泛型编程之特性（traits）

　　特性（traits）：对于某种可能会出错的返回值型别（Return Type），利用类模版进行部分特例化。其思想类似设计模式。　　

　　我们只能部分特例化类模板，而不能部分特例化函数模版。——《C++ Primer（5th）》 P628

 

part 1. 实现 Sigma 函数

　　功能：将一段范围内的元素求累加和。

　　1. 错误的代码实例：

template <typename T>
T sigma(T* start, T* end)
{    
    T total = T();
    while (start != end)
        total += *start++;
    return total;
}

　　1.1 错误原因：

　　如果传入 char 类型范围（迭代器）“a b c”，理论上计算结果应该返回 294 ，也就是 0x0126 ，存储需要两个字节。但是 char 只有一个字节大小，所以会造成溢出。

　　实际输出结果为 38 ——也就是溢出之后的值。

　　2. 正确的代码，采用偏特化，针对不同的型别写出不同的对策——本例中“对策”是声明不同的内置型别来存储返回值类型。

template <typename T> class  SigmaTraits {};

template<>
class SigmaTraits <char> // 针对char型的对策
{
    public: typedef int returnType;
};

template<>
class SigmaTraits <int> // 针对int型的对策
{
    public: typedef int returnType; 
};

template <typename T>
typename SigmaTraits<T>::returnType sigma(T* start, T* end)
{
    typedef typename SigmaTraits<T>::returnType returnType;
    returnType total = returnType();
    while (start != end)
    {
        total += *start++;
    }
    return total;
}

　　3. 调用 sigma 函数的方法方式都是一样的。

　　3.1 char范围的调用实例：

char str[] = "abc";
cout << sigma(str, str + 3) << endl;

　　3.2 int范围的调用实例：

int arr[] = {1, 2, 3};
cout << sigma(arr, arr+3) << endl;

 　　4. 总结

　　理解 traits 更像像是一种设计模式，类似于工厂方法：针对不同的型别，有不同的对策。

　　模版类 SigmaTraits 叫做 traits template，它含有其参数型别 T 的一个特性（trait），即 ReturnType。