《STL源码剖析》学习笔记2——神奇的__type_traits

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  在STL中为了提供通用的操作而又不损失效率，我们用到了一种特殊的技巧，叫traits编程技巧。具体的来说，traits就是通过定义一些结构体或类，并利用模板类特化和偏特化的能力，给类型赋予一些特性，这些特性根据类型的不同而异。在程序设计中可以使用这些traits来判断一个类型的一些特性，引发C++的函数重载机制，实现同一种操作因类型不同而异的效果。traits的编程技巧极度弥补了C++语言的不足 。

 

举例：

 

现在定义一个__type_traits可以获得类型的如下属性：

1. 是否存在non-trivial default constructor

2. 是否存在non-trivial copy constructor

3. 是否存在non-trivial assignment operator

4. 是否存在non-trivial destructor

 

struct __true_type {
};

struct __false_type {
};

 

template
struct __type_traits { 

    typedef __false_type    has_trivial_default_constructor;
   typedef __false_type    has_trivial_copy_constructor;
   typedef __false_type    has_trivial_assignment_operator;
   typedef __false_type    has_trivial_destructor;
};

 

问题：为什么把对象的所有的属性都定义为__false_type？

这样是采用最保守的做法，先把所有的对象属性都设置为__false_type，然后在针对每个基本数据类型设计特化的__type_traits，就可以达到预期的目的，如可以定义__type_traits如下：

 

template <>

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;
};

 

template <>

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;
};

 

    ......

 

    ......

 

其他基本类型的traits也可以有相应的定义

 

__type_traits的偏特化版本

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;
};

 

我们可以自定义__type_traits的特化版本

比如对与自定义的Shape类型，我们可以这样定义__type_traits

struct __type_traits {
   typedef __false_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;
};

 

如果编译器够厉害，我们甚至可以不用自己去定义特化的__type_traits，编译器就能够帮我们搞定：）

 

如何使用呢？

 

假设现在用个模板函数fun需要根据类型T是否有non-trivial constructor来进行不同的操作，可以这样来实现：

 

template

void fun()

{

     typedef typename __type_traits::has_trivial_constructor _Trivial_constructor;

    __fun(_Trivial_constructor()); // 根据得到的_Trivial_constructor来调用相应的函数

}

 

// 两个重载的函数

void __fun(__true_type )    

{ .....  }

 

void __fun(__false_type )

{ ...... }