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c++:参数型别的推导
STL源码剖析--侯捷
- 总结
尽管现在的很多语言支持参数类型的判别，但是c/c++并不支持这一特性。
但是我们可以通过一些技巧使得c++具有自动判别参数类型的特性。
- 模板
我们都知道在模板类和模板函数中我们不用具体指定参数的型别，编译器会自动的判别参数的类型。
所以我们想可不可以把编译器运行时所确定的型别萃取出来呢？
可以通过内嵌型别实现。
#include <iostream>using namespace std;template <class T>struct MyIter{ typedef T value_type; //声明内嵌型别为value_type T* ptr; MyIter(T* p = 0):ptr(p){ } T& operator*()const{ return *ptr; }};template <class I>typename I::value_type//上面这一行告诉编译器这个型别，不然func无法返回 func(I ite){ return *ite; }int main(int argc, const char *argv[]){ MyIter<int> ite(new int(8)); cout << func(ite) << endl; //8 return 0;}~
这里的func函数就可以成功的把value_type萃取出来。
但是这里还有一个隐蔽的陷阱。
就是当我们这个迭代器是一个原生的指针时就会有问题，因为原生的指针并没有内嵌型别。
这就需要这个模板针对这个类型写一个偏特化的版本。
1 #include <iostream> 2 using namespace std; 3 4 template <class T> 5 struct MyIter{ 6 typedef T value_type; 7 //声明内嵌型别为value_type 8 T* ptr; 9 MyIter(T* p = 0):ptr(p){ }10 T& operator*()const{ return *ptr; }11 };12 13 template <class I>14 struct iterator_traits_1{15 typedef typename I::value_type value_type; 16 };17 //对MyIter进行封装，获取它的内嵌型别18 19 template <class T>20 struct iterator_traits_1<T*>{21 typedef T value_type; 22 };23 //对原生指针进行型别的定义24 25 template <class I>26 typename iterator_traits_1<I>::value_type27 //告诉编译器下面函数返回的型别28 func(I ite)29 { return *ite; }30 31 int main(int argc, const char *argv[])32 {33 MyIter<int> ite(new int(8));34 cout << func(ite) << endl;35 //返回8 36 int a = 5;37 int *b = &a; 38 cout << func(b) << endl;39 //返回540 return 0;41 }
这里我们对原来的类型MyIter又多了一层封装，这样的好处呢就是可以让下面的函数对原生指针也可以使用。
为了可以使用原生指针，我们又写了一个偏特化的版本。
特化版本和偏特化的版本的区别是，特化版本只是针对某一特定的类型实现。
而偏特化版本是对于一组特定的类型特化，更具一般性。
这里我们是针对所有的原生指针生成一个偏特化版本。
- 关于traits
traits在这里的作用是非常重要的，它所扮演的角色不仅仅是对各个类型的兼容，而且也是一个“类型萃取机”。
需要说明的一点就是要想兼容traits，必须有相关的内嵌型别定义；这一点在STL的迭代器中至关重要。
- iterator部分源码重列
1 //STL全部迭代器类型 2 struct input_iterator_tag {}; 3 struct output_iterator_tag {}; 4 struct forward_iterator_tag {} : public input_iterator_tag {}; 5 struct bidirectional_iterator_tag : public forward_iterator_tag {}; 6 struct random_access_iterator_tag : public bidirectional_iterator_tag {}; 7 8 template <class Category, class T, class Distance = ptrdiff_t, class Pointer = T*, class Reference = T&> 9 struct iterator{10 typedef Category iterator_category;11 typedef T value_type;12 typedef Distance difference_type;13 typedef Pointer pointer;14 typedef Reference reference;15 };16 17 //类型萃取机traits18 template <class Iterator>19 struct iterator_traits{20 typedef typename Iterator::iterator_category iterator_category;21 typedef typename Iterator::value_type value_type;22 typedef typename Iterator::difference_type defference_type;23 typedef typename Iterator::pointer pointer;24 typedef typename Iterator::reference reference;25 };26 27 //针对原生指针的偏特化版本28 template <class T>29 struct iterator_traits<T*>{30 typedef random_access_iterator_tag iterator_category;31 typedef T value_type;32 typedef ptrdiff_t difference_type;33 typedef T* pointer;34 typedef T& reference;35 };36 37 //这个函数可以很方便的决定某个迭代器的类型（category）38 template <class Iterator>39 inline typename iterator_traits<Iterator>::iterator_category40 iterator_category(const Iterator&)41 {42 typedef typename iterator_traits<Iterator>::iterator_category category;43 return category();44 }45 46 //这个函数可以很方便的决定某个迭代器的distance_type47 template <class Iterator>48 inline typename iterator_traits<Iterator>::difference_type*49 distance_type(const Iterator&)50 {51 return static_cast<typename iterator_traits<Iterator>::difference_type*>(0);52 }53 54 //这个函数可以很方便的决定某个迭代器的value_type55 template <class Iterator>56 inline typename iterator_traits<Iterator>::value_type*57 value_type(const Iterator&)58 {59 return static_cast<typename iterator_traits<Iterator>::value_type*>(0);60 }61 62 //以下是整组的distance函数63 //两个__distance函数中的第三个参数没有实际意义，仅仅是为了判别迭64 //代器类型65 template <class InputIterator>66 inline iterator_traits<InputIterator>::difference_type67 __distance(InputIterator first, InputIterator last, input_iterator_tag){68 iterator_traits<InputIterator>::difference_type n = 0;69 while(frist != last){70 ++first; ++n;71 }72 return n;73 }74 template <class RandomAccessIterator>75 inline iterator_traits<RandomAccessIterator>::difference_type76 __distance(RandomAccessIterator first, RandomAccessIteratorIterator last,77 random_access_iterator_tag){78 return last - first;79 }80 81 template <class InputIterator>82 inline iterator_traits<InputIterator>::difference_type83 distance(InputIterator first, InputIterator last)84 {85 typedef typename86 iterator_traits<InputIterator>::iterator_category category;87 return __distance(first, last, category());88 }
关于这些特性，在STL大量的使用，一定程度上补充了c++的不足；
最重要的是这些特性帮助我们在程序编译时就完成了类型的判断，而不是自己写个函数在运行时判断，这样做
更快，更高效。
c++:参数型别的推导
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