C++17 变量模板¶
C++那些事之变量模版¶
在编写模板代码时，我们经常需要定义和使用各种类型特征（type traits）。这些类型特征通常用于在编译期对类型进行判断，STL 提供的 std::is_const、std::is_same 和 std::is_reference 就是这样的例子。通过这些特征，开发者可以根据类型属性进行编译期决策。
本文将介绍如何利用 C++14 变量模板（variable templates） 来简化类型特征的编写，并提供一个简单的示例。
C++11¶
在 C++11 中，编写类型特征通常要使用 struct 或 std::integral_constant 来封装布尔值。例如，我们要编写一个判断类型是否为 float 的类型特征 is_float，可以通过如下方式实现：
template <typename T>
struct is_float {
static constexpr bool value = std::is_same<T, float>::value;
};
或者稍微简洁一点，使用类型别名和 std::integral_constant：
尽管这比直接使用 struct 更简洁，最终我们仍然是在定义一个类型，而不是直接得到布尔值。要使用这个特征时，需要通过 ::value 成员来获取布尔值：
template <typename T>
void test(T t){
if (is_float<T>::value){
std::cout << "I'm a float" << std::endl;
} else {
std::cout << "I'm not a float" << std::endl;
}
}
这样虽然可以工作，但仍存在两方面的不足：
1. 每次使用类型特征时都要访问 ::value。
2. 定义新的类型特征时必须声明新的类型或类型别名，增加了代码冗余。
C++14 变量模板的引入¶
C++14 引入了 变量模板，允许我们直接定义依赖于类型的变量。这一特性简化了类型特征的编写，使得我们不再需要使用类型别名或 struct 来封装布尔值，而是可以直接定义布尔值。
重写后的 is_float 特征如下：
这种方式显得更加简洁明了，去除了不必要的代码。使用起来也更方便：
template <typename T>
void test(T t){
if (is_float<T>){
std::cout << "I'm a float" << std::endl;
} else {
std::cout << "I'm not a float" << std::endl;
}
}
相比之前的写法，使用变量模板后，不再需要通过 ::value 来访问布尔值，代码更加简洁直观。
变量模板的优势¶
- 减少冗余代码：变量模板允许我们直接定义基于类型的变量，避免了使用
struct或std::integral_constant封装布尔值的冗余代码。 - 提高可读性：变量模板通过简化语法，使代码更清晰，尤其是在编写大量类型特征时。
- 支持模板特化：与类型别名模板不同，变量模板可以进行特化，无论是全特化还是部分特化。我们可以为特定类型定义专门的逻辑，而不必担心扩展性问题。
C++17 的进一步改进¶
C++17 进一步扩展了变量模板的应用，为每个类型特征提供了变量模板的辅助工具。例如，std::is_same 引入了 std::is_same_v 变量模板，用于简化访问类型特征值：
通过这种方式，类型特征的使用更加简洁，开发者可以直接利用变量模板而无需每次访问 ::value。
实际案例¶
这项特性在实际领域使用的挺多的，例如：数据库当中分配不同大小的内存块，我们可以通过模版初始化不同类型的块大小。
template <typename T>
constexpr size_t block_size = 1024; // 默认大小
template <>
constexpr size_t block_size<double> = 2048; // double 类型需要更多内存