C++箴言：为类型信息使用特征类(3)

原作者:kuku 添加时间:2007-06-02 原文发表:2007-06-02 人气:18 来源：互联网

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// see Item 42 for info on the use of "typedef typename"
template
struct iterator_traits {
　typedef typename IterT::iterator_category iterator_category;
　...
};　　这样对于 user-defined types（用户定义类型）能很好地运转。但是对于本身是 pointers（指针）的 iterators（迭代器）根本不起作用，因为不存在类似于带有一个嵌套 typedef 的指针的东西。iterator_traits 实现的第二个部分处理本身是 pointers（指针）的 iterators（迭代器）。

　　为了支持这样的 iterators（迭代器），iterator_traits 为 pointer types（指针类型）提供了一个 partial template specialization（部分模板特化）。pointers 的行为类似 random access iterators（随机访问迭代器），所以这就是 iterator_traits 为它们指定的种类：

template// partial template specialization
struct iterator_traits// for built-in pointer types
{
　typedef random_access_iterator_tag iterator_category;
　...
};　　到此为止，你了解了如何设计和实现一个 traits class：

　　·识别你想让它可用的关于类型的一些信息（例如，对于 iterators（迭代器）来说，就是它们的 iterator category（迭代器种类））。

　　·选择一个名字标识这个信息（例如，iterator_category）。

　　·提供一个 template（模板）和一系列 specializations（特化）（例如，iterator_traits），它们包含你要支持的类型的信息。

　　给出了 iterator_traits ——实际上是 std::iterator_traits，因为它是 C++ 标准库的一部分——我们就可以改善我们的 advance 伪代码： template
void advance(IterT& iter, DistT d)
{
　if (typeid(typename std::iterator_traits::iterator_category) ==
　　typeid(std::random_access_iterator_tag))
　...
}　　这个虽然看起来有点希望，但它不是我们想要的。在某种状态下，它会导致编译问题，这个问题我们以后再来研究它，现在，有一个更基础的问题要讨论。IterT 的类型在编译期间是已知的，所以 iterator_traits::iterator_category 可以在编译期间被确定。但是 if 语句还是要到运行时才能被求值。为什么要到运行时才做我们在编译期间就能做的事情呢？它浪费了时间（严格意义上的），而且使我们的执行码膨胀。

　　我们真正想要的是一个针对在编译期间被鉴别的类型的 conditional construct（条件结构）（也就是说，一个 if...else 语句）。碰巧的是，C++ 已经有了一个得到这种行为的方法。它被称为 overloading（重载）。

　　当你重载某个函数 f 时，你为不同的 overloads（重载）指定不同的 parameter types（形参类型）。当你调用 f 时，编译器会根据被传递的 arguments（实参）挑出最佳的 overload（重载）。基本上，编译器会说：“如果这个 overload（重载）与被传递的东西是最佳匹配的话，就调用这个 f；如果另一个 overload（重载）是最佳匹配，就调用它；如果第三个 overload（重载）是最佳的，就调用它”等等。看到了吗？一个针对类型的 compile-time conditional construct（编译时条件结构）。为了让 advance 拥有我们想要的行为方式，我们必须要做的全部就是创建一个包含 advance 的“内容”的重载函数的多个版本（此处原文有误，根据作者网站勘误修改——译者注），声明它们取得不同 iterator_category object 的类型。我为这些函数使用名字 doAdvance： template// use this impl for
void doAdvance(IterT& iter, DistT d, // random access
std::random_access_iterator_tag) // iterators
{
　iter += d;