Template Metaprogramming: Type Traits Part 1 CppCon 2020 1 Jody Hagins
 jhagins@maystreet.com 
 coachhagins@gmail.comTemplate Metaprogramming: Type Traits CppCon 2020 2 IntroductionIntended Audience necessarily beginner to C++, but beginner to traditional template metaprogramming techniques • Type traits part of standard library for ~10 years 3Intended Audience • Beginner/Intermediate • Gentle necessarily beginner to C++, but beginner to traditional template metaprogramming techniques • Type traits part of standard library for ~10 years • Fundamentals have been in use for ~20 years 3Intended

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1.2 Type hints cheat sheet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 1.5 Type inference and type annotations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 1.6 . . . . . . . . . . . . . . 55 1.11 Type narrowing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 1.12 Duck type compatibility . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1.2 Type hints cheat sheet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 1.5 Type inference and type annotations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 1.6 . . . . . . . . . . . . . . 54 1.11 Type narrowing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 1.12 Duck type compatibility . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 3.6 Coverage Checking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 3.7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121 i 3.28 Positivity Checking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123 3.29 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167 3.42 Termination Checking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168 3.43 Universe

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 3.6 Coverage Checking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 3.7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120 3.27 Positivity Checking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121 i . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166 3.41 Termination Checking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166 3.42 Universe

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 3.6 Coverage Checking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 3.7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120 3.27 Positivity Checking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121 i . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166 3.41 Termination Checking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166 3.42 Universe

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 3.6 Coverage Checking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 3.7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137 3.29 Positivity Checking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138 3.30 . . . . . . . . . 186 3.43 Termination Checking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187 3.44 Two-Level Type Theory . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 3.6 Coverage Checking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 3.7 Declared Variables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91 3.16 Guarded Type Theory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96 3.17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142 3.30 Positivity Checking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144 i

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51 3.6 Coverage Checking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54 3.7 Declared Variables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90 3.16 Guarded Type Theory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95 3.17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141 3.30 Positivity Checking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143 i