C++：为什么 numeric_limits 在它不知道的类型上工作？

Question

我创建了自己的类型，没有任何比较器，也没有 std::numeric_limits 的特化。尽管如此，出于某种原因，std::numeric_limits<MyType> 编译得很好。为什么 c++ 标准委员会定义 numeric_limits 模板，使其对所有类型都有效，包括非数字类型？

示例代码如下：

#include <iostream>
#include <limits>
using namespace std;

// This is an int wrapper that defaults to 666 instead of 0
class A {
public:
    int x;
public:
    A() : x(666) {}
};

int main() {
    A a = std::numeric_limits<A>::max();
    A b = std::numeric_limits<A>::max();

    std::cout << a.x << "\n" << b.x;
    // your code goes here
    return 0;
}

Answer 1

添加 class 模板 std::numeric_limits 作为 <limits.h> 中的宏的替代品，在模板元编程成为现实之前：它在 pre-standard 公开发行草稿（~1995）。模板元编程是由 Erwin Unruh 在斯德哥尔摩会议（1996 年 7 月）前后发明的。在这一点上，没有人想到是否可以检测到定义了一个 class 模板。相反，std::numeric_limits<T>::is_specialized 将指示（在 compile-time）class 模板是否专门针对类型 T 是否有意义。各种成员被定义为使用合理的默认值，这将使它可能编译代码，尽管将实现泛型，以便它不使用非专用类型的任何值。

std::numeric_limits 像 C++ 标准中那样被指定，如果没有一个很好的理由，它不会改变：任何改变都可能破坏某人的代码——即使这个代码可以用现在发现的技术做得更好（其中一些在 C++98 中确实不可用）。委员会现在不会像这样设计特征：<type_traits> 中的类型特征是 stand-alone 特征——尽管通常仍然为所有具有合适默认值的可行类型定义。但是，也没有理由以中断方式更改 std::numeric_limits，因为当前定义确实有效。

请注意，并非 std::numeric_limits<T> 的所有成员都对所有类型 T 有效。例如，如果 T 的默认构造函数不可访问、不可用或 deleted，则使用 std::numeric_limits<T>::max() 将无法编译。因此，您最好避免访问任何成员，以了解 class 模板是否专门化（使用 C++17）：

template <typename T>
void f() {
    if constexpr (std::numeric_limits<T>::is_specialized) {
        // use of std::numeric_limits<T>::max(), min(), etc.
    }
    else {
        // implement the rquired functionality differently
    }
}

C++：为什么 numeric_limits 在它不知道的类型上工作？

C++: Why does numeric_limits work on types it does not know?

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