C++ Traits應用技巧分享

C++中有一種比較難以理解的知識，叫做C++ Traits技術。我們在這篇文章中將會針對這一技術做一個詳細的介紹。希望大家可以收藏這篇文章，作為學習參考對象，方便我們對這一技術的理解。

C++ Traits技術可以用來獲得一個 類型的相關信息的。 首先假如有以下一個泛型的迭代器類，其中類型參數 T 為迭代器所指向的類型：

template < typename T> 
class myIterator  
{  
...  
}; 

當我們使用myIterator時，怎樣才能獲知它所指向的元素的類型呢？我們可以為這個類加入一個內嵌類型，像這樣：

template < typename T> 
class myIterator  
{  
typedef T value_type;   
...  
}; 

這樣當我們使用myIterator類型時，可以通過 myIterator::value_type來獲得相應的myIterator所指向的類型。

現在我們來設計一個算法，使用這個信息。

template < typename T> 
typename myIterator< T>::value_type Foo(myIterator< T> i)  
{  
...  
} 

這裡我們定義了一個函數Foo，它的返回為為 參數i 所指向的類型，也就是T，那麼我們為什麼還要興師動眾的使用那個value_type呢？ 那是因為，當我們希望修改Foo函數，使它能夠適應所有類型的迭代器時，我們可以這樣寫：

template < typename I> //這裡的I可以是任意類型的迭代器  
typename I::value_type Foo(I i)  
{  
...  
} 

現在，任意定義了 value_type內嵌類型的迭代器都可以做為Foo的參數了，並且Foo的返回值的類型將與相應迭代器所指的元素的類型一致。至此一切問題似乎都已解決，我們並沒有使用任何特殊的技術。然而當考慮到以下情況時，新的問題便顯現出來了：

原生指針也完全可以做為迭代器來使用，然而我們顯然沒有辦法為原生指針添加一個value_type的內嵌類型，如此一來我們的Foo()函數就不能適用原生指針了，這不能不說是一大缺憾。那麼有什麼辦法可以解決這個問題呢？ 此時便是我們的主角：類型信息搾取機C++ Traits登場的時候了

....drum roll...... 

我們可以不直接使用myIterator的value_type，而是通過另一個類來把這個信息提取出來：

template < typename T> 
class Traits  
{  
typedef typename T::value_type value_type;  
}; 

這樣，我們可以通過 Traits< myIterator>::value_type 來獲得myIterator的value_type，於是我們把Foo函數改寫成：

template < typename I> //這裡的I可以是任意類型的迭代器  
typename Traits< I>::value_type Foo(I i)  
{  
...  
} 

然而，即使這樣，那個原生指針的問題仍然沒有解決，因為Trait類一樣沒辦法獲得原生指針的相關信息。於是我們祭出C++的又一件利器--偏特化(partial specialization)：

template < typename T> 
class Traits< T*> //注意 這裡針對原生指針進行了偏特化  
{  
typedef typename T value_type;  
}; 

通過上面這個C++ Traits的偏特化版本，我們陳述了這樣一個事實：一個 T* 類型的指針所指向的元素的類型為 T。

如此一來，我們的 Foo函數就完全可以適用於原生指針了。比如：

int * p;  
....  
int i = Foo(p); 

C++ Traits會自動推導出 p 所指元素的類型為 int，從而Foo正確返回。