干货C++通过模板特化实现类型萃取实例--实现区分基本类型与自定义类型的memcpy

Posted 2020-06-23

    类型萃取是一种常用的编程技巧，其目的是实现不同类型数据面对同一函数实现不同的操作，如STL中cout的实现，它与类封装的区别是，我们并不用知道我们所调用的对象是什么类型，类型萃取是编译器后知道类型，先实现，而类的封装则是先定义类型，后实现方法。在这里我们可以用模板的特化实现其编程思想。

    我们以memcpy为例，当我们拷贝的是基本类型时，只用拷贝所传递指针上的数据，如果是string类型呢，我们则需要在堆上开辟空间，所传递的指针如果被直接复制，则有可能（vs下的string类型的实现原理是若字符串不长则以数组保存，若字符串过长，则通过指针在堆上开辟空间进行保存）出现同一地址，析构两次这样的常见错误。

    在这里我们需要在一个头文件中定义两个类，用来区分是否是基本类型，代码如下：

struct __TrueType//基本类型
{
	bool Get()
	{
		return true;
	}
};

struct __FalseType//非基本类型
{
	bool Get()
	{
		return false;
	}
};

    其次定义类模板，使基本类型特化，非基本类型则不需用特化：

template <class _Tp>//非基本类型不特化
struct TypeTraits
{
	typedef __FalseType   __IsPODType;
};

template <>//基本类型的全特化
struct TypeTraits< bool>
{
	typedef __TrueType     __IsPODType;
};

template <>
struct TypeTraits< char>
{
	typedef __TrueType     __IsPODType;
};

template <>
struct TypeTraits< unsigned char >
{
	typedef __TrueType     __IsPODType;
};

template <>
struct TypeTraits< short>
{
	typedef __TrueType     __IsPODType;
};

template <>
struct TypeTraits< unsigned short >
{
	typedef __TrueType     __IsPODType;
};

template <>
struct TypeTraits< int>
{
	typedef __TrueType     __IsPODType;
};

template <>
struct TypeTraits< unsigned int >
{
	typedef __TrueType     __IsPODType;
};

template <>
struct TypeTraits< long>
{
	typedef __TrueType     __IsPODType;
};

template <>
struct TypeTraits< unsigned long >
{
	typedef __TrueType     __IsPODType;
};

template <>
struct TypeTraits< long long >
{
	typedef __TrueType     __IsPODType;
};

template <>
struct TypeTraits< unsigned long long>
{
	typedef __TrueType     __IsPODType;
};

template <>
struct TypeTraits< float>
{
	typedef __TrueType     __IsPODType;
};

template <>
struct TypeTraits< double>
{
	typedef __TrueType     __IsPODType;
};

template <>
struct TypeTraits< long double >
{
	typedef __TrueType     __IsPODType;
};

template <class _Tp>
struct TypeTraits< _Tp*>//指针类型的偏特化
{
	typedef __TrueType     __IsPODType;
};

    做完这些我们还需要memcpy的实现：

template <class T>
void Copy(const T* src, T* dst, size_t size)
{
	//cout << "__TrueType:" << typeid(T).name() << endl;//测试用

	if (TypeTraits <T>::__IsPODType().Get())//返回值为真（是基本类型）则调用memcpy
	{
		memcpy(dst, src, size*sizeof (T));
	}
	else
	{
		for (size_t i = 0; i < size; ++i)/*不是基本类型，则用赋值运算符的重载实现memcpy*/
		{
			dst[i] = src[i];
		}
	}
}

    如有不足，希望批评指正。

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