c++ - 继承(或成员)特征习语

像std::iterator_traits这样的包罗万象的特征类通过将类型的属性与其定义分开来很有用，例如，可以在定义完成之前使这些属性可用。

除了每个客户类本身之外，还无法定义特征，因为特征通常还具有作为成员的位置。这就是为什么std::iterator_traits的通用实现是根据其模板参数的成员定义的。

template< typename it >
struct iterator_traits {
    typedef typename it::category category;
    typedef typename it::value_type value_type;
    // etc
};

改用继承是不是更容易且编译器的工作量更少？

template< typename t >
struct t_traits : public t {
    t_traits() = delete; // Prevent runtime instances.
};

这无法在主模板中记录该接口(interface)，但是仍然存在其他机会。

用一个惯用语编写很多重复的代码来定义元容器类似乎毫无意义，这种惯用语甚至不能保证防止在运行时创建这样的滥用。

也许那完全是倒退。除了std::iterator_traits之外，我们还有std::iterator，这是一个伪抽象基类，成员基本相同。这样的冗余是代码的味道。如果自定义迭代器看起来像这样会更好吗？

template<>
struct iterator_traits< struct my_iterator > {
    typedef random_access_iterator_tag category;
    typedef foo value_type;
    ...
};
struct my_iterator : iterator_traits< struct my_iterator > {
    ...
};

(出于争论的目的，让我们忽略一个事实，即必须在std::iterator_traits中声明实际的namespace std特化。我试图对用户代码中可能发生的事情进行熟悉的说明。)

这是比较干净的，因为不需要处理惯用语就可以处理任何需要特殊处理的异常情况。除了主要特征模板不会产生内部错误(缺少的客户端类不适合某些东西)外，根本不需要任何主要特征模板。

从概念上讲，将类的质量与服务的实现区分开是更好的，而不管这种区分是否必要。但是，这种风格确实需要将每个客户端类分为两部分，包括显式的特化，这很丑陋。

有没有人熟悉这个设计空间？我倾向于第二种习惯用法，尽管在实践中看起来不寻常。但是，以前在这里踩踏过的人可能知道一些来龙去脉。

最佳答案

用户定义特征作为库类型的特化所带来的问题是，库类型属于该库。定义显式特化要求打开库 namespace ，这很丑陋。

备选方案1和2可以组合成两全其美的模式，

总是允许最佳的关注点分离(通过将类分为特征和实现)

不需要拆分类

无需打开库 namespace

需要基于ADL的元函数将任何类映射到其特性的额外胶水。

template< typename t >
t traits_type_entry( t const & ); // Declared, never defined.

template< typename t >
using traits_type = decltype( traits_type_entry( std::declval< t >() ) );

默认情况下，T用作其自己的特征类型，因为traits_type< T >::type是T。要将给定类型的t更改为特征类t_traits，请声明(但不定义)函数t_traits traits_type_entry( t const & )。这个t_traits类可以是t的基类，也可以不是。 traits_type工具无关紧要。因为该函数将通过依赖参数的查找找到，所以可以将其声明为 friend 函数，而在命名空间范围内不声明。

嵌套在类中的用法(只是为了制作一个困难的测试用例)看起来像这样。对于命名空间中的常规用法，只需删除friend关键字。

class outer_scope {
    struct special;
    struct special_traits {
        typedef int value_type;
        constexpr static int limit = 5;
    };
    friend special_traits traits_type_entry( special const & );

    struct unspecial {
        typedef double baz_type;
        int table[ util::traits_type< special >::limit ];
    };

    struct special : special_traits {
        void f() {
             std::pair< typename util::traits_type< unspecial >::baz_type,
                        value_type >();
        }
    };
};

http://ideone.com/QztQ6i

注意，只要类是可复制和可破坏的，t const &的traits_type_entry参数就可以简单地称为t。

另外，通过使主模板返回从t派生的类型(删除其构造函数)而不是t本身，可以防止声明(非自定义)特征类型的对象。

关于c++ - 继承(或成员)特征习语，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题：https://stackoverflow.com/questions/19851629/