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C++Traits應(yīng)用技巧分享

C++中有一種比較難以理解的知識，叫做C++ Traits技術(shù)。我們在這篇文章中將會針對這一技術(shù)做一個詳細的介紹。希望大家可以收藏這篇文章，作為學(xué)習(xí)參考對象，方便我們對這一技術(shù)的理解。

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C++ Traits技術(shù)可以用來獲得一個 類型的相關(guān)信息的。 首先假如有以下一個泛型的迭代器類，其中類型參數(shù) T 為迭代器所指向的類型：

 
 
 
    
  
  
  
  1. template < typename T> 
    2. 
  
  
  
  2. class myIterator  
    3. 
  
  
  
  3. {  
    4. 
  
  
  
  4. ...  
    5. 
  
  
  
  5. }; 
    6.

當(dāng)我們使用myIterator時，怎樣才能獲知它所指向的元素的類型呢？我們可以為這個類加入一個內(nèi)嵌類型，像這樣：

 
 
 
    
  
  
  
  1. template < typename T> 
    2. 
  
  
  
  2. class myIterator  
    3. 
  
  
  
  3. {  
    4. 
  
  
  
  4. typedef T value_type;   
    5. 
  
  
  
  5. ...  
    6. 
  
  
  
  6. }; 
    7.

這樣當(dāng)我們使用myIterator類型時，可以通過 myIterator::value_type來獲得相應(yīng)的myIterator所指向的類型。

現(xiàn)在我們來設(shè)計一個算法，使用這個信息。

 
 
 
    
  
  
  
  1. template < typename T> 
    2. 
  
  
  
  2. typename myIterator< T>::value_type Foo(myIterator< T> i)  
    3. 
  
  
  
  3. {  
    4. 
  
  
  
  4. ...  
    5. 
  
  
  
  5. } 
    6.

這里我們定義了一個函數(shù)Foo，它的返回為為 參數(shù)i 所指向的類型，也就是T，那么我們?yōu)槭裁催€要興師動眾的使用那個value_type呢？ 那是因為，當(dāng)我們希望修改Foo函數(shù)，使它能夠適應(yīng)所有類型的迭代器時，我們可以這樣寫：

 
 
 
    
  
  
  
  1. template < typename I> //這里的I可以是任意類型的迭代器  
    2. 
  
  
  
  2. typename I::value_type Foo(I i)  
    3. 
  
  
  
  3. {  
    4. 
  
  
  
  4. ...  
    5. 
  
  
  
  5. } 
    6.

現(xiàn)在，任意定義了 value_type內(nèi)嵌類型的迭代器都可以做為Foo的參數(shù)了，并且Foo的返回值的類型將與相應(yīng)迭代器所指的元素的類型一致。至此一切問題似乎都已解決，我們并沒有使用任何特殊的技術(shù)。然而當(dāng)考慮到以下情況時，新的問題便顯現(xiàn)出來了：

原生指針也完全可以做為迭代器來使用，然而我們顯然沒有辦法為原生指針添加一個value_type的內(nèi)嵌類型，如此一來我們的Foo()函數(shù)就不能適用原生指針了，這不能不說是一大缺憾。那么有什么辦法可以解決這個問題呢？ 此時便是我們的主角：類型信息榨取機C++ Traits登場的時候了

 
 
 
    
  
  
  
  1. ....drum roll...... 
    2.

我們可以不直接使用myIterator的value_type，而是通過另一個類來把這個信息提取出來：

 
 
 
    
  
  
  
  1. template < typename T> 
    2. 
  
  
  
  2. class Traits  
    3. 
  
  
  
  3. {  
    4. 
  
  
  
  4. typedef typename T::value_type value_type;  
    5. 
  
  
  
  5. }; 
    6.

這樣，我們可以通過 Traits< myIterator>::value_type 來獲得myIterator的value_type，于是我們把Foo函數(shù)改寫成：

 
 
 
    
  
  
  
  1. template < typename I> //這里的I可以是任意類型的迭代器  
    2. 
  
  
  
  2. typename Traits< I>::value_type Foo(I i)  
    3. 
  
  
  
  3. {  
    4. 
  
  
  
  4. ...  
    5. 
  
  
  
  5. } 
    6.

然而，即使這樣，那個原生指針的問題仍然沒有解決，因為Trait類一樣沒辦法獲得原生指針的相關(guān)信息。于是我們祭出C++的又一件利器--偏特化(partial specialization)：

 
 
 
    
  
  
  
  1. template < typename T> 
    2. 
  
  
  
  2. class Traits< T*> //注意 這里針對原生指針進行了偏特化  
    3. 
  
  
  
  3. {  
    4. 
  
  
  
  4. typedef typename T value_type;  
    5. 
  
  
  
  5. }; 
    6.

通過上面這個C++ Traits的偏特化版本，我們陳述了這樣一個事實：一個 T* 類型的指針?biāo)赶虻脑氐念愋蜑?T。

如此一來，我們的 Foo函數(shù)就完全可以適用于原生指針了。比如：

 
 
 
    
  
  
  
  1. int * p;  
    2. 
  
  
  
  2. ....  
    3. 
  
  
  
  3. int i = Foo(p); 
    4.

C++ Traits會自動推導(dǎo)出 p 所指元素的類型為 int，從而Foo正確返回。


新聞標(biāo)題：C++Traits應(yīng)用技巧分享
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