STL 萃取(Traits)机制剖析

超、凢脫俗 2023-08-17 16:44 125阅读 0赞

## 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

转载于:https://www.cnblogs.com/WindSun/p/11450701.html