traits编程基础

2024-03-07 18:32
文章标签 基础 编程 traits

本文主要是介绍traits编程基础,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!

哈,我发现我终于成为标题党啦,全拿一些powerful的词做标题,骗点击率。说实话,在学校写论文全是有目的的,保研,升学,拿学位等,其实写的都是些什么哦,这里抄那里抄,能把专家组唬到就是好文章,写博客不同,我爱写就写,你当我是炫耀也好,轻浮也罢,都不放在耳边。

C++语言其实一点都不强大,强大的是那些使用C++的牛人们!

1,traits技法

这个说法我是从《STL源码剖析》中看到的,但是真正明白还是后来慢慢想才明白的。traits的意思是‘特性’,《Eff C++》里说将类的设计视为类型的设计,把class的设计当成type的设计,C++提供了一种无限的可能,使你可以不断的设计新的类型,从而使语言本身更强大。面对各种class,语言本身也没有提供太多的东西去描述‘特性’,有些知识是一开始不可预料的,所以没办法定义,比如,可拷贝性。如果语言定义一开始就很注重这个概念,那可能会多一个关键字操作符,譬如copiable()。在C的时代有sizeof(),在C++的时候有typeof,开玩笑,是typeid,但是这是在运行时,但是有了traits技法,这个是不必要的,将这些事情给编译器在编译期运行,会给运行程序带来更多的效率。我们知道型别本身这个信息也可以看成是基本的‘特性’。

在编译期做‘特性’检查,就是做类似这样的事情:

template<typename T>
void doSomething(T& t)
{
     if(t 具有某种特性)
    {
      做一些事情
    }
    else
    {
      做另一些事情
    }
}

在运行期做,可以这样设计T

class T
{
public:
   T() : copiable(true) {}
   virtual ~T() {}
    bool copiable;
};

这样做很糟糕,第一,‘特性’本身做为数据存储起来,那就会存在各个对象内,浪费空间,如果用静态数据,也很麻烦,第二,在doSomething()里要多做一次判断,浪费时间,浪费运行期时间。总之就是,浪费运行期的时间和空间。

将这些事移到编译期做,编译期能做些什么?类型推导。同时还需要C++一个本身的功能,就是偏特化。在运行期的数据、信息,我们转化为类型,用类来表示这些信息,比如特性。

首先,定义表示‘真’和‘假’的类:

struct _true_type{};
struct _false_type{};

它们对应于运行期的值,true和false;

再将特性定义成内嵌类型的typedef:

class T
{
   typedef _true_type copiable;
};

然后在doSomething()里做类型推导:

template<typename T>
void doSomething(T& t)
{
  typedef typename T::copiable copiable;
  doSomething_aux(t,copiable());
}

真正在推导的是另一个重载的函数doSomething_aux,如下定义

template<typename T>
void doSomething_aux(T& t,_true_type)
{
  当可以拷贝时做的事情
}

template<typename T>
void doSomething_aux(T& t,_false_type)
{
 当不可以拷贝时做的事情
}

这样就大功告成,似乎只用到了重载函数,但是这样的特性方法不能推广到基本类型,比如,T是int型,那在doSomething里就出错了,int::copiable没有定义,当然啦,你不可能把这个特性加进去。

再加一层封装可以解决这个问题:

template<typename T>
struct type_traits
{
  typedef T::copiable copiable;
};

然后改写doSomething:

template<typename T>
void doSomething(T& t)
{
  typedef typename type_traits<T>::copiable copiable;
  doSomething_aux(t,copiable());
}

为什么要转这么个弯?因为这样做了就有机会为基本类型添加特性信息,我们可以特化这个type_traits为基本类型,如

template<>
struct type_traits<int>
{
  typedef _true_type copiable;
};

STL里有个文件type_traits.h里面就定义了所有这些基本类型的偏特化版,当然,这里的copiable是我想出来的一个特性。

不仅仅只能为type可以定义traits,还可以为其它很多概念定义traits,比如iterator,它的偏特化版就牵扯到原始指针,可以认为,原始指针是一种iterator,而iterator是一个抽象的概念。

2,模板元编程TMP

traits技法是一种TMP,它是将一部分运行期运行的程序移到编译期,更大的挖掘编译器的能力,像上面那些对‘特性’的条件判断,就是利用了参数推导。而循环结构的程序,却是利用了递归,比如求fibonacci数的程序:

#include <cstdlib>
#include <iostream>

using namespace std;

template<unsigned int n>
struct fibonacci
{
       enum{value=fibonacci<n-1>::value+fibonacci<n-2>::value};
};

template<>
struct fibonacci<1>
{
       enum{value=1};
};

template<>
struct fibonacci<0>
{
       enum{value=0};
};
int main(int argc, char *argv[])
{
    cout<<fibonacci<10>::value<<endl;
    system("PAUSE");
    return EXIT_SUCCESS;
}

这相当于一个"hello TMP world"程序。更多的内容我还不了解,我只能感叹一句,这样的程序,真酷!

