C++模板元编程记录1

关于 iter_swap的实现

 

std::__are_same的实现：cpp_type_traits.h

很精巧简易，对于相同的类型，则匹配到第2个模板。这个__value值则可以用于判断2个类型是否是同一个类型

1.  template<typename, typename>
2.    struct __are_same
3.    {
4.      enum { __value = 0 };
5.      typedef __false_type __type;
6.    };
8.  template<typename _Tp>
9.    struct __are_same<_Tp, _Tp>
10.    {
11.      enum { __value = 1 };
12.      typedef __true_type __type;
13.    };

 

std::iterator_traits的实现：基本实现在stl_iterator_base_types.h

专门针对 Tp* 类型的指针实现了 特例化的 iterator_traits版本

对于其他的类型 则根据iterator其自身的traits定义了其相关特性

如果 _Iterator 不是某个容器的iterator则肯定会报编译错误（其traits不存在）

1.   template<typename _Iterator>
2.    struct iterator_traits
3.    {
4.      typedef typename _Iterator::iterator_category iterator_category;
5.      typedef typename _Iterator::value_type        value_type;
6.      typedef typename _Iterator::difference_type   difference_type;
7.      typedef typename _Iterator::pointer           pointer;
8.      typedef typename _Iterator::reference         reference;
9.    };
10.  

 

以下是 _Tp*和const _Tp*的特例化版本

1.  template<typename _Tp>
2.    struct iterator_traits<_Tp*>
3.    {
4.      typedef random_access_iterator_tag iterator_category;
5.      typedef _Tp                         value_type;
6.      typedef ptrdiff_t                   difference_type;
7.      typedef _Tp*                        pointer;
8.      typedef _Tp&                        reference;
9.    };
10.  
11.  template<typename _Tp>
12.    struct iterator_traits<const _Tp*>
13.    {
14.      typedef random_access_iterator_tag iterator_category;
15.      typedef _Tp                         value_type;
16.      typedef ptrdiff_t                   difference_type;
17.      typedef const _Tp*                  pointer;
18.      typedef const _Tp&                  reference;

 

 

GCC 4.2中的STL的iter_swap的实现

1.   template<typename _ForwardIterator1, typename _ForwardIterator2>
2.    inline void
3.    iter_swap(_ForwardIterator1 __a, _ForwardIterator2 __b)
4.    {
5.      //根据iterator_traits获取到value_type
6.      typedef typename iterator_traits<_ForwardIterator1>::value_type _ValueType1;
7.      typedef typename iterator_traits<_ForwardIterator2>::value_type _ValueType2;
8.  
9.      //concept检查
10.      __glibcxx_function_requires(_Mutable_ForwardIteratorConcept<_ForwardIterator1>)
11.      __glibcxx_function_requires(_Mutable_ForwardIteratorConcept<_ForwardIterator2>)
12.      __glibcxx_function_requires(_ConvertibleConcept<_ValueType1,_ValueType2>)
13.      __glibcxx_function_requires(_ConvertibleConcept<_ValueType2,_ValueType1>)
14.      
15.      //根据iterator_trait获取引用类型
16.      typedef typename iterator_traits<_ForwardIterator1>::reference _ReferenceType1;
17.      typedef typename iterator_traits<_ForwardIterator2>::reference _ReferenceType2;
18.      //判断值类型相等 和 引用类型和值类型的引用类型相等
19.      //全部相等则采用__iter_swap<true>::iter_swap(a,b) 的特例化版本（快速版）
20.      std::__iter_swap<__are_same<_ValueType1, _ValueType2>::__value &&
21.          __are_same<_ValueType1 &, _ReferenceType1>::__value &&
22.          __are_same<_ValueType2 &, _ReferenceType2>::__value>::
23.         iter_swap(__a, __b);
24.    }
25.  

std::swap 的通用版本

1.   template<typename _Tp>
2.    inline void
3.    swap(_Tp& __a, _Tp& __b)
4.    {
5.      // concept requirements
6.      __glibcxx_function_requires(_SGIAssignableConcept<_Tp>)
7.  
8.      _Tp __tmp = __a;
9.      __a = __b;
10.      __b = __tmp;
11.    }

 

__iter_swap模板，根据模板元参数true,false决定采用不同的swap方法

1.  template<bool _BoolType>
2.    struct __iter_swap
3.    {
4.      template<typename _ForwardIterator1, typename _ForwardIterator2>
5.        static void
6.        iter_swap(_ForwardIterator1 __a, _ForwardIterator2 __b)
7.        {
8.          typedef typename iterator_traits<_ForwardIterator1>::value_type
9.            _ValueType1;
10.          _ValueType1 __tmp = *__a;
11.          *__a = *__b;
12.          *__b = __tmp;
13.        }
14.    };

 

特例化true的版本调用快速的swap方法，不同的iterator的实现会特例化不同版本的swap函数，

如果没有特例化的版本，则采用上面的那个通用版本swap

1.  template<>
2.    struct __iter_swap<true>
3.    {
4.      template<typename _ForwardIterator1, typename _ForwardIterator2>
5.        static void
6.        iter_swap(_ForwardIterator1 __a, _ForwardIterator2 __b)
7.        {
8.          swap(*__a, *__b);
9.        }
10.    };