C++ pair and type traits, construct, uninitialzed copy and fill

Posted by chunyang on March 26, 2019

简介

本文主要涵盖很多基础的点。

  • pair
  • type_traits

pair

定义一个 struct,有两个成员变量:

  • first
  • second

两个类型变量:

  • first_type
  • second_type

定义了两个基本的友元函数

  • operator==
  • operator<

其它都是通过这两个基本来实现的:!=, >>=<=

在实际使用中基本使用 make_pair 函数。


#include <utility>

auto p = std::make_pair(3, 5);

type_traits

type_traits 主要是为模板编程辅助的,用于提取指定类型的特征,然后返回两种类型:

  • __true_type
  • __false_type

下面是一个完整的 traits 要指定的类型。这是一个模板类,模板的特化会为具体的类型指定对应的特征。

template <class _Tp>
struct __type_traits {

   /* dummy for special purpose */
   typedef __true_type     this_dummy_member_must_be_first;


   typedef __false_type    has_trivial_default_constructor;
   typedef __false_type    has_trivial_copy_constructor;
   typedef __false_type    has_trivial_assignment_operator;
   typedef __false_type    has_trivial_destructor;
   typedef __false_type    is_POD_type;
};

/* 模板特化 */
struct __type_traits<bool> {
   typedef __true_type    has_trivial_default_constructor;
   typedef __true_type    has_trivial_copy_constructor;
   typedef __true_type    has_trivial_assignment_operator;
   typedef __true_type    has_trivial_destructor;
   typedef __true_type    is_POD_type;
};

对于常见的类型 bool, char, unsigned char, wchar_t, signed char, short, unsigned short, int, unsigned int, long, unsigned long, long long, unsigned long long, float, double, long double 都定义为 __true_type

在注释中它举例如何使用这种技术。用户看到的是第一种 copy 的函数声明。但是实际上针对不同类型可能有 不同的高效实现,使用类型提取使得可以调用指定的实现版本,确不改变用户的接口,实现一种编译期的多态。

void copy(T* source, T* target, int n);
void copy(T* source, T* target, int n, __true_type);
void copy(T* source, T* target, int n, __false_type);

stl contruct

这里主要是根据输入的类型判断是否需要调用构造函数和析构函数。

template <class _T1, class _T2>
inline void construct(_T1* __p, const _T2& __value) {
  _Construct(__p, __value); // new ((void*) __p) _T1(__value)
}

template <class _T1>
inline void construct(_T1* __p) {
  _Construct(__p); // new ((void*) __p) _T1();
}

template <class _Tp>
inline void destroy(_Tp* __pointer) {
  _Destroy(__pointer); // non-trivial: __pointer->~_Tp(); trivial: skip
}

template <class _ForwardIterator>
inline void destroy(_ForwardIterator __first, _ForwardIterator __last) {
  _Destroy(__first, __last);
}

对于常用的指针类型,其相应的 _Destroy 函数的实现都是空的,因为都是 trivial 的,不需要调用析构 函数。

stl uninitialized

主要实现:

  • uninitialized_copy
  • uninitialized_copy_n
  • uninitialized_fill
  • uninitialized_fill_n

根据对应的 type_traits 来选择相应高效地实现。

本文完


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