C++ Traits應(yīng)用技巧分享
C++中有一種比較難以理解的知識(shí)，叫做C++ Traits技術(shù)。我們?cè)谶@篇文章中將會(huì)針對(duì)這一技術(shù)做一個(gè)詳細(xì)的介紹。希望大家可以收藏這篇文章，作為學(xué)習(xí)參考對(duì)象，方便我們對(duì)這一技術(shù)的理解。
C++ Traits技術(shù)可以用來(lái)獲得一個(gè) 類型的相關(guān)信息的。 首先假如有以下一個(gè)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：
- template < typename T>
- class myIterator
- {
- ...
- };
當(dāng)我們使用myIterator時(shí)，怎樣才能獲知它所指向的元素的類型呢？我們可以為這個(gè)類加入一個(gè)內(nèi)嵌類型，像這樣：
- template < typename T>
- class myIterator
- {
- typedef T value_type;
- ...
- };
這樣當(dāng)我們使用myIterator類型時(shí)，可以通過(guò) myIterator::value_type來(lái)獲得相應(yīng)的myIterator所指向的類型。
現(xiàn)在我們來(lái)設(shè)計(jì)一個(gè)算法，使用這個(gè)信息。
- template < typename T>
- typename myIterator< T>::value_type Foo(myIterator< T> i)
- {
- ...
- }
這里我們定義了一個(gè)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(dòng)眾的使用那個(gè)value_type呢？ 那是因?yàn)?，?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(shí)，我們可以這樣寫：
- template < typename I> //這里的I可以是任意類型的迭代器
- typename I::value_type Foo(I i)
- {
- ...
- }
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(wèn)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(shí)，新的問(wèn)題便顯現(xiàn)出來(lái)了：
原生指針也完全可以做為迭代器來(lái)使用，然而我們顯然沒有辦法為原生指針添加一個(gè)value_type的內(nèi)嵌類型，如此一來(lái)我們的Foo()函數(shù)就不能適用原生指針了，這不能不說(shuō)是一大缺憾。那么有什么辦法可以解決這個(gè)問(wèn)題呢？ 此時(shí)便是我們的主角：類型信息榨取機(jī)C++ Traits登場(chǎng)的時(shí)候了
- ....drum roll......
我們可以不直接使用myIterator的value_type，而是通過(guò)另一個(gè)類來(lái)把這個(gè)信息提取出來(lái)：
- template < typename T>
- class Traits
- {
- typedef typename T::value_type value_type;
- };
這樣，我們可以通過(guò) Traits< myIterator>::value_type 來(lái)獲得myIterator的value_type，于是我們把Foo函數(shù)改寫成：
- template < typename I> //這里的I可以是任意類型的迭代器
- typename Traits< I>::value_type Foo(I i)
- {
- ...
- }
然而，即使這樣，那個(gè)原生指針的問(wèn)題仍然沒有解決，因?yàn)門rait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)：
- template < typename T>
- class Traits< T*> //注意 這里針對(duì)原生指針進(jìn)行了偏特化
- {
- typedef typename T value_type;
- };
通過(guò)上面這個(gè)C++ Traits的偏特化版本，我們陳述了這樣一個(gè)事實(shí)：一個(gè) T* 類型的指針?biāo)赶虻脑氐念愋蜑?T。
如此一來(lái)，我們的 Foo函數(shù)就完全可以適用于原生指針了。比如：
- int * p;
- ....
- int i = Foo(p);
C++ Traits會(huì)自動(dòng)推導(dǎo)出 p 所指元素的類型為 int，從而Foo正確返回。
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