这篇关于traits编程基础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/784431

相关文章

Python基础文件操作方法超详细讲解(详解版)

《Python基础文件操作方法超详细讲解(详解版)》文件就是操作系统为用户或应用程序提供的一个读写硬盘的虚拟单位,文件的核心操作就是读和写,:本文主要介绍Python基础文件操作方法超详细讲解的相... 目录一、文件操作1. 文件打开与关闭1.1 打开文件1.2 关闭文件2. 访问模式及说明二、文件读写1.

揭秘Python Socket网络编程的7种硬核用法

《揭秘PythonSocket网络编程的7种硬核用法》Socket不仅能做聊天室,还能干一大堆硬核操作,这篇文章就带大家看看Python网络编程的7种超实用玩法,感兴趣的小伙伴可以跟随小编一起... 目录1.端口扫描器:探测开放端口2.简易 HTTP 服务器:10 秒搭个网页3.局域网游戏:多人联机对战4.

Java并发编程必备之Synchronized关键字深入解析

《Java并发编程必备之Synchronized关键字深入解析》本文我们深入探索了Java中的Synchronized关键字,包括其互斥性和可重入性的特性,文章详细介绍了Synchronized的三种... 目录一、前言二、Synchronized关键字2.1 Synchronized的特性1. 互斥2.

C#基础之委托详解(Delegate)

《C#基础之委托详解(Delegate)》:本文主要介绍C#基础之委托(Delegate),具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教... 目录1. 委托定义2. 委托实例化3. 多播委托(Multicast Delegates)4. 委托的用途事件处理回调函数LINQ

Python异步编程中asyncio.gather的并发控制详解

《Python异步编程中asyncio.gather的并发控制详解》在Python异步编程生态中,asyncio.gather是并发任务调度的核心工具,本文将通过实际场景和代码示例,展示如何结合信号量... 目录一、asyncio.gather的原始行为解析二、信号量控制法:给并发装上"节流阀"三、进阶控制

0基础租个硬件玩deepseek,蓝耘元生代智算云|本地部署DeepSeek R1模型的操作流程

《0基础租个硬件玩deepseek,蓝耘元生代智算云|本地部署DeepSeekR1模型的操作流程》DeepSeekR1模型凭借其强大的自然语言处理能力,在未来具有广阔的应用前景,有望在多个领域发... 目录0基础租个硬件玩deepseek,蓝耘元生代智算云|本地部署DeepSeek R1模型,3步搞定一个应

C#多线程编程中导致死锁的常见陷阱和避免方法

《C#多线程编程中导致死锁的常见陷阱和避免方法》在C#多线程编程中,死锁(Deadlock)是一种常见的、令人头疼的错误,死锁通常发生在多个线程试图获取多个资源的锁时,导致相互等待对方释放资源,最终形... 目录引言1. 什么是死锁?死锁的典型条件:2. 导致死锁的常见原因2.1 锁的顺序问题错误示例:不同

PyCharm接入DeepSeek实现AI编程的操作流程

《PyCharm接入DeepSeek实现AI编程的操作流程》DeepSeek是一家专注于人工智能技术研发的公司,致力于开发高性能、低成本的AI模型,接下来,我们把DeepSeek接入到PyCharm中... 目录引言效果演示创建API key在PyCharm中下载Continue插件配置Continue引言

MySQL中my.ini文件的基础配置和优化配置方式

《MySQL中my.ini文件的基础配置和优化配置方式》文章讨论了数据库异步同步的优化思路,包括三个主要方面:幂等性、时序和延迟,作者还分享了MySQL配置文件的优化经验,并鼓励读者提供支持... 目录mysql my.ini文件的配置和优化配置优化思路MySQL配置文件优化总结MySQL my.ini文件

C#反射编程之GetConstructor()方法解读

《C#反射编程之GetConstructor()方法解读》C#中Type类的GetConstructor()方法用于获取指定类型的构造函数,该方法有多个重载版本,可以根据不同的参数获取不同特性的构造函... 目录C# GetConstructor()方法有4个重载以GetConstructor(Type[]