关于C++类型萃取

　　最近在看《STL源码剖析》，关于C++类型萃取的问题看了几天，感觉还是有些疑惑。

　　如果在C++中声明一个“以迭代器所指对象的类型”为类别，应当如何做。C++只支持sizeof()，并未支持typeof()!即便动用RTTI性质中的typeid()，获得的也只是型别名称，不能做变量声明只用。

　　可以利用function template的参数推导(argument deducation)机制。

 1 template <class T>
 2 struct MyIter {
 3     typedef T value_type;
 4     T* ptr;
 5     MyIter(T* p=0) : ptr(p){}
 6     T& operator*() const {retrun *ptr;}
 7     //...
 8 };
 9 
10 template <class I>
11 typename I::value_type
12 func(I ite)
13 {  return *ite;  }
14 
15 //...
16 MyIter<int> ite(new int(8));
17 cout<< func(ite);

　　以func()为对外接口，却把实际操作全部置于func_impl()之中，由于func_impl()是一个function template，一旦被调用，编译器会自动进行template参数推导。于是导出型别T，顺利解决问题。

　　迭代器所指对象的型别，称为该迭代器的value type。如果value type用于函数的返回值，上面的方法也就行不通了，毕竟函数的"template参数推导机制"推而导之的只是参数，无法推导函数的返回值。

　　如果采用内嵌型别，如下：

 1 template <class I, class T>
 2 void func_impl(I iter, T t)
 3 {
 4     T tmp;
 5     // ...
 6 };
 7 
 8 template <class I>
 9 inline
10 void func(I iter)
11 {
12     func_impl(iter, *iter);
13 }
14 
15 int main()
16 {
17     int i;
18     func(&i);
19 }

　　func()的返回型别必须加上关键词typename，因为T是一个template参数，在它被编译器具现化之前，编译器对T一无所悉，换句话说，编译器此时并不知道MyIter<T>::value_type代表的是一个型别或是一个member function或是一个data member。关键词typename的用意在于告诉编译器这是一个型别，才能顺利通过编译。

　　但并不是所有的迭代器都是class type。原生指针就不是，如果不是class type就无法为其定义内嵌性别。C++采用了template partialspecialization(偏特化)。class template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。

1 template <class I>
2 struct iterator_traits{
3     typedef typename I::value_type value_type;
4 };

　　这个所谓的traits，其意义是，如果I定义有自己的value type，那么通过这个traits的作用，萃取出来的value_type就是I::value_type。换句话说，如果I定义有自己的value type，先前那个func()可以写成这样：

1 template <class I>
2 typename iterator_traits<I>::value_type
3 func(I ite)
4 {  return *ite;  }

　　traits可以拥有特化版本，令iterator_traits拥有一个partial specialization如下：

1 template <class T>
2 struct iterator_traits<T*>{
3     typedef T value_type;
4 };

　　于是，原生指针int*虽然不是一种class type，亦可以通过traits取其value type。traits所扮演的“特性萃取机”角色，萃取各个迭代器的特性。所谓的迭代器特性，指的是迭代器的相应型别(associated types)。

　　而vector定义如下：

1 template <class T, class Alloc = alloc>
2 class vector {
3 public:
4     typedef T value_type;
5     typedef value_type* iterator;
6 ...
7 }

　　而使用了两个typedef是为了使其有意义，便于理解，而没有进行类型的萃取。萃取机制是从一个指针萃取出指针所指的型别，而在上述的定义中，是将一个型别取地址，并没有使用iterator_traits进行萃取。