Что такое тайп-трейты?

Тайп-трейты (type traits) — это классовые шаблоны, используемые для получения информации о свойствах типов во время компиляции. Они позволяют писать более гибкий и общий код, адаптирующийся в зависимости от характеристик используемых типов.

Примеры информации, которую можно получить с помощью тайп-трейтов:

• Является ли тип арифметическим, integral (целочисленным), плавающей точки?
• Является ли тип указателем, ссылкой, функцией?
• Является ли тип константным, volatile?
• Можно ли применить к типу операции побитового копирования или перемещения?
• Размер типа, выравнивание.

Тайп-трейты обычно находятся в заголовке <type_traits>. Результат проверки свойства типа выражается через статическое поле value булевого типа или через тип type (часто std::true_type или std::false_type).

Пример использования std::is_integral:

#include <iostream>
#include <type_traits>

int main() {
    std::cout << std::boolalpha; // Выводим true/false вместо 1/0

    // Проверка, является ли int целочисленным типом
    std::cout << "int is integral: " << std::is_integral<int>::value << std::endl;

    // Проверка, является ли double целочисленным типом
    std::cout << "double is integral: " << std::is_integral<double>::value << std::endl;

    return 0;
}

Многие тайп-трейты имеют v-версии (value-версии) для более удобного доступа к полю value:

#include <iostream>
#include <type_traits>

int main() {
    std::cout << std::boolalpha;

    // Использование _v-версии для is_integral
    std::cout << "int is integral: " << std::is_integral_v<int> << std::endl;
    std::cout << "double is integral: " << std::is_integral_v<double> << std::endl;

    return 0;
}

Тайп-трейты часто используются с:

• SFINAE (Substitution Failure Is Not An Error) для условного включения или исключения перегрузок функций или специализаций шаблонов на основе свойств типов.
• if constexpr (в C++17 и выше) для метапрограммирования во время компиляции.
• static_assert для проверки свойств типов на этапе компиляции.
• Реализациями стандартной библиотеки, например, в алгоритмах или контейнерах, для оптимизации или выбора правильной реализации в зависимости от свойств типов элементов.