STL-萃取技术traits技术

2024-03-05 04:44
文章标签 技术 stl traits 萃取

本文主要是介绍STL-萃取技术traits技术，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

traits技术

原理：利用template的参数推导机制获取传入的参数型别。

template<typename T>
struct Iter
{typedef T value_type;....
}template<typename T>
typename T::value_type func(T* ite)
{return *ite;}

这种程度，依旧会遇到一个问题：如果不是一个class type（比如指针，引用），就无法进行正确的参数推导。可以使用模板偏特化来处理这种情形：

template<typename T>
struct Iter<T*>
{typename T value_type;
};

我们需要处理的核心问题：通过traits技术如何获得iterator描述的型别？

template<typename T>
struct iterator_traits
{typedef typename T::iterator_category iterator_category;typedef typename T::value_type value_type;typedef typename T::difference_type difference_type;typedef typename T::pointer pointer;typedef typename T::reference reference;
};

同时，iterator_traits必须对传入的型别为pointer和pointer-to-const者设计特化版本。

template<typename T>
struct iterator_traits<T*>
{...typedef random_access_iterator_tag iterator_category;
}template<typename T>
struct iterator_traits<const T*>
{...typedef random_access_iretator_tag iterator_category;
}
型别：

  • value type：描述iterator指向对象的型别。

  • difference type：描述两个iterator之间的距离，默认情况下使用C++内建的ptrdiff_t类型

  • reference type：描述iterator所指向对象的引用

  • pointer type：描述iterator所指向对象的指针

  • iterator_category

    ：描述迭代器的相应性别

    • Input Iterator：只读迭代器
    • Output Iterator：只写迭代器
    • Forward Iterator：读写迭代器
    • Bidirectional Iterator：双向移动迭代器，可读写
    • Random Access Iterator：随机移动迭代器，可读写

利用重载机制，通过在编译期就为不同版本的迭代器选择不同版本的函数：

template<typename category,typename T,typename dis=ptrdiff_t,typename poin=T*,typename ref=T&>
struct iterator
{typedef category iterator_category;typedef T value_type;typedef dis difference_type;typedef poin pointer;typedef ref reference;
};struct input_iterator_tag {};
struct output_iterator_tag {};
struct forward_iterator_tag : public input_iterator_tag {};
struct bidirectional_iterator_tag : public forward_iterator_tag {};
struct random_access_iterator_tag : public bidirectional_iterator_tag {};template <typename InputIterator,typename Distance>
inline void __advance(InputIterator& iter,Distance n,input_iterator_tag)
{while(n--)++iter;
}template <typename ForwardIterator,typename Distance>
inline void __advance(ForwardIterator& iter,Distance n,forward_iterator_tag)
{__advance(i,n,input_iterator_tag());
}template <typename BidirectionalIterator,typename Distance>
inline void __advance(BidirectionalIterator& iter,Distance n,bidirectional_iterator_tag)
{if(n > 0)while(n--)++iter;if(n < 0)while(n--)--iter;
}template <typename RandomAccessIterator,typename Distance>
inline void __advance(RandomAccessIterator& iter,Distance n,random_access_iterator_tag)
{iter += n;
}

根据traits机制，需要使用以下 的包装器：

template <typename InputIterator,typename Distance>
inline void __advance(InputIterator& iter,Distance n)
{__advance(i,n,iteratir_traits<InputIterator>::iterator_category());
}

获取型别的函数：

template<typename Iterator>
inline typename iterator_traits<Iterator>::iterator_category iteratir_category(const Iterator&)
{typedef typename iterator_traits<Iterator>::iterator_category category;return category();
}template<typename Iterator>
inline typename iterator_traits<Iterator>::distance_type* distance_type(const Iterator&)
{return static_cast<typename iterator_traits<Iterator>::distance_type*>(0);
}template<typename T>
inline typename iterator_traits<Iterator>::value_type* value_type(const Iterator&)
{return static_cast<typename iterator_traits<Iterator>::value_type*>(0);
}
总结

  • 设计适当的型别，是迭代器的责任。

  • 设计适当的迭代器，是容器的责任。

__type_traits

traits技术弥补了C++语言本身的不足，但是traits技术不仅存在于Iterator之中，也存在于STL之中。iterator_traits负责萃取迭代器特性，__type_traits则负责萃取型别参数。此处的型别参数是指：这个型别是否具有non-trivial default ctor？是否具有non-trivial copy ctor？是否具有non-travial assignment operator？是否具有non-trravial dctor？如果没有的话，我们可以使用memcpy()，memmove()采取最有效的操作。否则的话，需要根据ctor，copy，dctor等进行复杂的操作。
可以使用如下类似与iterator_traits的方式：

__type_traits<T>::has_trivial_default_constructor
__type_traits<T>::has_trivial_copy_constructor
__type_traits<T>::has_trivial_assignment_operator
__type_traits<T>::has_trivial_destructor
__type_traits<T>::is_POD_typestruct __true_type {};
struct __false_type {};template<typename T>
struct __type_traits
{typedef __false_type has_trivial_default_constructor;typedef __false_type has_trivial_copy_constructor;typedef __false_type has_trivial_assignment_operatortypedef __false_type has_trivial_destructor;typedef __false_type is_POD_type; 
}

STL为所有的内嵌性别定义最保守的值，然后再为体统提供类型（char，long，int，double）等设计适当的特化版本。

__STL_TEMPLATE_NULL struct __type_traits<bool> {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;
};#endif /* __STL_NO_BOOL */__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<signed 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<unsigned 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;
};#ifdef __STL_HAS_WCHAR_T__STL_TEMPLATE_NULL struct __type_traits<wchar_t> {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;
};#endif /* __STL_HAS_WCHAR_T */__STL_TEMPLATE_NULL struct __type_traits<short> {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<unsigned short> {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<unsigned 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<long> {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<unsigned long> {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;
};#ifdef __STL_LONG_LONG__STL_TEMPLATE_NULL struct __type_traits<long long> {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<unsigned long long> {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;
};#endif /* __STL_LONG_LONG */__STL_TEMPLATE_NULL struct __type_traits<float> {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;
};__STL_TEMPLATE_NULL struct __type_traits<long 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;
};#ifdef __STL_CLASS_PARTIAL_SPECIALIZATIONtemplate <class _Tp>
struct __type_traits<_Tp*> {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;
};#else /* __STL_CLASS_PARTIAL_SPECIALIZATION */__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<signed 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<unsigned 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<const 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<const signed 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<const unsigned 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;
};

这篇关于STL-萃取技术traits技术的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！


http://www.chinasem.cn/article/775365。

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