nothrow_swappable;
    

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33. is_swappable_with

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34. §23.15.4.3Type
    §23.15.4.3Type
    properties/C++17
    properties/C++17
    inTable42—Typepropertypredicates
    inTable42—Typepropertypredicates
    AccesscheckingisperformedasifinacontextunrelatedtoTandU.
    Onlythevalidityoftheimmediatecontextoftheswapexpressionsis
    considered.
    [Note:Thecompilationoftheexpressionscanresultinsideeffectssuch
    astheinstantiationofclasstemplatespecializationsandfunction
    templatespecializations,thegenerationofimplicitly-definedfunctions,
    andsoon.Suchsideeffectsarenotinthe immediatecontext andcan
    resultintheprogrambeingill-formed.—endnote]
    

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35. cpprefjpより引⽤
    cpprefjpより引⽤
    このメタ関数はTとUについてのswap関数の直接のコンテキストの妥当
    性（そのシグネチャで有効なswapがあるかどうか）のみをチェックす
    る。
    そのため、結果がtrueとなったとしてもswap関数の呼び出しができるこ
    とは保証されない（その他の要因によりコンパイルエラーが発⽣する可
    能性がある）。
    

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36. 別の⾔い⽅でもう⼀度
    別の⾔い⽅でもう⼀度
    シグネチャだけ⾒ると呼び出し可能だけども、（実際には）TやUの使⽤
    によって、なんらかのテンプレートの実体化等やら暗黙に定義されたの
    特殊メンバの⽣成なんやらをもろもろ起こした結果、それがなんらかの
    エラーとなるかもしれない。
    そのような場合でもis_swappable_withはしっかりと実体化し、valueメ
    ンバ変数がtrueとなるかもしれないよ。
    

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37. is_swappable
    is_swappable
    Tが参照可能な型であれば、valueメンバ変数は
    std::is_swappable_with

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38. is_nothrow_swappable
    is_nothrow_swappable
    is_nothrow_swappable
    is_nothrow_swappable
    無例外保証検査がついてお得！
    無例外保証検査がついてお得！
    

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39. SFINAEとは
    SFINAEとは
    テンプレートの実体化に失敗しても即座にエラーとならず、他の実体化
    を探しに⾏く仕様のこと。
    

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40. SFINAE-friendlyとは
    SFINAE-friendlyとは
    テンプレートの実体化の際にハードエラーを起こさないように設計され
    ているという意味。
    

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41. SFINAE-friendlyでないメタ関数
    SFINAE-friendlyでないメタ関数
    #include
    
    template

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42. SFINAE-friendlyなメタ関数
    SFINAE-friendlyなメタ関数
    #include
    //primarytemplate:
    template

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43. SFINAE-friendlyなメタ関数
    SFINAE-friendlyなメタ関数
    #include
    //primarytemplate,
    //usedwhenHasPlusTyieldstrue
    template

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44. SFINAE-friendlyであるために
    SFINAE-friendlyであるために
    コンテキストが正しいかのみを確認する
    結果の型を取りたい場合は先にコンテキストが正しいかを確認する
    そして致命的なエラーが起こる場合を特殊化する必要がある
    

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45. 参考⽂献
    参考⽂献
    ISO/IEC148822017
    C++Templates:TheCompleteGuide-SecondEdition
    workingdraft
    http://eel.is/c++draft/dcl.init.aggr
    Adding[nothrow-]swappabletraits,revision3
    http://www.open-
    std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/papers/2016/p0185r1.html
    Stackoverlow:Whyisswappingmultidimensionalarraysnotnoexcept?
    https://stackoverflow.com/questions/26793979/why-is-swapping-
    multidimensional-arrays-not-noexcept
    

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