萃取和constexpr

 最近重温了一下萃取发现其与constexpr有相似之处，记录如下。

一、引出萃取

STL的在中心思想是将容器和算法分开，再通过迭代器iterator这一迭代器来将两者粘合起来。

通过迭代器进行算法计算，需要涉及两个问题：

问题一.通常需要针对不同类型的迭代器进行不同的算法操作。需要在编译时期获取迭代器的类型信息。

以advance为例，对于random_access_iterator可以在O(1)的时间复杂度完成，但是对于bidirectional_iterator需要在O(n)的时间复杂度完成。

问题二.通常需要运用迭代器的相应型别，相应型别之一就是iterator所指向数据的类型。

C++支持sizeof()，但是不支持typeof()。即使通过RTTI的typeid()获取到类型名称，也不能进行变量声明使用。

解决办法：通过function template的函数推导可以获取到iterator所指向数据的类型。

template<typename Iter, typename T>
void func_impl(Iter iter, T t)
{T tmp;//这里解决了迭代器所指类型的型别问题...//函数实现
};
template<typename Iter>
void func(Iter iter)
{func_impl(iter, *iter);
};
int main
{vector<int> tmp_v = {1,2,3};func(tmp_v.begin());
}

迭代器常用的型别有五种，并不是每一种都可以通过template的参数推导机制获取，我们需要更全面的解法，即traits。

这五种型别是：

1. value_type
2. difference_type
3. reference_type
4. pointer_type
5. iterator_category

Traits不是一种C++关键字或一个预定义的构件。

是一种技术，也是C++程序员需要共同遵守的协议。这个技术的要求之一是，它对内置类型或用户自定义类型的表现必须一样好。

“traits必须能够实施与内置类型”意味着“类型内的嵌套信息”这种东西就出局了，因为我们无法将信息嵌套在原始指针内。因此，类型的traits信息必须位于类型自身之外。

标准技术是把它放入一个template及其一个或多个特化版本中。这样的templates在标准程序库中有若干个，其中针对迭代器的被命名为iterator_traits。

template<typename T>//template用来处理迭代器型别的信息
struct iterator_traits;

问题一的答案是引入iterator_category；问题二答案是引入value_type。

二、iterator_category和value_type

iterator_category

iterator_traits的运作方式是针对每一个类型的IterT在struct iterator_traits<IterT>中使用typedef声明一个iterator_category。
这个typedef用来确认IterT的迭代器分类。

iterator_traits以两部分实现上述所言:

第一部分：

首先它要求每一个用户自定义的迭代器类型必须嵌套一个typedef，名为iterator_category,用来确认适当的卷标结构。

例如，deque的迭代器支持随机访问，所以 针对一个deque迭代器的设计如下

template<...>//略写tempalte参数
class deque
{
public:class iterator {public:typedef random_access_iterator_tag iterator_category;};
};

 list的iterator可以双向前进

template<...>//略写tempalte参数
class list
{
public:class iterator {public:typedef bidirectional_iterator_tag iterator_category;};
};

 至于iterator_traits只是类似地响应iterator class的嵌套式 typedef:

template<typename IterT>
class iterator_traits {typedef typename IterT::iterator_category iterator_category;...
};

第二部分：

第二部分专门用来应对指针。

上述方法对用户自定义的Iter类型行得通，但是不适用于指针类型，因为指针不可能嵌套typedef。

因为支持指针迭代器，iterator_traits还特别对指针类型提供了一个偏特化版本。由于指针的行径与random_access迭代器类似，所以iterator_traits为指针指定的迭代器类型是：

template<typename IterT>
struct iterator_traits<IterT*>
{typedef random_access_iterator_tag  iterator_category;...
};

三、constexpr与萃取相关联

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