Template is_signed trong C++ STL

std::is_signed (header <type_traits>) kiểm tra xem kiểu T có phải là kiểu có dấu (signed type) hay không.

Kiểu signed trong C++

• Tất cả signed integer types: signed char, short, int, long, long long (và alias int8_t...).
• Tất cả floating-point types: float, double, long double (vì có thể biểu diễn giá trị âm).

KHÔNG phải signed: unsigned integer, bool, class, enum, pointer, void.

Cú pháp

template <class T> struct is_signed;

Ví dụ 1: Kiểm tra cơ bản

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

class TP { };
enum TP_1 : int { };
enum class TP_2 : int { };

int main() {
    cout << boolalpha;
    cout << "Kiểm tra is_signed:\n";
    cout << "int:           " << is_signed<int>::value << '\n';           // true
    cout << "TP (class):    " << is_signed<TP>::value << '\n';            // false
    cout << "TP_1 (enum):   " << is_signed<TP_1>::value << '\n';          // false
    cout << "TP_2 (enum class): " << is_signed<TP_2>::value << '\n';      // false
    return 0;
}

Đầu ra

Kiểm tra is_signed:
int:           true
TP (class):    false
TP_1 (enum):   false
TP_2 (enum class): false

Ví dụ 2: Floating-point và unsigned

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

int main() {
    cout << boolalpha;
    cout << "float:             " << is_signed<float>::value << '\n';             // true
    cout << "signed int:        " << is_signed<signed int>::value << '\n';        // true
    cout << "unsigned int:      " << is_signed<unsigned int>::value << '\n';      // false
    cout << "double:            " << is_signed<double>::value << '\n';            // true
    cout << "long double:       " << is_signed<long double>::value << '\n';       // true
    cout << "int8_t:            " << is_signed<int8_t>::value << '\n';            // true
    cout << "uint8_t:           " << is_signed<uint8_t>::value << '\n';           // false
    return 0;
}

Đầu ra

float:             true
signed int:        true
unsigned int:      false
double:            true
long double:       true
int8_t:            true
uint8_t:           false

Mối quan hệ

Đối với integer types (integral):

is_signed XOR is_unsigned  // Luôn true cho integer type (trừ bool, char có thể implementation-defined)

Đối với floating-point: is_signed == true, is_unsigned == false.

Ứng dụng

• Template constraints: Yêu cầu signed type cho phép giá trị âm.
• Static assert ngăn chặn unsigned overflow logic.
• SFINAE overload cho signed vs unsigned.

Lưu ý quan trọng

• bool: is_signed=false, is_unsigned=false (kiểu logic, không phải integer).
• char: Implementation-defined (signed hoặc unsigned). Dùng signed char / unsigned char để chắc chắn.
• Enum: Phụ thuộc underlying type. enum E : int → signed; enum E : unsigned int → unsigned.
• C++20: Concept std::signed_integral.