common_typeの実装について

Question

c++のcommon_typeの実装で

decltype(true?std::declval<T>() : std::declval<U>())

と書いているところで共通の型を取得していましたが、
これはどういう仕組みで取得しているのでしょうか

ちなみに私がこれを見たときは

T = int,U = float
decltype(true?std::declval<int>() : std::declval<float>())
↓三項演算子を処理した後
decltype(std::declval<int>())

となると思っていました。

Answer 1

c++のcommon_typeの実装で

decltype(true?std::declval<T>() : std::declval<U>())

と書いているところで共通の型を取得していましたが、
これはどういう仕組みで取得しているのでしょうか

大雑把な説明としては、C++言語組込みの条件演算子C ? E1 : E2それ自身が、第2項E1と第3項E2の共通型を求める仕組みを備えています。

C++言語ではあらゆる式(expression)はなんらかの 静的な型 をもちます。条件演算子もその例外ではなく、式true ? std::declval<T>() : std::declval<U>()もまた静的型をもっています。ここで注意すべきは、「そのプログラムが実行時にどう動くかとは無関係に」式の静的型が求まるという点です。この式をプログラムとして実行するとstd::declval<T>()相当の結果を得ますが、静的型(static type)の導出はそれとは無関係にコンパイル時に完了します。

T = int,U = float
decltype(true?std::declval<int>() : std::declval<float>())

コンパイラは式true ? std::declval<int>() : std::declval<float>()の静的型、つまり「intとfloatの共通型(common type)」を計算しています。仮に条件演算子の条件部(第1項)をfalseに変えても結果は変わりません。

実はISO C++11標準ライブラリの仕様そのものが、条件演算子?:を使って定義されています。参照されたライブラリ実装は、まさにこの仕様通り定義したのだと思われます。実態としては「条件演算子?:仕様で導出されるものが共通型(common type)であり、std::common_typeは型計算を便利機能として提供しているだけ」ですね。

Comments

[yohhoy]

FYI: ちなみに条件演算子で求まる型は https://timsong-cpp.github.io/cppwp/n3337/expr.cond に長～い定義があります。