STL之traits编程技法

Posted 2020-11-23 vlyf

摘要

主要讨论如何获取迭代器相应型别。使用迭代器时，很可能用到其型别，若需要声明某个迭代器所指对象的型别的变量，该如何解决。方法如下：

function template的参数推导机制

例如：

template<typename I, typename T>
void func_impl(I iter, T t)
{
    //T为迭代器所指对象的型别
    T tmp;
    //.....
}

template<typename I>
inline
void func(I iter)
{   
    //func工作交给func_impl完成
    func_impl(iter, *iter);
}

int main()
{
    int i;
    func(&i);

    return 0;
}

func_impl()是一个 function template，一旦被调用，编译器会自动进行template参数推导，从而导出型别T，无需自己指出型别，解决问题。迭代器相应型别不只是迭代器所指对象的型别一种而已，最常用的相应型别有五种，但并非任何情况都可利用上述template参数推导机制来取得。这就需要其他方法。

Traits编程技法

迭代器所指对象的型别，成为该迭代器的value type，上述模板参数推导并非全面可用，在需要value type作为函数返回值时，就不能解决了。template参数推导的只是参数而已。因此，声明内嵌型别就出现了。

例如：

template<typename T>
struct MyIter
{
    typedef T value_type;   //内嵌型别声明
    T* ptr;
    MyIter(T* p = nullptr):ptr(p) { }
    T& operator*() const { return *ptr;}
    //...
};

template<typename I>
typename I::value_type  //函数func()的返回类型，为I类型迭代器中的value_type
func(I ite)
{
    return *ite;
}
int main()
{
    MyIter<int> ite(new int(8));
    cout<<func(ite);    //输出8
    return 0;
}

func()函数的返回值必须加上关键字typename，用来告诉编译器这时一个模板类型。但并不是所有迭代器都为class type，原生指针就不是，它就不能定义内嵌型别。这时模板偏特化(template partial specialization)就能解决这个问题。

偏特化的意义

如果class template拥有一个以上的template参数，我们可以针对其中某个(或数个，但并非全部)template参数进行特化工作。也就是将泛化版本中的某些template参数给予明确的指定。

如：

template<typename U, typename V, typename T>
class C { }

偏特化不是template参数U、V或T指定某个参数值，而是针对(任何)template参数更进一步的条件限制所设计出来的一个特化版本。看这个例子：

//泛化版本
template<typename T>
class C { }
//偏特化版本
template<typename T>
class C<T*> { } //解决原生指针的问题

如此便能解决前面的内嵌型别的问题。下面这个class template专门用来萃取迭代器的特性之一 ：value_type

template<typename I>
struct Iterator_traits  //traits指的是特性
{
    typedef typename I::value_type value_type;
}