一组相关类型的类型特征的设计注意事项

Question

C++ 标准库提供

std::char_traits<T>

来统一处理字符数据，而不考虑使用的具体字符类型。

它还提供

<type_traits>

用于更通用的元编程。

这两种特征系统有不同的设计：

std::char_traits<T>

是一个类模板（有几个专业化），有几个静态方法。

<type_traits>

提供独立模板而不是静态方法。

为什么这两个系统采取不同的方法？

我不是在寻求意见。 我希望找出设计特质系统时应考虑的约束。

• 是否存在某种方法可以做到而另一种方法无法做到的事情？
• 语言是否已经发展到更适合一种方法或另一种方法？ （

  <type_traits>

  在 C++11 中标准化；

  std::char_traits<T>

  较旧）
• 不同的方法是否反映了问题空间的差异？ （通用元编程与特定有限类型集的统一处理）

我目前正在为特定领域设计第二个版本的特征集合。 在选择具有静态方法的类模板还是独立模板集合时，我意识到我不知道应该考虑哪些因素。

Answer 1

为什么这两个系统采取不同的方法？

对于自由函数与方法函数、多个参数与类，耦合是不同的。

这会带来几个优点/缺点：

• 因此需要传递这些信息的类必须在
之间进行选择

template <typename T, typename AllTrait = MyTrait<T>>
struct MyClass;

或

template <typename T, typename Trait1 = MyTrait1<T>, typename Trait2 = MyTrait2<T>, ...>
struct MyClass;

• 另一个问题是实施这些特征需要做的工作。

个体特征允许简单的实施（

is_pointer<T*>

） 然而，如果你将它们分组，你必须要么拥有那些私人助手特征来分组，要么专门针对每种类型来考虑整个类。

• 链接到先例的是允许用户自定义的类型。

需要专门化整个类型，而不仅仅是相关的特征。

是否存在某种方法可以做到而另一种方法无法做到的事情？

我什么也没看到。

语言是否已经发展到更适合一种方法或另一种方法？ （

<type_traits>

在 C++11 中标准化；

std::char_traits<T>

更旧） 不同的方法是否反映了问题空间的差异？ （通用元编程与特定有限类型集的统一处理）

大多数 type_traits 在 C++11 之前就可以实现（不能实现的大部分是需要编译器帮助的，并且不是来自上面的选择），在 C++11 中没有任何变化。

C++20 允许部分专业化，这要归功于概念，但适用于两种形式。