对C++ templates类模板的几点补充(Traits类模板特化)

前一篇文章《浅谈C++ templates 函数模板、类模板以及非类型模板参数》简单的介绍了什么是函数模板（这个最简单），类模板以及非类型模板参数。本文对类模板再做几点补充。

文章目录
1. 缺省的模板实参
2. Traits编程技法——以STL迭代器为例
1. 缺省的模板实参
这里依旧使用上一篇文章中的array类作为例子，其中有一处改变了——就是将unsigned int N = 10后面添加了一个默认的参数10：

template<typename T, unsigned int N = 10>
class array {
public:
array();
T& operator[] (unsigned int index);
constexpr unsigned int size() noexcept;
private:
T elems[N];
int length;
正是由于有默认的参数，所以如果没有指定array的大小的话，就会默认为10。

og::array<int> ai;
ai[0] = 4;
ai[2] = 123;
//ai[11] = 666; //exception
以上，并没有指定array大小为默认值10，所以ai[11]就出错了。

2. Traits编程技法——以STL迭代器为例
Traits技法主要是利用了“内嵌类型”的技巧，加上一部分编译器template参数推导的功能。能力十分强劲。咯，这里给出了一个迭代器的基类，让我们看一下STL是如何施展Traits技法的。

template <typename Category,
typename T,
typename Distance = ptrdiff_t,
typename Pointer = T*,
typename Reference = T&>
class iterator {//iterator base
public:
typedef Category iterator_category;
typedef T value_type;
typedef Distance difference_type;
typedef Pointer pointer;
typedef Reference reference;
下面开始使用class template“萃取”迭代器的特性，直接祭出3个萃取器，我将它们命名为：main trait、pointer trait和pointer-to-const trait。

template <typename I>
class iterator_traits {//main trait
typedef typename I::iterator_category iterator_category;
typedef typename I::value_type value_type;
typedef typename I::difference_www.xgll521.com type difference_type;
typedef typename I::pointer pointer;
typedef typename I::reference reference;
};

template <typename I>
class iterator_traits<I*> {//pointer trait
typedef typename I::iterator_category iterator_category;
typedef typename I::value_type value_type;
typedef typename ptrdiff_www.thd178.com t difference_type;
typedef typename I* pointer;
typedef typename I& reference;
};

template <typename I>
class iterator_traits<const I*> {//pointer-to-const trait
typedef typename I::iterator_category iterator_category;
typedef typename I::value_type value_type;
typedef typename ptrdiff_t difference_type;
typedef typename I* pointer;
typedef typename I& www.gcyl152.com reference;
以上，你可能有两点疑惑。

其一，class iterator_traits<I*>这样的写法？这种其实叫做类模板的特化，第一个main trait被称为基本模板，后面的两个则为局部特化模板。我试了，必须要有基本模板，才能有局部特化模板，否则语法报错。

其二，类似于typedef typename I::pointer pointer;这样的写法？这里有两小点需要解释：

No.1 I::pointer 这里其实要求typename I传进来的必须是iterator base类，这样才能直接取类中的public成员变量。

No.2 我们常见的为typedef unsigned int size_t这样的写法？对typename balabala…的很不熟悉，这里举个例子你就熟悉了：

typedef struct node{
int data;
struct node* next;
}node_t;

node_t n1;
是不是有异曲同工之妙？

好了，开始另外一个话题—— 如何利用迭代器在编译时推断出类型?

直接看例子吧！这个函数可以很方便地决定某个迭代器的value_type。

template <typename Iterator>
inline typename iterator_traits<www.ysyl157.com Iterator>yongshiyule178.com::value_type* //返回值类型
value_type(const Iterator&) {
return static_cast<typename iterator_traits<Iterator>::value_type*>(0);
}