STL源码 萃取技术分析

第一遍读STL源码分析时，看的一头雾水,过段时间再读一遍，确实有了新的理解。首先还是看书本的迭代器原例子

#include<iostream>
using namespace std;

//自定义的迭代器
template<class T>
struct MyIter{
typedef T value_type;
T* ptr;
MyIter(T* p= 0):ptr(p){}
T& operator*()const{return *ptr;}
};

//迭代器类型特征泛化版本
template<class I>
struct my_iterator_traits{
typedef typename I::value_type value_type;
};

/************************************************************************/
/* 使用typename my_iterator_traits<I>::value_type这种方式来确定返回值类型。                                                                     */
/************************************************************************/
template<class I>
typename my_iterator_traits<I>::value_type func(I iter)
{
return *iter;
}

int main() {
MyIter<int> iter = new int(520);
// This time the following two statements will success
cout<<func(iter)<<endl;

return 0;
}

(1)首先要明白的是迭代器是一种智能指针，智能指针的实现可参考auto_ptr。其次迭代器最重要的工作是对operator* 和operator->的调用，如上例中*iter，返回是指针指向对象的类型即value_type :int 类型。

(2)萃取过程：如果I自己有value_type,那么经过my_iterator_traits<I>::value_type value_type 萃取之后，这个value_type也即是I这个类型的value_type,再来看func函数调用过程,对于func函数的返回值:my_iterator_traits<I>::value_type
,其中I的类型为MyIter<int>,由模板实例化结果可知：value_type 实际是MyIter<int> 中的typedef int value_type,即返回值为int类型。

（3）不是所有的迭代器都是类类型的智能指针，然而原生指针天生就是一种迭代器，STL必须接受。对于原生指针 int* p = new int(200),对于上例调用func(p) ,int*  并没有value_type,所以结果出错，为了让结果*iter返回指向对象本身的类型，必须引入原生指针的特化版本，另外还应该对const int*进行特化。特化后代码如下：

#include<iostream>
using namespace std;

//自定义的迭代器
template<class T>
struct MyIter{
typedef T value_type;
T* ptr;
MyIter(T* p= 0):ptr(p){}
T& operator*()const{return *ptr;}
};

//迭代器类型特征泛化版本
template<class I>
struct my_iterator_traits{
typedef typename I::value_type value_type;
};

/************************************************************************/
/* 由于int*  ,float*,double*等等类型没有valueType,采用物化方式。                                                                     */
/************************************************************************/
//迭代器类型特征偏特化版本
//支持原生指针
template<class I>
struct my_iterator_traits<I*>{
typedef I value_type;
};
//迭代器类型特征偏特化版本
//支持point to const指针
template<class I>
struct my_iterator_traits<const I*>{
typedef I value_type;
};

//迭代器萃取器

/************************************************************************/
/* 使用typename my_iterator_traits<I>::value_type这种方式来确定返回值类型。                                                                     */
/************************************************************************/
template<class I>
typename my_iterator_traits<I>::value_type func(I iter)
{
return *iter;
}

int main() {
MyIter<int> iter = new int(520);
MyIter<float> iter2 = new float(56.36);
int *p = new int(520);

// This time the following two statements will success
cout<<func(iter)<<endl;
cout<<func(p)<<endl;
cout<<func(iter2)<<endl;
return 0;
}

对于萃取过程中，typedef typename I::value_type value_type是对迭代器中的value_type,而typedef typename I value_type则是针对原生指针，最后都是是为了得到指针解引用的返回类型。现在，不论我们面对的是迭代器myInter,还是原生指针int*,还是const int* 都是通过traits取得正确的value_type,即指针解引用的返回类型。

综述：对于类类型的迭代器，list<int> ::iterator,vector<int>::iterator还是int*,const int* 都可以让traits萃取其相应的类型value_type,different_type,pointer,reference,iterator_category等等类型。