C++のis_scalarテンプレート徹底解説！スカラー型の判定方法と実例

この記事では、C++ STLのstd::is_scalarテンプレートの仕組み、構文、具体的な使用例について詳しく解説します。

is_scalarは、<type_traits>ヘッダーファイルに定義されているテンプレートであり、指定された型Tがスカラー型であるかどうかを判定するために使用されます。

このテンプレートは、is_arithmetic、is_pointer、is_enum、is_member_pointer、is_sameといった型特性を組み合わせたものであり、これらのうちいずれか一つでもtrueであれば、is_scalarの結果もtrueになります。

C++におけるスカラー型とは？

スカラー型とは、クラス型でも配列型でもないオブジェクトの型を指します。言い換えれば、オーバーロードなしで加算演算子（+）が組み込み機能として利用できる型のことです。具体的には、整数型や浮動小数点数型などの算術型、ポインタ型、列挙型、メンバポインタ型などがスカラー型に分類されます。

構文

template <class T> is_scalar;

パラメータ

このテンプレートは、判定対象となる型Tを1つのパラメータとして受け取り、その型がスカラー型かどうかをチェックします。

戻り値

ブール値（bool）を返します。指定された型がスカラー型であればtrue、そうでなければfalseを返します。

使用例

入力: is_scalar<int>::value;
出力: True

入力: is_scalar<A>::value; // Aはクラスのオブジェクトと仮定
出力: False

サンプルコード1

#include <iostream>
#include <type_traits>
using namespace std;
int main() {
    class TP {
    };
    cout << boolalpha;
    cout << "checking for is_scalar: ";
    cout << "\nint(TP::*): "<< is_scalar<int(TP::*)>::value;
    cout << "\nint *: "<< is_scalar<int*>::value;
    cout << "\nbool: "<< is_scalar<bool>::value;
    cout << "\nint(int): "<< is_scalar<int(int)>::value;
    return 0;
}

出力結果

上記のコードを実行すると、以下の出力が生成されます。

checking for is_scalar:
int(TP::*): true
int *: true
bool: true
int(int): false

この例では、メンバポインタであるint(TP::*)、ポインタのint*、そしてbool型はすべてスカラー型として判定されtrueになっています。一方、関数型であるint(int)はスカラー型に該当しないためfalseとなります。

サンプルコード2

#include <iostream>
#include <type_traits>
using namespace std;
int main() {
    class TP {
    };
    enum class TP_1 {
        var_1,
        var_2,
        var_3,
        var4
    };
    cout << boolalpha;
    cout << "checking for is_scalar: ";
    cout << "\nTP : "<< is_scalar<int(TP)>::value;
    cout << "\nTP_1: "<< is_scalar<TP_1>::value;
    cout << "\nint[10] "<< is_scalar<int[10]>::value;
    cout << "\nint&: "<< is_scalar<int&>::value;
    cout << "\nchar&: "<< is_scalar<char&>::value;
    return 0;
}

出力結果

上記のコードを実行すると、以下の出力が生成されます。

checking for is_scalar:
TP : false
TP_1: true
int[10] false
int&: false
char&: false

この例から、クラス型のTP、配列型のint[10]、さらに参照型のint&やchar&はスカラー型ではないことがわかります。一方、スコープ付き列挙型（enum class）であるTP_1はスカラー型として正しく判定されています。このようにis_scalarを使うことで、テンプレートメタプログラミングにおいて型の性質に応じた処理の分岐を簡単に実装できます。