条款47：请使用traits class表现类型信息

1、STL共有5种迭代器：

a、input迭代器，只能向前移动，一次一步。客户只能读取它所指的对象，且只能读取一次。它模仿指向输入文件的阅读指针（read pointer）；C++程序中的istream_iterators就是这类的代表。

b、output迭代器，只能向前移动，一次一步。客户只能写入它所指的对象，且只能写入一次。它模仿指向输出文件的涂写指针（write pointer）；ostream_iterators是这一类代表。

c、forward迭代器，继承自input迭代器，可以做上述两种迭代器能做的每一件事，而且可以读写它所指的对象一次以上。

d、bidirectional迭代器，继承自forward迭代器，可以向前向后移动。STL中的list、set、multiset、map、和multimap迭代器就是这一类迭代器。

e、randomaccess迭代器，继承自bidirectional迭代器。它可以在常量时间内向前或向后跳跃任意距离，类似原始指针，内置指针就可以当做random access迭代器使用。vector、deque和string的迭代器就是这类。

2、例子：

//deque迭代器是random access迭代器,所以应该这样:
template<...>
class deque{
public:class iterator{public:typedef random_access_iterator_tag iterator_category;...};...
};
//list迭代器可双向行进,所以应该这样:
template<...>
class list{
public:class iterator{public:typedef bidirectional_iterator_tag iterator_category;...};...
};
//对于iterator_traits，只要响应iterator class的嵌套式typedef即可:
template <typename IterT>
struct iterator_traits{typedef typename IterT::iterator_category iterator_category;...
};
//偏特化，以iterator_traits为指针指定的迭代器类型如下:
template<typename IterT>
struct iterator_traits<IterT*>{typedef random_access_iterator_tag iterator_category;...
};
template<typename IterT, typename DistT>
void advance(IterT& iter, DistT& d){if (typeid(typename std::iterator_traits<IterT>::iterator_category)== typeid(std::random_access_iterator_tag))...
}

上述例子说明设计并实现traits class的步骤是：

a、确认若干希望将来可取得的类型相关信息。例如对迭代器而言，希望将来可取得其分类。

b、为该信息选择一个名称（例如iterator_category）。

c、提供一个模板和一组特化版本（如iterator_traits），内含希望支持的类型相关信息。

3、上述例子IterT类型在编译期间获取，所以iterator_traits<IterT>::iterator_category也可在编译期间确定。但if语句却在运行期核定。怎么办？可以使用重载的办法。

例子：

//这份实现用于random access迭代器
template<typename IterT, typename DistT>
void doAdvance(IterT& iter, DistT d, std::random_access_iterator_tag){iter += d;
}
//这份实现用于bidirectional迭代器
template<typename IterT, typename DistT>
void doAdvance(IterT& iter, DistT d, std::bidirectional_iterator_tag){if (d >= 0){while (d--){++iter;}}else {while (d++){--iter;}}
}
//这份实现用于input迭代器
template<typename IterT, typename DistT>
void doAdvance(IterT& iter, DistT d, std::input_iterator_tag){if (d < 0){throw std::out_of_range("Negative distance");}while (d--){++iter;}
}
//重载机制调用适当的实现代码
template<typename IterT, typename DistT>
void advance(IterT& iter, DistT& d){doAdvance(iter, d, typename std::iterator_traits<IterT>::iterator_category());
}

上述例子说明使用一个traits class的方法是：

a、建立一组重载函数或函数模板，彼此间的差异只在于各自的traits参数，令每个函数实现代码与其接受的traits信息相应和。

b、建立一个控制函数或函数模板，它调用上述重载函数并传递traits class所提供的信息。

请记住：

• Traits classes 使得“类型相关信息”在编译期可用。它们以templates和 template特化完成实现。
• 整合重载技术后，traitsclasses 有可能在编译器对类型执行if...else 测试。

#include<iostream>
using namespace std;template<unsigned int n>
class Factorial{
public:enum{ value = n*Factorial<n - 1>::value };
};
template<>
class Factorial<0>{
public:enum { value = 1 };
};int main(){cout << Factorial<5>::value << endl;cout << Factorial<10>::value << endl;system("pause");return 0;
}

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