STL迭代器的"特性萃取机"-----Traits

最新推荐文章于 2022-12-10 17:58:57 发布

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#STL #Traits编程 #STLtraits #特性萃取机

Traits就像一台”特性萃取机“，它可以毫无偏差的榨取各个迭代器的特性。在讲Traits之前，我们先要把迭代器的特性搞清楚。

什么是迭代器的特性？

迭代器的特性就是迭代器的型别，最常用的迭代器的5中种型别（这5种型别都为内嵌型别），每一种迭代器都有以下五种型的定义：

1.value_type

迭代器所指向对象的类型

2.difference_type

表示两个迭代器之间的距离，可以用来表示一个容器的最大容量。对于连续空间的容器而言，头尾之间的距离就是最大容量。

针对不同的迭代器，都有不同的difference_type，在Traits（迭代器特性萃取机）中有针对原生指针而写的特化版本，它以c++标准库中ptrdiff _t（头文件<stddef.h>或<cstddef>）作为原生指针的difference_type。原则上原生指针也是一种迭代器。

源码：

////////////////////////////////////////////////////////////
//原版（未特化版本）
template<class I>// I为一个迭代器类型
struct iterator_traits
{
          ...
          typedef typename I::difference_type difference_type;
};
////////////////////////////////////////////////////////////
//针对原生指针 T* 设计的偏特化版本
template<class T>
struct iterator_traits<T*>
{
          ...
          typedef ptrdiff_t difference_type;
};
////////////////////////////////////////////////////////////
//针对原生指针 const T* 设计的偏特化版本
template<class T>
struct iterator_traits<const T*>
{
          ...
          typedef ptrdiff_t difference_type;
};

ptrdiff _t：c/c++标准库中定义的一个与机器相关的数据类型，ptrdiff _t类型变量通常用来保存两个指针加减法操作得到的结果，通常被定义成long int类型。

3.reference__type

迭代器指向对象类型的引用，比如我们在实现对operator*的重载时：

Item& operator*()const//Item是迭代器指向对象的类型
{
          return *ptr;
}

Item&就是一个reference__type。

4.pointer_type

迭代器指向对象类型的指针，比如在实现operator->()重载时：

Item* operator*()const//Item是迭代器指向对象的类型
{
          return ptr;
}

Item*就是一个pointer_type

在Traits中原生指针和const原生指针的偏特化版本中同样对pointer_type和reference__type做出了自己的定义。

////////////////////////////////////////////////////////////
//原版（未特化版本）
template<class I>// I为一个迭代器类型
struct iterator_traits
{
          ...
          typedef typename I::reference__type reference__type;
          typedef typename I::pointer_type pointer_type;
};
////////////////////////////////////////////////////////////
//针对原生指针 T* 设计的偏特化版本
template<class T>
struct iterator_traits<T*>
{
          ...
          typedef T* reference;
          typedef T* pointer;
};
////////////////////////////////////////////////////////////
//针对原生指针 const T* 设计的偏特化版本
template<class T>
struct iterator_traits<const T*>
{
          ...
          typedef const T* reference;
          typedef const T* pointer;
};

5.iterator_category

这个型别我们可以认为是迭代器的类型。总的来说，迭代器可分为5种类型：

①InputIterator 只读；

②OutputIterator 只写；

③ForwardIterator 可读写，但是只能前向移动；