std::common_type

在头文件 `<type_traits>` 中定义
template< class... T > struct common_type;		(自 C++11 起)

确定所有类型 T... 的公共类型，即所有 T... 可以隐式转换为的类型。如果存在这样的类型（根据以下规则确定），则成员 type 将命名该类型。否则，不存在成员 type。

如果 sizeof...(T) 为零，则不存在成员 type。
如果 sizeof...(T) 为一（即，T... 仅包含一个类型 T0），则成员 type 将命名与 std::common_type<T0, T0>::type 相同的类型（如果存在）；否则不存在成员 type。
如果 sizeof...(T) 为二（即，T... 恰好包含两个类型 T1 和 T2），

如果将 std::decay 应用于至少一个 T1 和 T2 会生成不同的类型，则成员 type 将命名与 std::common_type<std::decay<T1>::type, std::decay<T2>::type>::type 相同的类型（如果存在）；否则不存在成员 type；
否则，如果存在 std::common_type<T1, T2> 的用户专门化，则使用该专门化；
否则，如果 std::decay<decltype(false ? std::declval<T1>() : std::declval<T2>())>::type 是一个有效类型，则成员 type 表示该类型，请参阅条件运算符；

否则，如果 std::decay<decltype(false ? std::declval<CR1>() : std::declval<CR2>())>::type 是一个有效类型，其中 CR1 和 CR2 分别是 const std::remove_reference_t<T1>& 和 const std::remove_reference_t<T2>&，则成员 type 表示该类型；

(自 C++20 起)

否则，不存在成员 type。

如果 sizeof...(T) 大于二（即，T... 包含类型 T1, T2, R...），那么如果 std::common_type<T1, T2>::type 存在，则成员 type 表示 std::common_type<typename std::common_type<T1, T2>::type, R...>::type（如果存在这样的类型）。在所有其他情况下，不存在成员 type。

如果参数包 T 中的任何类型都不是完整类型、（可能限定为 cv 的）void 或未知边界数组，则行为未定义。

如果上述模板的实例化直接或间接依赖于不完整类型，并且如果该类型假设已完成，该实例化可能会产生不同的结果，则行为未定义。

[编辑] 嵌套类型

名称	定义
`type`	所有 `T` 的公共类型

[编辑] 辅助类型

template< class... T > using common_type_t = typename common_type<T...>::type;		(自 C++14 起)

[编辑] 专门化

用户可以针对类型 T1 和 T2 专门化 common_type，如果

T1 和 T2 中至少有一个依赖于用户定义类型，并且
std::decay 对于 T1 和 T2 都是恒等变换。

如果这样的特化有一个名为 type 的成员，它必须是公共且明确的成员，该成员命名一个 cv 无限定的非引用类型，T1 和 T2 都可以显式转换为该类型。此外，std::common_type<T1, T2>::type 和 std::common_type<T2, T1>::type 必须表示相同的类型。

在违反这些规则的情况下添加 common_type 特化的程序具有未定义的行为。

请注意，向 <type_traits> 中的任何其他模板（(除了 std::basic_common_reference)(自 C++20 起)）添加特化的程序的行为是未定义的。

标准库已经提供了以下特化：

std::common_type<std::chrono::duration> (C++11)	特化了 std::common_type 特性 (类模板特化) [编辑]
std::common_type<std::chrono::time_point> (C++11)	特化了 std::common_type 特性 (类模板特化) [编辑]
std::common_type<std::pair> (C++23)	确定两个 `pair` 的公共类型 (类模板特化) [编辑]
std::common_type<元组类> (C++23)	确定 `tuple` 和 `元组类` 类型的公共类型 (类模板特化) [编辑]
std::common_type<std::basic_const_iterator> (C++23)	确定迭代器和适配的 `basic_const_iterator` 类型的公共类型 (类模板特化) [编辑]

[编辑] 可能的实现

// primary template (used for zero types)
template<class...>
struct common_type {};
 
