traits技術被廣泛應用于STL中，通過它您可以輕松的萃取出一個對象的特性。在STL中也是通過它來實現性能的最優化，比如一個對象是個POD對象(Plain Old Data)，則在拷貝過程中直接可以通過memcpy等函數拷貝，而無需調用拷貝構造函數或operator=。
先來看看STL中最基本的對象iterator
template <typename T, typename Size = size_t, typename Difference = ptrdiff_t>
struct iterator
{
typedef T value_type;
typedef Difference difference_type;
typedef T* pointer;
typedef T& reference;
typedef const T* const_pointer;
typedef const T& const_reference;
typedef iterator<T, Size, Difference> self;
};
template <typename T, typename Size = size_t, typename Difference = ptrdiff_t>
struct const_iterator : public iterator<T>
{
};
由以上代碼可知，對于每一個iterator必須定義其value_type,size_type,difference_type,pointer,reference,const_pointer,const_reference和self類型。
一、value_type
value_type指示了該迭代器所保存的值類型
二、difference_type
difference_type用來指示兩個迭代器之間的距離類型
三、pointer,reference,const_pointer,const_reference
分別是所指之物的指針,引用,指針常量和引用常量的類型
四、self
self為該迭代器自身的類型
下面來看一下iterator_traits，iterator_traits主要用來萃取迭代器iterator的值類型等
template <typename Iterator>
struct iterator_traits
{
typedef typename Iterator::value_type value_type;
typedef typename Iterator::difference_type difference_type;
typedef typename Iterator::pointer pointer;
typedef typename Iterator::reference reference;
typedef typename Iterator::const_pointer const_pointer;
typedef typename Iterator::const_reference const_reference;
typedef typename Iterator::self self_type;
};
這里有一點可以提前預告一下，vector作為一個容器，其內部是使用指針作為迭代器的，那么我們如何萃取出它的值類型等呢？
答案很簡單，特例化，那么我們就來為iterator_traits分別做兩種T*和const T*的特例化
template <typename T>
struct iterator_traits<T*>
{
typedef T value_type;
typedef ptrdiff_t difference_type;
typedef T* pointer;
typedef T& reference;
typedef const T* const_pointer;
typedef const T& const_reference;
typedef T* self_type;
};
template <typename T>
struct iterator_traits<const T*>
{
typedef T value_type;
typedef ptrdiff_t difference_type;
typedef T* pointer;
typedef T& reference;
typedef const T* const_pointer;
typedef const T& const_reference;
typedef const T* self_type;
};
至此，我們可以用iterator_traits萃取出每種iterator的值類型等內容了。
之前已經說到了，通過traits可以萃取出一些對象的特性，從而提高代碼的效率。事實確實如此，通過traits可萃取出一個對象是否是一個POD對象，對于一個POD對象，我們在拷貝時，不應該使用其拷貝構造函數或是operator=，而用memcpy則效率更高。
下面我們來看一下__type_traits
struct __true_type
{
};
struct __false_type
{
};
template <typename I>
struct __type_traits
{
typedef __false_type has_default_construct;
typedef __false_type has_copy_construct;
typedef __false_type has_assign_operator;
typedef __false_type has_destruct;
typedef __false_type is_POD;
};
不得不提的是其中分別用__true_type和__false_type來表示是否存在這個特性。
那么我們如何萃取出基礎類型諸如int,char等的特性呢？
答案依然是特例化，這里代碼不再貼出，文末會給出完整代碼的詳細地址。
最后我們使用一個hash_destruct的函數來獲取出這個類型是否有析構函數。
template <typename T>
inline auto has_destruct(const T&)->decltype(static_cast<__type_traits<T>::has_destruct*>(0))
{
return static_cast<typename __type_traits<T>::has_destruct*>(0);
}
template <typename T>
inline auto has_destruct(T*)->decltype(static_cast<__type_traits<T>::has_destruct*>(0))
{
static_assert(false, "Please use const T& not T*");
return static_cast<typename __type_traits<T>::has_destruct*>(0);
}
template <typename T>
inline auto has_destruct(const T*)->decltype(static_cast<__type_traits<T>::has_destruct*>(0))
{
static_assert(false, "Please use const T& not const T*");
return static_cast<typename __type_traits<T>::has_destruct*>(0);
}
不得不提的是C++0x的確很強大，可以通過形參來確定返回值的類型，這樣我們就可以萃取出這個類型的has_destruct域是__true_type或是__false_type了。
最后來看看construct和destruct的代碼，在STL中對象的內存分配和構造是被分開的，對于基礎對象int,char等，在析構時我們無需調用其析構函數。
下面來看construct和destruct的實現
template <typename T1, typename T2>
inline void construct(T1* p, const T2& value)
{
new (p) T1(value);
}
template <typename T>
inline void destruct(T* p, __true_type*)
{
p->~T();
}
template <typename T>
inline void destruct(T*, __false_type*)
{
}
template <typename ForwardIterator>
inline void destruct(ForwardIterator first, ForwardIterator last)
{
while(first != last)
{
destruct(first, has_destruct(*first));
++first;
}
}
至此，關于traits技術和construct及destruct的講解已完成，完整的代碼請到
http://qlanguage.codeplex.com/下載
posted on 2012-06-02 22:39
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