c++ - 判断模板参数包中 "optimal"公共(public)数值类型

Question

在模板参数包中确定常见数字类型的最佳方法是:

1. 最小尺寸，
2. 没有精度损失，并且
3. 将参数包中的任何类型转换为这种“理想”通用类型时没有上溢/下溢的风险吗？

可变参数模板(best_common_numeric_type)可以像这样使用:

template<typename... NumericTypes>
auto some_numeric_func(const NumericTypes&...)
-> typename best_common_numeric_type<NumericTypes...>::type;

并有像下面这样的实例化:

[1] best_common_numeric_type<long, unsigned long, float, double, int>::type = double
[2] best_common_numeric_type<unsigned int, unsigned long>::type = unsigned long
[3] best_common_numeric_type<signed int, signed long>::type = signed long
[4] best_common_numeric_type<signed int, unsigned int>::type = signed long
[5] best_common_numeric_type<signed int, unsigned long>::type = int128_t (maybe)

例如，在案例 [4] 中，::type 必须是 signed long，因为 signed int 不能保存一个unsigned int 没有溢出的风险，相反，unsigned int 不能容纳 signed int 而没有下溢的风险。

这同样适用于 [5]，除了现在 signed long 不再足够，因为它不能容纳 unsigned long 而没有溢出的风险。

(实现可能是 data model 具体的，但您明白了。)

那么在 C++11 中实现这一目标的最佳方法是什么？

Answer 1

我来晚了一点，这是我没有提升的解决方案:

#include <type_traits>
#include <cstdint>
  
template<class I, bool Signed> struct mk_signed { typedef I       type; };
template<>   struct mk_signed<uint8_t , true>   { typedef int16_t type; };
template<>   struct mk_signed<uint16_t, true>   { typedef int32_t type; };
template<>   struct mk_signed<uint32_t, true>   { typedef int64_t type; };
template<>   struct mk_signed<uint64_t, true>   { typedef int64_t type; }; 
  
template <typename... Ts> struct best_common_numeric_type;
template <typename T>     struct best_common_numeric_type<T> { typedef T type; };
  
template <typename T, typename... Ts>
struct best_common_numeric_type<T, Ts...> {
   typedef typename best_common_numeric_type<Ts...>::type TS;     
   typedef typename std::conditional < (sizeof(T) > sizeof(TS)), T, TS>::type  bigger_integral;
   constexpr static bool fp = std::is_floating_point<T>::value || std::is_floating_point<TS>::value;
   constexpr static bool have_signed = !fp && (std::is_signed<T>::value || std::is_signed<TS>::value);
  
   typedef typename std::conditional <
     fp,
     typename std::common_type<T,TS>::type,
     typename mk_signed<bigger_integral,have_signed>::type
   >::type type;
};