数值类型的类模板

Question

如何编写只接受数值类型(int、double、float等)的类模板？作为模板？

Answer 1

您可以使用std::is_arithmetic类型的特征。如果只想启用具有此类类型的类的实例化，请将其与std::enable_if结合使用

#include <type_traits>

template<
    typename T, //real type
    typename = typename std::enable_if<std::is_arithmetic<T>::value, T>::type
> struct S{};

int main() {
   S<int> s; //compiles
   S<char*> s; //doesn't compile
}

对于更容易使用的enable_if版本，以及免费添加的disable_if，我强烈建议阅读this wonderful article来解决这个问题。

在C++中，上面描述的技术有一个名为“替换失败不是错误”的名称(大多数使用首字母缩写SFINAE)。您可以在wikipedia或cppreference.com上阅读有关此C++技术的更多信息。

从C++20开始，concepts让这件事变得更容易，而且不会破坏界面：

#include <concepts>

template<typename T>
concept arithmetic = std::integral<T> or std::floating_point<T>;

template<typename T>
  requires arithmetic<T>
struct S{};
// Shorthand: template<arithmetic T> struct S {};

但请注意，有许多用户类型也意味着算术使用，所以在通用接口中，更一般的概念会更好，它涵盖了您正在寻找的操作，而不是您正在寻找的类型。

Answer 2

我发现从template<typename T, typename = ...>方法收到的错误消息非常神秘(VS 2015)，但发现具有相同类型特征的static_assert也可以工作，并让我指定一个错误消息：

#include <type_traits>

template <typename NumericType>
struct S
{
    static_assert(std::is_arithmetic<NumericType>::value, "NumericType must be numeric");
};

template <typename NumericType>
NumericType add_one(NumericType n)
{
    static_assert(std::is_arithmetic<NumericType>::value, "NumericType must be numeric");
    return n + 1;
}

int main()
{
    S<int> i;
    S<char*> s; //doesn't compile

    add_one(1.f);
    add_one("hi there"); //doesn't compile
}