STL源代码剖析-09 迭代器，type-traits (2)

上次讲到在迭代器中对于指针的处理是使用的是模板的偏特化(partial specializition)，所谓模板的偏特化就是对我们对模板提供另一份定义，对其中某些参数作出进一步的限制。如我们定义了一个模板类处理某种相似的操作，但是对于其中某个类，我们不进行任何操作，这样就可以对那个类再重新定义一个模板来处理。对于原生指针类型，如int *，我们要萃取的类型就是：int。

template <class T>
struct MyIter {
    typedef T value_type;
    //...
};

template <class T>
struct MyIter<T *> {
    typedef T value_type;
    //...
};

template <class T>
struct MyIter<const T *> {
    typedef T value_type;
    //...
};

迭代器的traits定义了五种型别以供使用，并设计了pointer和const pointer的特化版本：

template <class _Iterator>
struct iterator_traits {
  typedef typename _Iterator::iterator_category iterator_category;
  typedef typename _Iterator::value_type        value_type;
  typedef typename _Iterator::difference_type   difference_type;
  typedef typename _Iterator::pointer           pointer;
  typedef typename _Iterator::reference         reference;
};

template <class _Tp>
struct iterator_traits<_Tp*> {
  typedef random_access_iterator_tag iterator_category;
  typedef _Tp                         value_type;
  typedef ptrdiff_t                   difference_type;
  typedef _Tp*                        pointer;
  typedef _Tp&                        reference;
};

template <class _Tp>
struct iterator_traits<const _Tp*> {
  typedef random_access_iterator_tag iterator_category;
  typedef _Tp                         value_type;
  typedef ptrdiff_t                   difference_type;
  typedef const _Tp*                  pointer;
  typedef const _Tp&                  reference;
};

除了第一个其实看定义就能看出来大概意思， value_type是指类型， difference_type是指两个迭代器之间的元素个数等等。而iterator_category代表什么呢？代表迭代器的型别，进一步讲就是它代表了这个迭代器可以怎样移动。

struct input_iterator_tag {};
struct output_iterator_tag {};
struct forward_iterator_tag : public input_iterator_tag {};
struct bidirectional_iterator_tag : public forward_iterator_tag {};
struct random_access_iterator_tag : public bidirectional_iterator_tag {};

这就是迭代器的型别了，共五种。那它有什么用呢？对，为了效率！前面讲过在构造与析造的时候也是为了效率我们使用type_traits来提升效率，现在我们需要做的就是同样的工作：即重载不同的模板，让其自己挑选最适合自己的来执行。那这样我们自己的类也可以使用STL里面的迭代器，只要我们也定义了上面五种类型。STL里面也有一个我们可以通过继承它来实现：

template <class _Category, class _Tp, class _Distance = ptrdiff_t,
          class _Pointer = _Tp*, class _Reference = _Tp&>
struct iterator {
  typedef _Category  iterator_category;
  typedef _Tp        value_type;
  typedef _Distance  difference_type;
  typedef _Pointer   pointer;
  typedef _Reference reference;
};