用 traits classes 以表現型別的資訊

Traits classes 是一種在 STL 中廣泛應用的型別辨視技術，考慮以下情境，我們有四種自定型別 ClassA, ClassB, ClassC, ClassD，以及一個 function template F 如下：

template<typename ClassT>
void F( ClassT myType)
{

if ( myType is ClassA)
{

// operating for ClassA

}
else
{

// operaing for ClassB, C, D

}

}

雖然 F 可以對這四種型別做運算，但有時候可能因為此四種型別的實作方式不一，某些型別對於 F 運算，可以有更有效率的作法 (或是不同的作法)，例如 STL 中，對於某種 iterator 的運算，會因為 iterator 的不同類型 (STL 有五種 iterators：input, output, forward, bidirectional, random access) 而有不一樣的方法，所以我們希望能在 template 中辨視型別。

首先我們建立一些 tag struct 用以表示型別的特徵：

struct classA_tag {} ;

struct classBCD_tag {} ;

然後在目的型別中，利用 typedef 定義一個子型別

class ClassA
{

public:

typedef classA_tag category ;

};

class ClassB
{

public:

typedef classBCD_tag category ;

};

class ClassC
{

public:

typedef classBCD_tag category ;

};

class ClassD
{

public:

typedef classBCD_tag category ;

};

接著，建立 traits class template：

template<typename ClassT>
struct MyTraits
{

typedef typename ClassT::category category;

};

此時我們的 function template F 大概變成這樣：

template<typename ClassT>
void F( ClassT myType)
{

if ( typeid (typename myTraits<ClassT>::category ) == typeid (classA_tag ) )
{

// operating for ClassA

}
else
{

// operaing for ClassB, C, D

}

}

但是這樣的程式碼在編譯時可能會有問題 (因為 operating for ClassA 當中的所有敘述，必需被 ClassT 型別所支援，既使這些敘述不會被執行到)，但此時有件更重要的事要解決，ClassT 也就是 myType 的型別在編譯時期就可以決定，而myTraits<ClassT>::category 也是在編譯時期就可以決定，但 if else 卻是執行期才會執行的語句，因此我們必須將 if else 提到編譯時期確定，做法即是使用 function overloading。我們 overload 兩個 function template F如下：

template<typename ClassT>
void doF( ClassT myType, classA_tag)
{

// operaing for ClassA

}

template<typename ClassT>
void doF( ClassT myType, classBCD_tag)
{

// operaing for ClassB, C, D

}

最後，我們就可以將 F 改寫如下：

template<typename ClassT>
void F( ClassT myType)
{

doF ( myType , typename MyTraits<ClassT>::category( ) );

}

完工。