c++ Traits

今天看"modern c++ design"的時候發現本身居然又把之前好不容易弄懂的Traits技術給忘記了，真是...又從新學習了一下，趕忙記下來。
Traits技術能夠用來得到一個 類型 的相關信息的。 首先假若有如下一個泛型的迭代器類，其中類型參數 T 爲迭代器所指向的類型：

template <typename T>
class myIterator
{
 ...
};

當咱們使用myIterator時，怎樣才能獲知它所指向的元素的類型呢？咱們能夠爲這個類加入一個內嵌類型，像這樣：
template <typename T>
class myIterator
{
      typedef  T value_type; 
...
};
這樣當咱們使用myIterator類型時，能夠經過 myIterator::value_type來得到相應的myIterator所指向的類型。

如今咱們來設計一個算法，使用這個信息。
template <typename T>
typename myIterator<T>::value_type Foo(myIterator<T> i)
{
 ...
}
這裏咱們定義了一個函數Foo，它的返回爲爲  參數i 所指向的類型，也就是T，那麼咱們爲何還要興師動衆的使用那個value_type呢？ 那是由於，當咱們但願修改Foo函數，使它可以適應全部類型的迭代器時，咱們能夠這樣寫：
template <typename I> //這裏的I能夠是任意類型的迭代器
typename I::value_type Foo(I i)
{
 ...
}
如今，任意定義了 value_type內嵌類型的迭代器均可以作爲Foo的參數了，而且Foo的返回值的類型將與相應迭代器所指的元素的類型一致。至此一切問題彷佛都已解決，咱們並無使用任何特殊的技術。然而當考慮到如下狀況時，新的問題便顯現出來了：

原生指針也徹底能夠作爲迭代器來使用，然而咱們顯然沒有辦法爲原生指針添加一個value_type的內嵌類型，如此一來咱們的Foo()函數就不能適用原生指針了，這不能不說是一大缺憾。那麼有什麼辦法能夠解決這個問題呢？ 此時即是咱們的主角：類型信息榨取機 Traits 登場的時候了

....drum roll......

咱們能夠不直接使用myIterator的value_type，而是經過另外一個類來把這個信息提取出來：
template <typename T>
class Traits
{
      typedef typename T::value_type value_type;
};
這樣，咱們能夠經過 Traits<myIterator>::value_type 來得到myIterator的value_type，因而咱們把Foo函數改寫成：
template <typename I> //這裏的I能夠是任意類型的迭代器
typename Traits<I>::value_type Foo(I i)
{
 ...
}
然而，即便這樣，那個原生指針的問題仍然沒有解決，由於Trait類同樣沒辦法得到原生指針的相關信息。因而咱們祭出C++的又一件利器--偏特化(partial specialization)：
template <typename T>
class Traits<T*> //注意 這裏針對原生指針進行了偏特化
{
      typedef typename T value_type;
};
經過上面這個 Traits的偏特化版本，咱們陳述了這樣一個事實：一個 T* 類型的指針所指向的元素的類型爲 T。

如此一來，咱們的 Foo函數就徹底能夠適用於原生指針了。好比：
int * p;
....
int i = Foo(p); Traits會自動推導出 p 所指元素的類型爲 int，從而Foo正確返回。