STL源码剖析之traits编程技巧

一、traits编程技巧

在迭代器中，不同数据结构都有其专属的迭代器，不同的迭代器具有不同属性，算法根据迭代器的不同属性自动的选择执行，这其中技术由traits编程技术完成的，它是通过“内嵌类型”与C++template参数推导功能，解决C++类型识别问题。

迭代器所指向对象的型别成为迭代器的value_type。

//内嵌型别处理
template<typename T>
class Iterator
{
public:
	typedef T value_type;//内嵌型别
	T* m_ptr;
	Iterator(T *p = 0):m_ptr(p){}
	~Iterator(){}
}
//template参数推导
template<typename Iterator>  
typename Iterator::value_type  //编译期间不知道value_type类型，typename用来指定这是个类型 
func(Iterator iter)  
{  
    return *iter;  
}  

由于并不是所有迭代器都是class类型，如原生指针，不是class类型的就无法使用内嵌类型，要解决此问题就要引入偏特化的概念。

二、Partial Specialization偏特化

如果一个class template拥有一个以上的template的参数，则可以就其中的参数进行偏特化处理。《泛型思想 》对偏特化的定义如下：针对（任何）template参数进行跟进一步的条件限制所设计出来的特化版本。

//这个泛型版本允许T为任何类型  
template<typename T>  
class C  
{    
}; 
//偏特化版本限制了T为原生指针的类型
template<typename T>  
class C<T*>   
{    
};  

有了偏特化的处理，我们还需要迭代器萃取机iterator_traits来进行“萃取”迭代器的特性。

三、迭代器萃取机

template<typename Iterator>  
struct iterator_traits  //如果Iterator有定义value_type，那么经过萃取之后的value_type就为Iterator的value_type
{  
    typedef typename Iterator::value_type value_type;  
}; 

原生指针的偏特化解决：

template<typename T>  
struct iterator_traits<T*>  
{  
    typedef T value_type;  
}; 

四、迭代器萃取机定义的类型

tempalte<typename I>  
struct iterator_traits  
{  
    typedef typename I::iterator_category iterator_category;  
    typedef typename I::value_type value_type;  
    typedef typeanme I:difference_type difference_type;  
    typedef typename I::pointer pointer;  
    typedef typename I::reference reference;  
}; 

（1）value_type为迭代器所指对象的类别；

（2）different_type用来表示两个迭代器之间的距离。例如STL中count（）返回值就是different_type.

（3）reference为迭代器所指对象的引用。

（4）pointer即为迭代器所指对象。

（5）iterator_category用来表示迭代器移动特性和对迭代器可执行操作。

五、完整的定义

template<typename Category,  
         typename T,  
         typename Distance = ptrdiff_t,  
         typename Pointer = T*,  
         typename Reference = T&>  
struct iterator  
{  
    typedef Category iterator_category;  
    typedef T value_type;  
    typedef Distance difference_type;  
    typedef Pointer pointer;  
    typedef Reference reference;  
};