C++ Traits应用技巧分享

开发 后端
C++ Traits主要可以帮助开发人员获得一个类型的相关信息。我们在这篇文章中将会充分了解到这一技术的基本概念。

C++中有一种比较难以理解的知识,叫做C++ Traits技术。我们在这篇文章中将会针对这一技术做一个详细的介绍。希望大家可以收藏这篇文章,作为学习参考对象,方便我们对这一技术的理解。

C++ Traits技术可以用来获得一个 类型的相关信息的。 首先假如有以下一个泛型的迭代器类,其中类型参数 T 为迭代器所指向的类型:

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

当我们使用myIterator时,怎样才能获知它所指向的元素的类型呢?我们可以为这个类加入一个内嵌类型,像这样:

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

这样当我们使用myIterator类型时,可以通过 myIterator::value_type来获得相应的myIterator所指向的类型。

现在我们来设计一个算法,使用这个信息。

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

这里我们定义了一个函数Foo,它的返回为为 参数i 所指向的类型,也就是T,那么我们为什么还要兴师动众的使用那个value_type呢? 那是因为,当我们希望修改Foo函数,使它能够适应所有类型的迭代器时,我们可以这样写:

  1. template < typename I> //这里的I可以是任意类型的迭代器  
  2. typename I::value_type Foo(I i)  
  3. {  
  4. ...  

现在,任意定义了 value_type内嵌类型的迭代器都可以做为Foo的参数了,并且Foo的返回值的类型将与相应迭代器所指的元素的类型一致。至此一切问题似乎都已解决,我们并没有使用任何特殊的技术。然而当考虑到以下情况时,新的问题便显现出来了:

原生指针也完全可以做为迭代器来使用,然而我们显然没有办法为原生指针添加一个value_type的内嵌类型,如此一来我们的Foo()函数就不能适用原生指针了,这不能不说是一大缺憾。那么有什么办法可以解决这个问题呢? 此时便是我们的主角:类型信息榨取机C++ Traits登场的时候了

  1. ....drum roll...... 

我们可以不直接使用myIterator的value_type,而是通过另一个类来把这个信息提取出来:

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

这样,我们可以通过 Traits< myIterator>::value_type 来获得myIterator的value_type,于是我们把Foo函数改写成:

  1. template < typename I> //这里的I可以是任意类型的迭代器  
  2. typename Traits< I>::value_type Foo(I i)  
  3. {  
  4. ...  

然而,即使这样,那个原生指针的问题仍然没有解决,因为Trait类一样没办法获得原生指针的相关信息。于是我们祭出C++的又一件利器--偏特化(partial specialization):

  1. template < typename T> 
  2. class Traits< T*> //注意 这里针对原生指针进行了偏特化  
  3. {  
  4. typedef typename T value_type;  
  5. }; 

通过上面这个C++ Traits的偏特化版本,我们陈述了这样一个事实:一个 T* 类型的指针所指向的元素的类型为 T。

如此一来,我们的 Foo函数就完全可以适用于原生指针了。比如:

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

C++ Traits会自动推导出 p 所指元素的类型为 int,从而Foo正确返回。

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责任编辑:曹凯 来源: 博客园
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