C++ Traits

STL 偏特化设计

概念：如果class template 中存在一个或者多个template参数，可以针对其中某个或者几个，但不是全部的template参数进行特化工作。

1. 迭代器型别 value_type,指的是迭代器所指的对象的型别
   typedef T value_type
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（连续空间上，头尾之间的距离），stl中的count()，表示的结果就是difference_type

   typedef typename T::difference_type difference_type 一般情况
   typedef ptrdiff_t difference_type 原生指针
   //任何时候需要任何迭代器I 的difference_type 可以写成
   typename iterator_traits<I>::difference_type
   

3. reference type 引用类型
   typedef T& reference;
4. pointer type 指针类型
   typedef T& pointer;
5. iterator_category; 标记类型
   typedef xxx_iterator_tag iterator_category;

例如：

template <class Iterator>
struct iterator_traits {
  typedef typename Iterator::iterator_category iterator_category;
  typedef typename Iterator::value_type        value_type;
  typedef typename Iterator::difference_type   difference_type;
  typedef typename Iterator::pointer           pointer;
  typedef typename Iterator::reference         reference;
};

注意点:

• 设计了五个标签：
  struct input_iterator_tag {}; //只读
  struct output_iterator_tag {}; //只写
  struct forward_iterator_tag : public input_iterator_tag {}; // 可读写
  struct bidirectional_iterator_tag : public forward_iterator_tag {}; // 双向移动
  struct random_access_iterator_tag : public bidirectional_iterator_tag {}; // 随机读写，即是所有可操作行为

• 标签用来标记重载函数特征例如

   template <class InputIterator, class Distance>
   inline void __advance(InputIterator& i, Distance n, input_iterator_tag) {
    //逐一前进
     while (n--) ++i;
   }
   template <class BidirectionalIterator, class Distance>
   inline void __advance(BidirectionalIterator& i, Distance n, 
   bidirectional_iterator_tag) {
   if (n >= 0)
   while (n--) ++i;
     else
   while (n++) --i;
   }
  
   template <class RandomAccessIterator, class Distance>
   inline void __advance(RandomAccessIterator& i, Distance n, 
                         random_access_iterator_tag) {
     i += n;
   }
  

  以及计算两个迭代器的distance()函数

• 以上两者诠释了迭代器分为五类的设计与应用，利用iterator_traits，将迭代器萃取出来，结果就是讲类似的进行标记，然后通过各个iterator_traits形式通过内嵌的类型，和template进行参数推导，尤其是iterator_category等提取验证

• taits,通过将类型等信息声明为局部变量，对外接口func,实际操作有funcImpl执行，根据funcImpl的参数类型进行推导，没有返回值的易于理解处理，可以直接通过参数个数，参数诶下进行处理 模板参数类型推导

    template<typename Iterator>
    typename Iterator::value_type  //返回类型
    function(Iterator iter)
    {
    return *iter;
    }
     
    //通过iterator_traits作用后的版本
    template<typename Iterator>
    typename iterator_traits<Iterator>::value_type  //返回类型
    function(Iterator iter)
    { 
    return *iter;
    }  

利用typename告诉编译器这是个类型，保证编译顺利，指针没办法进行定义内嵌的类型（value_type等)通过特化处理，就是直接将<T*>进行替代<T>进行特化处理

• 继承迭代处理

    template <typename T>
    class ListIter : public std::iterator<std::forward_iterator_tag, T>
    {
        
    }

标记登记：

1. 标记目标函数（一般模板）具备的特性，返回类型，传入类型类别
2. 登记目标函数（特化模板）传入参数的特征，返回特征，返回标记

template <class type>
struct __type_traits { 
   typedef __true_type     this_dummy_member_must_be_first;
   typedef __false_type    has_trivial_default_constructor;
   typedef __false_type    has_trivial_copy_constructor;
   typedef __false_type    has_trivial_assignment_operator;
   typedef __false_type    has_trivial_destructor;
   typedef __false_type    is_POD_type;
};

has_trivial_xxx：判断准则：class内含指针成员，并且对改成员进行了内存动态配置，分配的操作类型判定has_trivial_xxx