STL源码剖析-型别技术

迭代器（一种泛型指针类型）是容器和算法的胶合剂。在使用中，经常会使用迭代器相关的类型。

来看迭代器类型萃取机。

文件：stl_iterator_base.h

定义迭代器种类的五种类型，这五种类型不包含任何数据，只是用来作为参数传递给算法，
这时会根据编译器的函数重载来选择最合适的对迭代器的操作，比如，对一个迭代器加上n，
对于forword类型的，只能循环n次，一次加一，而对于random类型的，就可以一次+n，
这样可以提高效率。当设计迭代器的时候，选择这五种类型的一种
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 {};

迭代器的类型萃取机。这个类可以提取出你想使用的类型。
要想使用这个萃取机，必须自己在定义迭代器的时候，通过内嵌类型定义这些类型。
template 
struct iterator_traits {
  typedef typename _Iterator::iterator_category iterator_category;
  typedef typename _Iterator::value_type        value_type;
  typedef typename _Iterator::difference_type   difference_type;
  typedef typename _Iterator::pointer           pointer;
  typedef typename _Iterator::reference         reference;
};

上面的对于原生指针不可用，因此有了偏特化版本。
template 
struct iterator_traits<_Tp*> {
  typedef random_access_iterator_tag iterator_category;
  typedef _Tp                         value_type;
  typedef ptrdiff_t                   difference_type;
  typedef _Tp*                        pointer;
  typedef _Tp&                        reference;
};

template 
struct iterator_traits {
  typedef random_access_iterator_tag iterator_category;
  typedef _Tp                         value_type;
  typedef ptrdiff_t                   difference_type;
  typedef const _Tp*                  pointer;
  typedef const _Tp&                  reference;
};

下面来看一个具体的迭代器类型设计：
文件：  stl_list.h
struct _List_iterator_base {
  typedef size_t                     size_type;
  typedef ptrdiff_t                  difference_type;
  typedef bidirectional_iterator_tag iterator_category;
	。。。。。。。。。。。。。。
}

template
struct _List_iterator : public _List_iterator_base {
  typedef _List_iterator<_Tp,_Tp&,_Tp*>             iterator;
  typedef _List_iterator<_Tp,const _Tp&,const _Tp*> const_iterator;
  typedef _List_iterator<_Tp,_Ref,_Ptr>             _Self;

  typedef _Tp value_type;
  typedef _Ptr pointer;
  typedef _Ref reference;
  。。。。。。。。。。。。。。。。。
}

这样，每种迭代器类型，在自己的类内，通过内嵌类型定义，然后使用公用的迭代器萃取机，方便的提取相应的类型。如下图所示：

萃取类型的特征。

上面介绍是负责萃取迭代器的类型。还有一种负责萃取类型的特性。
比如：你要数组copy（copy是个模板函数）时，假如你存的是int类型，就可以直接memcpy或者memmove，
但是若是类类型对象，你还要调用构造函数。这样可以通过萃取类型，在编译时期通过函数重载确定选用什么复制类型，来加快操作。
eg：
template  inline void copy(T* source,T* destination,int n) {
   copy(source, destination, n,   typename __type_traits::has_trivial_copy_constructor());   函数重载
}

template  void copy(T* source, T* destination, int n, __false_type){};  通过两种不同的类类型来重载。
template  void copy(T* source, T* destination, int n, __true_type){};


文件：type_traits.h

struct __true_type {
};

struct __false_type {
};

默认自定义的类类型，都是 non-tivial的。你自己可以自己设定，一般如果类的内部含有指针成员，并且对它进行内存动态分配，这种类一般就要实现自己的non-trivial-xxx
template 
struct __type_traits { 
   typedef __true_type     this_dummy_member_must_be_first;
 
   typedef __false_type    has_trivial_default_constructor;     构造函数
   typedef __false_type    has_trivial_copy_constructor;				复制构造函数
   typedef __false_type    has_trivial_assignment_operator;			赋值函数
   typedef __false_type    has_trivial_destructor;							析构函数
   typedef __false_type    is_POD_type;
}；


语言内置的类型不能内置类型定义。以下选取一些偏特化的：
__STL_TEMPLATE_NULL struct __type_traits {
   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 {
   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;
};

template 
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;
};


__STL_TEMPLATE_NULL struct __type_traits {
   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;
};
。。。。。。。。。。。。。。。。还有好多偏特化，就不一一列举了。

总结：