// one type
template<class T>
struct common_type<T> : common_type<T, T> {};
 
namespace detail
{
    template<class...>
    using void_t = void;
 
    template<class T1, class T2>
    using conditional_result_t = decltype(false ? std::declval<T1>() : std::declval<T2>());
 
    template<class, class, class = void>
    struct decay_conditional_result {};
    template<class T1, class T2>
    struct decay_conditional_result<T1, T2, void_t<conditional_result_t<T1, T2>>>
        : std::decay<conditional_result_t<T1, T2>> {};
 
    template<class T1, class T2, class = void>
    struct common_type_2_impl : decay_conditional_result<const T1&, const T2&> {};
 
    // C++11 implementation:
    // template<class, class, class = void>
    // struct common_type_2_impl {};
 
    template<class T1, class T2>
    struct common_type_2_impl<T1, T2, void_t<conditional_result_t<T1, T2>>>
        : decay_conditional_result<T1, T2> {};
}
 
// two types
template<class T1, class T2>
struct common_type<T1, T2> 
    : std::conditional<std::is_same<T1, typename std::decay<T1>::type>::value &&
                       std::is_same<T2, typename std::decay<T2>::type>::value,
                       detail::common_type_2_impl<T1, T2>,
                       common_type<typename std::decay<T1>::type,
                                   typename std::decay<T2>::type>>::type {};
 
// 3+ types
namespace detail
{
    template<class AlwaysVoid, class T1, class T2, class... R>
    struct common_type_multi_impl {};
    template<class T1, class T2, class...R>
    struct common_type_multi_impl<void_t<typename common_type<T1, T2>::type>, T1, T2, R...>
        : common_type<typename common_type<T1, T2>::type, R...> {};
}
 
template<class T1, class T2, class... R>
struct common_type<T1, T2, R...>
    : detail::common_type_multi_impl<void, T1, T2, R...> {};

[编辑] 备注

对于不受提升影响的算术类型，公共类型可以被视为 (可能为混合模式) 算术表达式的类型，例如 T0() + T1() + ... + Tn().

[编辑] 示例

演示程序定义类上的混合模式算术

运行此代码

#include <iostream>
#include <type_traits>
 
template<class T>
struct Number { T n; };
 
template<class T, class U>
constexpr Number<std::common_type_t<T, U>>
    operator+(const Number<T>& lhs, const Number<U>& rhs)
{
    return {lhs.n + rhs.n};
}
 
void describe(const char* expr, const Number<int>& x)
{
    std::cout << expr << "  is  Number<int>{" << x.n << "}\n";
}
 
void describe(const char* expr, const Number<double>& x)
{
    std::cout << expr << "  is  Number<double>{" << x.n << "}\n";
}
 
int main()
{
    Number<int> i1 = {1}, i2 = {2};
    Number<double> d1 = {2.3}, d2 = {3.5};
    describe("i1 + i2", i1 + i2);
    describe("i1 + d2", i1 + d2);
    describe("d1 + i2", d1 + i2);
    describe("d1 + d2", d1 + d2);
}

输出

i1 + i2  is  Number<int>{3}
i1 + d2  is  Number<double>{4.5}
d1 + i2  is  Number<double>{4.3}
d1 + d2  is  Number<double>{5.8}

[编辑] 缺陷报告

以下行为更改的缺陷报告被追溯应用于先前发布的 C++ 标准。

DR	应用于	已发布的行为	正确行为
LWG 2141	C++11	条件运算符的结果类型没有被衰减	衰减了结果类型
LWG 2408	C++11	`common_type` 不是 SFINAE 友好的	使其成为 SFINAE 友好的
LWG 2460	C++11	`common_type` 特化几乎不可能编写	减少了所需的特化数量

[编辑] 另请参阅

common_with

(C++20)

指定两种类型共享一种公共类型
(概念) [编辑]

编译器支持
独立和托管
语言
标准库
标准库头文件
命名需求
功能测试宏 (C++20)
语言支持库
概念库 (C++20)
元编程库 (C++11)
诊断库
通用实用程序库
字符串库
容器库
迭代器库
范围库 (C++20)
算法库
数值库
本地化库
输入/输出库
文件系统库 (C++17)
正则表达式库 (C++11)
并发支持库 (C++11)
执行支持库 (C++26)
技术规范
符号索引
外部库

cppreference.com

命名空间

变体

视图

操作