元程序是在编译期间执行的程序，操作的对象也不是普通的变量。因此不能使用c++运行时的关键字（if, else , for） 可用的语法非常有限

最常用的语法

• enum/static， 用来定义编译期间的整数常量
• typedef/using, 最重要的元编程关键字，用来定义元数据
• template, 元编程的“起点”， 主要用于定义元函数
• “::”， 域作用符， 用于解析类型作用域获取计算结果（元数据）

更高级的用法

• lambda表达式/容器/迭代器/算法/视图等更高级的概念

TypeTraits

• type_traits提供了一组traits类，也就是元函数，可以在编译时候确定类型（元数据通过using或typedef来使用）是否具有某些traits， 或者为某些类型添加或移除const/volatile等修饰词，提供上百个元函数（就是模板类),主要有以下两大类
  • 检查元数据属性的值的元函数： 以::value返回一个bool值或一个证书
  • 操作元数据的标准元函数： 以::type返回一个新的元数据（类型）
• 以is或has开头的元函数都属于值元函数，其他属于标准元函数，一些有例外

type_traits 库提供四个元函数计算元数据之间的关系，它们都是两参数元函数，使用::value返回bool类型的检查参数

Meta-Data Computations(1)

• add_const 返回T const
• add_lvalue_reference 对于对象或者函数类型返回左值引用，通常是T&，否则是T
• add_rvalue_reference 对于对象或者函数类型返回右值引用，通常是T&&, 否则是T
• remove_cv 移除T的顶层const和volatile修饰

Meta-Data Computations(2)

• make_signed
• make_unsigned
• integral_promotion
• promote
• remove_extent 移除数组的最顶层维度
• remove_bounds 同上，但非C++11标准
• remove_all_extents 变为普通类型

Meta-Data Computations(3)

• conditional<b, T, U> 条件运算，类似于mpl::if_c<> 根据b的真假决定返回T或U
• common_type<T, ...> : 求多个类型的共通类型（类似于数字的最小共倍数）对类型的顺序由要求
• decay : 先执行remove_reference得到元数据U, 如果U为数组类型， 返回remove_extent， 若为函数类型，则结果为U, 否则返回U。通常来说，decay得到一个值类型

Function Meta Data

• 解析元数据的元函数function_traits<>不属于C++11标准，是一个非标准元函数，能返回多个值， 包括函数的参数数量/参数类型/返回类型，支持解析最多10个参数的函数
• function_traits要求输入的元数据(tpye)，必须要满足is_function::value==true，不能是 函数指针或者引用。如果是函数指针或引用，那么可以用remove_pointer，remove_reference来转换 类型，否则会导致编译错误，:blush:
• 摘要如下：

template <class T>
sturct function_traits
{
    static const std::size_t arity;  //arity意思是参数数量
    typedef some-define result_type; //函数的返回类型
    typedef some-define argN_type;   //返回函数第N个参数的类型
}

• boost::result_of<>::type可以处理任意可调用类型，函数/函数指针和函数对象

Conditional 实现MetaFuctionTool中功能

• 总结：使用type_traits元函数实现明显比直接的模板特化复杂，充分展现了模板元编程的函数式本质， 程序的实现都是通过函数的嵌套调用完成的，程序员需要在头脑中维护一个“函数的堆栈”才能搞清楚它们的调用过程。
• 实际上conditional<>并没有左什么更多的工作，它知识对mpl::if_c的元函数转发

template<bool b, class T, class U>
struct conditional: public mpl::if_c<b, T, U>  //元函数转发
{};

• boost.mpl里另有一个元函数eval_if<>也可以达到相同效果

Identity Type

• 问题：C/C++预处理器会把逗号识别成宏参数分隔符，不能理解C++模板语法的尖括号，所以在宏里使用带有逗号的 模板类会导致参数解析错误

declval

• C++11标准中一个特别的函数模板

template <typename T>
typename add_rvalue_reference<T>::type declval();

• Boost中在boost/utility/decval.hpp中实现了它
• type_traits里面的common_type<>使用了decval()实现，计算两个类型的代码：

template<typename T, typename U>
struct common_type<T, U>{
    typedef decltype(decval<bool> ? decval<T>() : decval<U>()) type;
}

• 对于更多拉稀行的共通计算,common_type<>使用了递归

template<typename T, typename U, typename... V>   //C++11可变参数列表
struct common_type<T, U, V...>
public:
    typedef typename common_type<       //递归调用common_type
        typename common_type<T,U>::type, V...>::type type;

• std::result_of 能够推导出调用类型（函数，函数指针，函数对象）的返回值
• std::unwrap_reference 揭开boost::reference_wrapper的包装
• boost::call_traits：推导出最适合的调用参数类型