根据字节数与符号性构造C++整数类型的技术问询

已知编译期常量constexpr size_t byte_count（取值仅为1、2、4或8）和constexpr bool is_signed（取值为true或false），需要构造整数类型T的using声明，满足sizeof(T) == byte_count且std::is_signed_v<T> == is_signed。请问：

1. <type_traits>或C++标准库中是否有现成的实现可以直接用？
2. 如果没有，最紧凑的实现方式是什么？要求实现简短、不硬编码冗余类型（用于代码生成场景，不方便引入额外辅助函数/类型），且不能使用Boost库。

当前使用的解决方案代码如下：

#include <type_traits>
#include <tuple>
#include <cstddef>
#include <cstdint>

int main(){
    constexpr size_t byte_count = 4; // 取值为1、2、4或8
    constexpr bool is_signed = true; // 取值为true或false

    // 希望有更简短、更少硬编码的实现
    using T = std::conditional_t<
        is_signed,
        std::tuple_element_t<byte_count, std::tuple<int8_t, int16_t, int16_t, int32_t, int32_t, int32_t, int32_t, int64_t>>,
        std::tuple_element_t<byte_count, std::tuple<uint8_t, uint16_t, uint16_t, uint32_t, uint32_t, uint32_t, uint32_t, uint64_t>>
    >;

    static_assert(sizeof(T) == byte_count);
    static_assert(std::is_signed_v<T> == is_signed);
}

1. 标准库是否有现成实现？ #

C++标准库（包括<type_traits>头文件）没有直接提供这种根据字节数和符号性反向构造整数类型的工具。标准库的类型特性模板大多用于查询已有类型的属性（比如std::is_signed判断类型是否带符号），而非根据参数生成对应类型。

2. 最紧凑的实现方式 #

可以结合std::make_signed_t/std::make_unsigned_t和嵌套的std::conditional_t来实现，避免原方案中tuple里重复冗余类型的问题：

分步清晰版 #

#include <type_traits>
#include <cstddef>
#include <cstdint>

int main(){
    constexpr size_t byte_count = 4;
    constexpr bool is_signed = true;

    // 先根据字节数匹配对应的无符号基础类型
    using base_type = std::conditional_t<
        byte_count == 1, uint8_t,
        std::conditional_t<
            byte_count == 2, uint16_t,
            std::conditional_t<byte_count == 4, uint32_t, uint64_t>
        >
    >;
    // 根据符号性转换为带符号或保持无符号
    using T = std::conditional_t<is_signed, std::make_signed_t<base_type>, base_type>;

    static_assert(sizeof(T) == byte_count);
    static_assert(std::is_signed_v<T> == is_signed);
}

单行紧凑版 #

如果需要极致精简，可以把逻辑合并为一行：

using T = std::conditional_t<is_signed,
    std::make_signed_t<std::conditional_t<byte_count==1, uint8_t,
        std::conditional_t<byte_count==2, uint16_t,
            std::conditional_t<byte_count==4, uint32_t, uint64_t>>>>,
    std::conditional_t<byte_count==1, uint8_t,
        std::conditional_t<byte_count==2, uint16_t,
            std::conditional_t<byte_count==4, uint32_t, uint64_t>>>>;

这种实现的优势：

• 没有冗余的重复类型定义，仅针对4种合法字节数做分支处理
• 完全基于标准库模板实现，无需额外辅助类型或函数
• 逻辑直观，先确定基础字节类型，再处理符号转换

内容的提问来源于stack exchange，提问作者ChrisB