介紹traits的文章很多，但感覺大部分文章的說明都很晦澀難懂，把一個並不很複雜的C++模板的應用描述的過於複雜。忍不住想把自己的理解跟大家分享一下，或許我也只是掌握了一點traits的皮毛而已，但也希望這些皮毛能略微抓住你的眼球，帶給你一些啓發。
首先，介紹traits前，回味一下C++的模板及應用，如果你腦海裏浮現出的只是爲實現一些函數或類的重用的簡單模板應用，那我要告訴你，你out了。最近在整理一些模板的應用方式，有時間的話會寫出來分享給大家，本文不會去詳細討論traits以外的模板的各種高級應用。
那麼，言歸正傳，什麼是traits？其實它並不是一個新的概念，上個世紀90年代中期就已經被提出，只是到了這個世紀纔在各個C++庫中被廣泛使用，而我也是在這個概念誕生十多年後才接觸到它。C++之父Bjarne Stroustrup對traits有如下的描述：
Think of a trait as a small object whose main purpose is to carry information used by another object or algorithm to determine "policy" or "implementation details".
我不知道官方或一些書上是如何去解釋traits的，我的理解是：
當函數，類或者一些封裝的通用算法中的某些部分會因爲數據類型不同而導致處理或邏輯不同（而我們又不希望因爲數據類型的差異而修改算法本身的封裝時），traits會是一種很好的解決方案。
本以爲能很簡單的描述它，誰知道還是用瞭如此長的句子才說明清楚，相當的慚愧。大家只要有個大概的概念就ok了，甚至即使完全沒概念也沒關係，下面會通過實際代碼來說明。
先看這樣一個例子。如果有一個模板類Test：
- template <typename T>
- class Test {
- ......
- };
假設有這樣的需求，類Test中的某部分處理會隨着類型T的不同而會有所不同，比如希望判斷T是否爲指針類型，當T爲指針類型時的處理有別於非指針類型，怎麼做？
模板裏再加個參數，如下?
- template <typename T, bool isPointer>
- class Test {
- ......// can use isPointer to judge whether T is a pointer
- };
然後用戶通過多傳一個模板類型來告訴Test類當前T是否爲指針。(Test<int*, true>)
很抱歉，所有的正常點的用戶都會抱怨這樣的封裝，因爲用戶不理解爲什麼要讓他們去關心自己的模板類型是否爲指針，既然是Test類本身的邏輯，爲什麼麻煩用戶呢？
由於我們很難去限制用戶在使用模板類時是使用指針還是基本數據類型還是自定義類型，而用常規方法也沒有很好的方法去判斷當前的T的類型。traits怎麼做呢？
定義traits結構：
- template <typename T>
- struct TraitsHelper {
- static const bool isPointer = false;
- };
- template <typename T>
- struct TraitsHelper<T*> {
- static const bool isPointer = true;
- };
也許你會很困惑，結構體裏就一個靜態常量，沒有任何方法和成員變量，有什麼用呢？解釋一下，第一個結構體的功能是定義所有TraitsHelper中isPointer的默認值都是false，而第二個結構體的功能是當模板類型T爲指針時，isPointer的值爲true。也就是說我們可以如下來判斷當前類型：
TraitsHelper<int>::isPointer值爲false， 可以得出當前類型int非指針類型
TraitsHelper<int*>::isPointer值爲true， 可以得出當前類型int*爲指針類型
也許看到這裏部分人會認爲我簡直是在說廢話，請再自己品味下，這樣是否就可以在上面Test類的定義中直接使用TraitsHelper<T>::isPointer來判斷當前T的類型了。
- if (TraitsHelper<T>::isPointer)
- ......
- else
- ......
再看第二個例子：
還是一個模板類Test：
- template <typename T>
- class Test {
- public:
- int Compute(int d);
- private:
- T mData;
- };
它有一個Compute方法來做一些計算，具有int型的參數並返回int型的值。
現在需求變了，需要在T爲int類型時，Compute方法的參數爲int，返回類型也爲int，當T爲float時，Compute方法的參數爲float，返回類型爲int，而當T爲其他類型，Compute方法的參數爲T，返回類型也爲T，怎麼做呢？還是用traits的方式思考下。
- template <typename T>
- struct TraitsHelper {
- typedef T ret_type;
- typedef T par_type;
- };
- template <>
- struct TraitsHelper<int> {
- typedef int ret_type;
- typedef int par_type;
- };
- template <>
- struct TraitsHelper<float> {
- typedef float ret_type;
- typedef int par_type;
- };
然後我們再把Test類也更新下：
- template <typename T>
- class Test {
- public:
- TraitsHelper<T>::ret_type Compute(TraitsHelper<T>::par_type d);
- private:
- T mData;
- };
可見，我們把因類型不同而引起的變化隔離在了Test類以外，對用戶而言完全不需要去關心這些邏輯，他們甚至不需要知道我們是否使用了traits來解決了這個問題。
到這裏，再讓我們回過來取品味下開始我說的那句話：
當函數，類或者一些封裝的通用算法中的某些部分會因爲數據類型不同而導致處理或邏輯不同時，traits會是一種很好的解決方案。
是不是有點感覺了？如果還不明白的，麻煩你留言，我會再解釋再說明，直到你明白爲止，呵呵。
最後，讓我們記住它吧，traits，一種模板的應用，非常有用的東東。