2013-04-21 STL之模板编程技巧

C++编程最重要的一个范型编程，可惜工作中还少用到，不过还好STL源码编程中所以的东西都是模板编程，弥补了这一块的不足，同时也让我学到很多技巧。

1、 迭代器概念与traits编程技法

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;

};

以下为偏特化版

template<class T>

struct iteraotr_traits<T*>

{

typedef random_access_iterator_tag
iterator_category;

typedef T
value_type;

typedef ptrdiff_t
difference_type;

typedef T*
pointer;

typedef T&
reference;

};

template<class T>

struct iteraotr_traits<const T*>

{

typedef random_access_iterator_tag
iterator_category;

typedef
T value_type;

typedef ptrdiff_t
pointer;

typedef const T*
pointer;

typedef const T& reference;

};

一般内置数据类型通过第一种模板就可以实现，但是像原生指针时，有一些部件就没有用了，如value_type，这时就需要使用模板的偏特化的特性，

我理解的偏特化就是程序对一些特定的类型的一些特殊处理，但是这个特殊处理可以省去我们很多事，

以后我们就可以很方便的使用其中的变量。如value_type

typedef typename iterator_traits<Iterator>::value_type 而不用担心iterator到底是什么类型

traits 的编程技法很棒，适度的弥补了C++语言本身的不足，下面来看看另外一种用法，

type_traits

STL 编程时是很注重性能的，所以当stl删除一个对象的时候，会先判断一个对象是否具备non-trivial dtor，

如果答案是否定的，那么stl就可以直接使用malloc、memcpy这些效率极高的函数，而不用去调用哪些没用的构造、析构函数，

但是C++本身并没有类型判断，所以就就可以借助traits的编程技巧。

struct _true_type{};

struct _false_type{};

这两个空白classes没有任何成员，不会带来额外负担，却又能表示真假，

class 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;

};

所有的内嵌类型都被定义成了_false_type,这是定义的保守值。下面我们对每一个标量型别设计适当的_type_traits

STL_TEMPLATE_NULL struct _type_traits<char>

{

typedef _true_type
has_trivial_default_constructor;

typedef _true_type
has_trivial_copy_constructor;

typedef _true_type
has_trivial_assignment_operator;

typedef _true_type
has_trivial_destructor;

typedef _true_type
is_POD_type;

};

STL_TEMPLATE_NULL struct _type_traits<int>

{

typedef _true_type
has_trivial_default_constructor;

typedef _true_type
has_trivial_copy_constructor;

typedef _true_type
has_trivial_assignment_operator;

typedef _true_type
has_trivial_destructor;

typedef _true_type
is_POD_type;

};

STL_TEMPLATE_NULL struct _type_traits<double>

{

typedef _true_type
has_trivial_default_constructor;

typedef _true_type
has_trivial_copy_constructor;

typedef _true_type
has_trivial_assignment_operator;

typedef _true_type
has_trivial_destructor;

typedef _true_type
is_POD_type;

};

......
这里就不一一列举了

看这个的用法

void temp_test(_false_type){cout<<"_false_type"<<endl;}

void temp_test(_true_type) {cout<<"_true_type"<<endl;}

template<class T>

void func_test(T a)

{

typedef typename _type_traits<T>::is_POD_type is_POD;

temp_test(is_POD());

}

class Test

{};

int main()

{

Test temp_a;

int a;

func_test(a);

func_test(temp_a);

}

输出的结果是：

_false_type

_true_type

可以看出，这个用法是很简单的，而且用到其他地方，如STL就用它来判断用构造的和析构的对象是否可以直接memcpy和delete，

可以得到很大的性能。