萃取

Traits 编程技法（萃取）

不论是泛型思维还是STL的实际运用，迭代器都扮演着重要的角色。迭代器是一种行为类似指针的对象，在算法中运用迭代器时，很可能会用到其相关类型。其中的相关类型就包括迭代器所指的对象的类型。假设算法中有必要声明一个变量，其类型就是迭代器所指的对象的类型，但是输入参数却只有迭代器改怎么办？
c++并没有支持typeof()!

我们假设现在要实现一个算法func，其出入参数为迭代器

void func(Iter iter)
{
	//如果我们需要一个iter指向的类型的变量，
	//该怎么声明呢?
}

方法一：参数推导

利用函数模板的参数推导机制(argument deducation)

template 
void fun_impl(I iter, T t)
{
	T tmp; //这里已经申请好了需要的变量
	//剩余的内容
	//...
}

于是，func函数就可以这么写：

void func(Iter iter)
{
	func_impl(iter, *iter); //将*iter传进去后，就知道了iter指向的类型
}
	

func函数将实际操作全部置于func_impl()之中，由于func_impl是一个函数模板，一旦被调用，编译器会自动进行template参数推导，于是导出类型T。

但是，当我们需要func的返回值是*iter的类型而不是void呢，我们连函数声明都写不出来！

返回值类型(不知道怎么写) func(Iter iter)
{
	func_impl(iter, *iter);
	...
}

注意：参数推导机制无法推导返回值

方法二：声明内嵌类型

template 
struct Iter{
	typedef T value_type;
	//...
}

template 
typename I::value_type func(I iter)
{
	return *iter;
}

这样就成功写出了func函数。
看起来不错，但是却有个隐晦的陷阱：并不是所有迭代器都是class type。原生指针就不是！如果不是class type，就无法为它定义内嵌类型。但STL（以及整个泛型思维）绝对必须接受原生指针作为一种迭代器，所以上面这样还不够，有没有办法可以让上述的一般化概念针对特殊情况做特殊化处理呢？template partial specialization(偏特化）可以做到。

方法三：萃取器

下面这个类模板专门用来萃取迭代器的特性，而value_type正是迭代器的特性之一。

template 
struct iterator_traits
{
	typedef typename I::value_type value_type;
	//...
}

我们可以通过这个萃取器萃取类型I的特性，换句话说，如果类型I定义了自己的value_type，那么iterator_traits::value_type就是I::value_type。

如方法二定义的Iter结构，Iter中定义了自己的value_type，那么func就可以改写成：

template 
typename iterator_traits::value_type func(I iter)
{
	return *iter;
}

但这除了多了一个中间层iterator_traits，又带来什么好处呢？
好处就是，iterator_traits可以拥有特化版本。现在，我们令iterator_traits拥有一个partial specializations如下：

template 
struct iterator_traits //偏特化版，迭代器是个原生指针
{
	typedef T value_type;
};

于是当我们调用func传入的是原生指针时，通过偏特化版本同样可以萃取到value_type。
到此，我们就基本解决了迭代器的相关类型的问题了！

迭代器相关类型

根据经验， 最常用到的迭代器相关类型有五种：value_type, difference_type, pointer, reference, iterator_catagoly。如果你希望你所开发的容器能与STL水乳交融，一定要为你的容器的迭代器定义这五种类型。具体内容参照STL源码剖析的相关章节。