范型编程-前言

前一段时间，因为工作上的需要，自己山寨了一套stl。

出于学习范型编程的目的，

出于优化c++流的性能，易用性，

出于优化stl内存模型的目的，

出于优化减少拷贝的目的，

出于兼容gcc 4.8+编译器，clang3.3+编译器的目的，

出于服务框架整体性，结合序列化，格式化，IO优化的目的，

出于增加如skiplist，btree ，matrix为基础的大数据容器，为大数据索引等提供工具。

一年前，曾经些过一些关于实现云平台的构想，这段时间主要是集中在业务层的工作居多，更加深了我之前对云服务框架的理解，宏观上的模型还是保持一致，不同在与，前面我的更多的侧重点是在存储刚面考虑多一些，这一年的工作，主要集中计算方面，在设计和实现上增加了计算方面的考虑。

接下来，我逐步的将我学习以及实现过程的心路分享给大家。

stl的入口实际上是对编译器的分解，需要对编译器支持的特性做特定的检查。

在开始之前还要补充几点限定。

这套stl的取名 wsl （walle standary lib）

支持gcc clang，I am sorry，不支持vc和其他编译器，在windows下不能运行（原谅我的自私）

运行环境 linux mac （iphone, android后续支持）

主要目的是在服务端，特别是多版本编译器（特别是大公司，那编译器版本的数量比美元都多）

gcc 支持4.8+

clang 支持3.3+

参考项目： LIBCXX3.3 googleperftool

注意：本系列并不范型的知识性文章，侧重在工程的应用，和优化算法的极少上，范型编程的知识，会提到一些知识点，读者可其他书籍，这里就不粘贴，拷贝了。

编译器的特性的检查，在另外一个专题介绍，这里线跳过这一步骤，直奔范型主题。

wsl入口文件，type_traits.h， stl的也是如此，在这个文件里，定义了大量的trait特性。有150之多，如 is_same, is_enum等等，他们的实现的方式也不近相同，从分类上来说，可以分为工具类，基础类，复杂类，转换类，pod类。

今天就从工具类型开始介绍一下范型编程

template

structintegral_constant{

staticconstT value = v;

typedefT value_type;

typedefintegral_constant type;

WA_CONSTEXPRoperatorvalue_type()constWA_NOEXCEPT {returnvalue; }

WA_CONSTEXPR value_typeoperator()()constWA_NOEXCEPT {returnvalue; }

};

template

constT integral_constant::value;

integral_constant是整个工具类的入口，是所有traits类的基类。

value_type 表示值的类型

value表示值

type 表示自己, 因此可以用::type::value来获取值

true_type和false_type两个特化类用来表示bool值类型的traits，很多traits类都需要继承它们。

typedefintegral_constant true_type;

typedefintegral_constant false_type;

在这里用到模版一个特化的方法，两个模版参数都进行特化，当然也有篇特化的使用，如下面的例子

#if defined(WA_COMPILER_NO_TEMPLATE_ALIASES)

template

structbool_constant:publicintegral_constant {};

#else

template

usingbool_constant = integral_constant;

#endif

这个例子中，将类型模版特化为bool型。这里会用到编译器的一个特性 “模版别名”，这个特性在c++11中才会有，实际上gcc4.8+， clang3.3都是完全支持c11的，为了防止在在部分android，iphone上的兼容线，预先做了一点向前兼容。

对模版别名稍作解释，在解释这个之前，先弄清楚“类型”， “模版”这个概念。

举个栗子，std::map 这个的std::map是模版类，也就是模版，int，std::string 是类型。

大家也都知道，c++中我们使用typedef 来给类型定义新的名称

如 typedef uint64_t user_id;这样在后后面定义函数时：

void foo(user_id);是可行的，同时定义 void foo(uint64_t);将不能通过编译，因为他们的本质类型都是uint64_t ,是错误的重载。

typedef 可以给类型重新定义名字，但是不能给模版重新定义名字。

如template typedef std::map my_map;这样将不能通过编译，因为 typedef不能给模版重命名。

这里就要用到c++11的关键字using，

template

using my_map = std::map;

今天就到这里，先认识一下范型编程和c++11的模版别名的特性。

下期主要内容：范型编程-模版编程与函数式编程

下期将通过type_traits的几个工具类 condition, type_or, type_not以及erlang的小例子，介绍一些范型编程与函数式编程的通用型，以及范型编程篇特化的一些用法。