STL 萃取(Traits)机制剖析

模板特化

在将萃取机制之前，先要说明模板特化

当有两个模板类，一个是通用泛型模板，一个是特殊类型模板，如果创建一个特殊类型的对象，会优先调用特殊的类型模板类，例如：

template <typename T>	//泛型模板

class MyClass

{

public:

	MyClass()

	{

		cout << "T MyClass!" << endl;

	}

	~MyClass()

	{

		cout << "~T MyClass!" << endl;

	}

};

template<>

class MyClass<int>	//全特化模板

{

public:

	MyClass()

	{

		cout << "int MyClass!" << endl;

	}

	~MyClass()

	{

		cout << "~int MyClass!" << endl;

	}

};

int main()

{

	MyClass<char> mc0;

	MyClass<int> mc1;

	return 0;

}

运行结果：

T MyClass!

int MyClass!

~int MyClass!

~T MyClass!

萃取机制

现在举一系列例子来说明萃取机制

现在有两个类，需要完成相同的功能GetSum返回求和值

//int类型

class IntArray

{

public:

    IntArray()

    {

        a = new int[10];

        for (int i = 0; i < 10; ++i)

        {

            a[i] = i + 1;

        }

    }

    ~IntArray()

    {

        delete[] a;

    }

    int GetSum(int times)	//对整数求和

    {

        int sum = 0;

        for (int i = 0; i < 10; ++i)

            sum += a[i];

        cout << "int sum=" << sum << endl;

        return sum * times;

    }

private:

    int *a;

};

//Float类型

class FloatArray

{

public:

    FloatArray()

    {

        f = new float[10];

        for (int i = 1; i <= 10; ++i)

        {

            f[i - 1] = 1.0f / i;

        }

    }

    ~FloatArray()

    {

        delete[] f;

    }

    float GetSum(float times)	//对浮点数求和

    {

        float sum = 0.0f;

        for (int i = 0; i < 10; i++)

            sum += f[i];

        cout << "float sum=" << sum << endl;

        return sum * times;

    }

private:

    float* f;

};

我们可以看到，这样写代码冗余度很高，一部分功能比如GetSum函数，两个类都有，能不能用一个类完成？

先定义一个类，通过泛型，调用对应对象的GetSum函数得到结果。

template<class T>

class Apply

{

public:

    float GetSum(T& t, float inarg)

    {

        return t.GetSum(inarg);

    }

};

这种方法不能完全解决我们的问题(函数返回值和参数类型固定，就会导致异常)，如何解决变化的输入输出参数？traits技术就能解决问题。

template<class T>	//可以什么都不用写，说明定义了一个模板类

class NumTraits

{};

//模板特化IntArray

template<>

class NumTraits<IntArray>

{

public:

    typedef int resulttype;

    typedef int inputargtype;

};

//模板特化FloatArray

template<>

class NumTraits<FloatArray>

{

public:

    typedef float resulttype;

    typedef float inputargtype;

};

template<class T>

class Apply2

{

public:

    NumTraits<T>::resulttype GetSum(T& obj, NumTraits<T>::inputargtype inputarg)

    {

        return obj.GetSum(inputarg);

    }

};

int main()

{

    IntArray intary;

    FloatArray floatary;

    Apply2<IntArray> ai2;  //采用萃取

    Apply2<FloatArray> af2; //采用萃取

    cout << "2整型数组的和3倍：" <<ai2.GetSum(intary,3) << endl;	//返回整形

    cout << "2浮点数组的和3.2倍：" << af2.GetSum(floatary,3.2f) << endl;	//返回浮点型

    return 0;

}

为什么两个类中都定义了resulttype和inputargtype，为什么要把返回类型、输入参数，都定义为相同的名称呢？因为为了编制模板类共同的调用接口做准备。

为了简化Apply2函数的定义形式，再次巧妙运用typedef进行定义，代码如下，与原始功能相同。

//泛型模板类

template<class T>

class NumTraits

{};	//可以什么都不用写，说明定义了一个模板类

template<> //模板特化

class NumTraits<IntArray>

{

public:

    typedef int resulttype;

    typedef int inputargtype;

};

template<> //模板特化

class NumTraits<FloatArray>

{

public:

    typedef float resulttype;

    typedef float inputargtype;

};

template<class T>

class Apply2

{

public:

    typedef NumTraits<T>::resulttype result;

    typedef NumTraits<T>::inputpara input;

    result GetSum(T& obj, intput inputarg)

    {

        return obj.GetSum(inputarg);

    }

};

总结

萃取机制在STL中被广泛运用，借助模板特化和和typedef可以将接口做到通用，降低了代码的冗余度，提高了代码的复用

巴特西

STL 萃取(Traits)机制剖析

模板特化

萃取机制

总结

最新文章

热门文章