C++模板元編程中创葡，編譯器對模板的特化版本選擇相當于是在做模式匹配，這個我們已經比較熟悉了绢慢。下面我們借助這一特性實現(xiàn)一個在模板元編程中最常使用的基礎元函數(shù)IfThenElse灿渴，使用它可以完成類型選擇的功能。
template<typename Condition, typename Then, typename Else> struct IfThenElse;
template<typename Then, typename Else>
struct IfThenElse<TrueType, Then, Else>
{
using Result = Then;
};
template<typename Then, typename Else>
struct IfThenElse<FalseType, Then, Else>
{
using Result = Else;
};
#define __if(...) typename IfThenElse<__VA_ARGS__>::Result
有了IfThenElse，就可以輕易地完成根據(jù)條件進行類型選擇的計算逻杖。如下我們借助IfThenElse實現(xiàn)了一個元函數(shù)LargerType奋岁，它能夠返回兩個類型中內存空間更大的那個。
template<typename T, typename U>
using LargerType = __if(__bool(sizeof(T) > sizeof(U)), T, U);
除了模板特化荸百，還有一個工具可以用來在模板元編程中完成模式匹配的功能闻伶，那就是C++編譯器對重載函數(shù)的選擇。
我們通過下面的示例展示如何通過函數(shù)重載來完成模式匹配够话。
我們知道C++中某些類型之間支持默認轉型蓝翰。例如short默認可以向int轉型，子類指針可以默認轉型為父類指針女嘲，而任何指針類型都可以默認轉型為void*類型畜份。下面我們將實現(xiàn)一個元函數(shù)，它能幫我們識別一個類型是否能夠向另一個類型默認轉型欣尼。
通過分析爆雹，我們定義這個元函數(shù)的的原型為：
IsConvertible :: (typename T -> typename U) -> BoolType
它的入?yún)⑹莾蓚€類型T和U，如果T可以默認轉型為U愕鼓，則元函數(shù)返回BoolType<true>钙态，否則返回BoolType<false>。
如下我們借助編譯器對重載函數(shù)的選擇來完成模式匹配菇晃，以實現(xiàn)IsConvertible册倒。
// “tlp/traits/IsConvertible.h”
template<typename T, typename U>
struct IsConvertible
{
private:
using Yes = char;
struct No { char dummy[2]; };
static Yes test(U);
static No test(...);
static T self();
public:
using Result = BoolType<sizeof(test(self())) == sizeof(Yes)>;
};
#define __is_convertible(...) typename IsConvertible<__VA_ARGS__>::Result
上面代碼中，我們在IsConvertible中定義了靜態(tài)函數(shù)test的兩個重載版本磺送，一個入?yún)㈩愋褪荱驻子，另一個是隨意類型入?yún)ⅲ?code>...出現(xiàn)在C++函數(shù)參數(shù)聲明中表示不關心入?yún)㈩愋停Ｈ缓笪覀儑L試把T傳入test函數(shù)估灿，如果T能夠向U轉型崇呵，則編譯期會選擇Yes test(U)版本，否則選擇No test(...)版本甲捏。最后我們計算test返回類型的sizeof演熟，就能判斷出編譯器選擇了哪個版本（Yes和No是IsConvertible內部定義的兩個類型，Yes的sizeof結果是1個字節(jié)司顿，No是兩個字節(jié)芒粹；sizeof是一個編譯期運算符）。
在上面的實現(xiàn)中我們用了一個小技巧大溜，我們并沒有給test直接傳入T的對象化漆，因為這樣做的話我們就要承受讓T生成對象的開銷，而且關鍵的是我們對T的構造函數(shù)一無所知钦奋。所以這里聲明了一個返回類型為T的靜態(tài)函數(shù)static T self()座云，然后把這個函數(shù)交給test疙赠。還記得我們前面說的“一切都是函數(shù)，一切都是類型”嗎朦拖？我們用self函數(shù)替代類型T的對象傳入test圃阳，在編譯期就能獲得結果，而且避免了創(chuàng)建對象的開銷璧帝。
借助__is_convertible我們能夠輕易的實現(xiàn)一個判斷兩個類型是否能夠互相轉型的元函數(shù)捍岳。
// “tlp/traits/IsConvertible.h”
#define __is_both_convertible(T, U) __and(__is_convertible(T, U), __is_convertible(U, T))
上面代碼中的__and()是我們前面介紹的對兩個BoolType進行邏輯與運算的元函數(shù)。
現(xiàn)在我們可以這樣使用：
__is_convertible(char, int) // 返回__true()
__is_convertible(char, void*) // 返回__false()
__is_convertible(char*, void*)// 返回__true()
struct Base{};
struct Derived : Base {};
__is_convertible(Base*, Derived*) // 返回__false()
__is_convertible(Derived*, Base*) // 返回__true()
通過函數(shù)組合睬隶，我們還能實現(xiàn)出__is_base_of()锣夹，用來判斷一個類型是否是另一個的父類。
// "tlp/traits/IsBaseOf.h"
#define __is_base_of(T, U) \
__and(__is_convertible(const U*, const T*) \
__and(__not(__is_eq(const T*, const void*)), \
__not(__is_eq(const T, const U))))
如上我們定義類型T是類型U的父類的意思就是：const U*可以向const T*轉型苏潜，但是const T*不是const void*银萍，同時const T和const U不是相同類型。
