iterator_traits技法
问题
在 C++ 泛型编程中，如何知道“迭代器所指对象的类型”，以便声明临时变量呢？我们把迭代器所指对象的类型称为value type。
template <class Iterator>
void func(Iterator it)
{
// 如果我想声明Iterator所指对象类型的临时变量应该怎么办呢？
// 在这里没有办法！
}
函数模板的参数推导机制
但是可以利用函数模板的参数推导机制来达到目的。
template <class Iterator>
void func(Iterator it)
{
func_impl(it, *it); // 将任务交给func_impl完成
}
template <class Iterator, class T>
void func_impl(Iterator it, T t)
{
// 现在T就是Iterator所指对象的类型
T tmp; // 达到目的
}
这种以func函数为对外接口，实际任务由func_impl函数完成的机制称为分派机制。这种机制可以实现所谓的“C++编译期间的多态”，将在下一篇文章中讲述。
编译器会自然推导出 T 的类型，但是思考有一个新的问题“value type如何用于声明返回类型”？
迭代器的value type
函数模板的参数推导机制不能推断返回值的类型！怎么办呢？那就让迭代器告诉我们吧！
当实现一个Iterator类时，必须指明自己的value type是什么，比如：
template <class T>
struct MyIterator {
typedef T value_type; // 自己指定value type是什么
.......
};
这样，在泛型编程时可以这样获取迭代器的value type
template <class Iterator>
typename Iterator::value_type // 这一行都是返回类型声明
func(Iterator it)
{
return *it;
}
iterator_traits
接下来这个iterator_traits类模板专门用来“萃取”迭代器的特性，而value type正是迭代器特性之一。
template <class Iterator>
struct iterator_traits {
typedef typename Iterator::value_type value_type;
...... // 其他更多特性
}
这个如果iterator_traits的作用是：如果Iterator本身有value type，那么就用它。
在这之后，func函数可以重新写成这样：
template <class Iterator>
typename iterator_traits<Iterator>::value_type // 这一行都是返回类型声明
func(Iterator it)
{
return *it;
}
为什么要多加一层呢？假设每个迭代器的实现者都指定了自己的value type，但并不是每个迭代器都是class，能够通过域作用符访问里面的成员，比如原生指针int*。
int main()
{
int x = 888;
func(&x); // 这样是不可以的
}
偏特化
针对原生指针类型，可以使用偏特化技术，为其定制专门的版本。
template <class T>
struct iterator_traits<T*> { // 针对原生指针T*的偏特化
typedef T value_type;
...... // 其他更多特性
}
template <class T>
struct iterator_traits<const T> { // 针对原生指针const T的偏特化
typedef T value_type;
...... // 其他更多特性
}
原生指针可能还是const T*类型，为了正确推断出T而不是const T，需要为const T*偏特化一个版本。
总结
总之，iterator_traits这个类模板是一台“榨汁机”，专门“萃取”迭代器的各种特性。它能够正常工作的一个重要原因是，设计迭代器的人共同遵守一个约定：自行定义迭代器的相应类型。STL 大家庭都遵守了这个约定，不遵守这个约定就不能兼容这个大家庭。
迭代器的相应类型共有五种，完整的iterator_traits是这样的：
template <class Iterator>
struct iterator_traits {
typedef typename Iterator::value_type value_type; // 迭代器所指对象的类型
typedef typename Iterator::iterator_category iterator_category; // 迭代器的类别
typedef typename Iterator::difference_type difference_type; // 两个迭代器的之间距离
typedef typename Iterator::pointer pointer // 指向迭代器所指的对象
typedef typename Iterator::reference reference // 迭代器所指对象的引用
}
正是迭代器的 5 种类型和iterator_traits技法成就了所谓的“C++编译期间的多态”。
最后
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