C++的 value_type 可以从 iterator_traits 扩展到所有类型吗？

Question

我想创建一个类似于 std::iterator_traits::value_type 的构造，它可以使用相同的语法无缝地用于所有类型。假设我们有以下内容：

template <typename T>
struct value_type {
  typedef T type;
};

#define VALUE_TYPE(T) typename value_type<T >::type

这适用于 POD 类型。我可以将它专门用于我自己的类：

struct MyClass {
  typedef float value_type;
};

template <>
struct value_type<MyClass> {
  typedef MyClass::value_type type;
};

尽管我更愿意在理想的世界中避免额外的 value_type 实例化。

问题出在 STL 迭代器上。我需要一种专业化来帮助我了解迭代器层次结构。这会失败，因为编译器选择基本情况：

template <>
struct value_type<std::_Iterator_base_aux> {  // MSVC implementation
  typedef value_type type;
};

选择层次结构较高的类（_Iterator_with_base 是最自然的，因为那是定义 value_type 的地方）失败，因为它需要将所有迭代器特征指定为模板参数。

我想要做的事情在 C++ 中是否可行？

Answer 1

您可以使用 SFINAE 来检测 value_type typedef 是否存在。无需专门针对单个类型（这可能是不可能的，因为您完全依赖于内部实现细节）。

#include <vector>

template <class T>
struct has_value_type
{
    typedef char true_type;
    typedef char false_type[2];

    //template not available if there's no nested value_type in U's scope
    template <class U>
    static true_type test(typename U::value_type* ); 

    //fallback
    template <class U>
    static false_type& test(...);

    //tests which overload of test is chosen for T
    static const bool value = sizeof(test<T>(0)) == sizeof(true_type);
};

template <class T, bool b>
struct value_type_impl;

template <class T>
struct value_type_impl<T, false> //if T doesn't define value_type
{
    typedef T type;
};

template <class T>
struct value_type_impl<T, true> //if T defines value_type
{
    typedef typename T::value_type type;
};

template <class T>
struct value_type: value_type_impl<T, has_value_type<T>::value>
{
};

struct MyClass {
  typedef float value_type;
};

template <class T>
int foo(T )
{
    return typename value_type<T>::type();
}

int main()
{
    foo(MyClass());
    std::vector<int> vec;
    foo(vec.begin());
    foo(10);
}

Answer 2

UncleBens已经使用了SFINAE，但实际上还有更简单的：

template <class T>
struct value_type
{
  typedef typename T::value_type type;
};

现在，如果你想将它与你控制的类一起使用，最简单的方法是：

struct MyClass { typedef float value_type; };

BOOST_MPL_ASSERT((boost::is_same< MyClass::value_type,
                                  typename value_type<MyClass>::type >));

如果你想将它用于你不控制的类，您仍然有专门化：

struct ThirdPartyClass {};

template <>
struct value_type<ThirdPartyClass> { typedef int type; }

如果您尝试对没有内部 typedef 且没有可用专门化的类使用 value_type ，则会出现编译错误（并且乍一看你不太可能理解的消息......）