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在通用编程/TMP世界中,模型/策略和“概念”到底是什么?

generic-programming metaprogramming components templates c++

Hassan Syed · 技术社区 · 14 年前

我想在一个地方知道这三个概念的精确而简洁的定义。答案的质量取决于以下两点。

显示一个简单的代码片段,以显示如何以及如何使用该概念/技术。
要简单易懂,这样一个没有接触过这个领域的程序员就可以掌握它。

注:

有很多很好的答案,我最终会把这个问题转化为CW并汇总答案。

--后接受编辑--

Boost有一个很好的 article 关于泛型编程概念

3 回复 | 直到 14 年前

Peter Alexander 14 年前

A. 概念是类型上的一组要求。例如,您可以有一个称为“RandomAccessible”的概念,它将需求放在它实现的类型上 operator[](int)

由于概念从即将到来的C++标准中删除,它们在C++中作为文档只存在无形的。例如,你可以阅读 SGI's description of the Container concept

模型这是一个概念。例如 std::vector 是容器概念的模型(或者,等效地, 向量 “模型”容器)。

push_back 在固定大小的数组上)。

template <class T, class StoragePolicy>
class array : public StoragePolicy
{
public:
  T& operator[](int i) { return data[i]; }
};

template <class T, int N>
class fixed_storage
{
  T data[N];
};

template <class T>
class dynamic_storage
{
  T* data;

public:
  void push_back(const T& value) 
  {
    // Code for dynamic array insertion
  }
};

用法如下:

int main()
{
  array<int, fixed_storage<int, 10> > fixed_array;
  array<int, dynamic_storage<int> > dynamic_array;

  dynamic_array.push_back(1);
  fixed_array[9] = dynamic_array[0];
}

显然,这是一个非常粗糙和不完整的例子,但我希望它能阐明政策背后的概念。

注意,在这个例子中,我们可以这样说 fixed_storage 和 dynamic_storage 都是中国的“样板” StoragePolicy 概念。当然,我们需要正式定义 存储策略 data 成员变量。

xtofl Adam Rosenfield 14 年前

例如,您可以说 OutputIterator 系统参数 std::transform operator++() 和 operator=( T ) 以使功能正常工作。

这个政策还有一件事:它使算法可以从外部改变。一个很好的例子是较少使用 Allocator stl容器的参数:它告诉算法如何分配内存。如果你想,你可以做一个 std::vector<int, AllocateOnCloud> ,整个 vector 函数将在云中而不是堆上分配内存(我不适合实现这个分配器(注意)。

avakar 14 年前

例如,一个类型 T 是 LessThanComparable a 和 b 类型表情 a < b 结构良好,可转换为 bool int 莱斯特尚 .

概念可以形成细化层次结构。概念 A 是对概念的提炼 B 如果符合 A. 是的需求的超集 B . 例如 BidirectionalIterator 是对 ForwardIterator .

概念用于限制模板可以专用的类型集。例如 std::sort 算法可以接受一对对象,只要它们建模 RandomAccessIterator .

std::vector<int> vec;
std::list<int> list;

// OK, std::vector<int>::iterator is a model of `RandomAccessIterator`.
std::sort(vec.begin(), vec.end());

// error, std::list<int>::iterator is only a model of `BidirectionalIterator`.
std::sort(list.begin(), list.end());

yet ).