本項(xiàng)目GitHub： HuangCheng72/HCSTL: 我的STL實(shí)現(xiàn) (github.com): https://github.com/HuangCheng72/HCSTL

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我們?cè)谏弦黄呀?jīng)實(shí)現(xiàn)了只支持double類型的vector，那么問題來了，如果我們要實(shí)現(xiàn)支持C++全部?jī)?nèi)建類型的vector，該怎么做？我們可以考慮全都重新實(shí)現(xiàn)一遍，但這樣工作量顯然是太大了。所以我們需要C++的模板機(jī)制，把vector變成一個(gè)模板類。內(nèi)建類型，很好實(shí)現(xiàn)，直接加上模板語(yǔ)句 template 開文本替換用 T （其實(shí)你自己可以指定任意名字，Tp，E什么的都行）全部替換一下double就行了：

但是問題來了，如果不是內(nèi)建類型的數(shù)據(jù)呢？比如用戶自己定義的類的對(duì)象這種數(shù)據(jù)，它和內(nèi)建類型的數(shù)據(jù)有什么區(qū)別？

大家都上過C++課，也都應(yīng)該知道，類的對(duì)象是new出來的，而內(nèi)建類型的數(shù)據(jù)是可以不用new的（要是非要new那我也沒話說）。

而new一個(gè)類的對(duì)象，涉及了兩個(gè)操作：

1. 申請(qǐng)一塊內(nèi)存空間，用來存放這個(gè)對(duì)象。

2. 在這塊空間上根據(jù)參數(shù)輸入調(diào)用類相應(yīng)的構(gòu)造函數(shù)，創(chuàng)建這個(gè)對(duì)象（初始化內(nèi)存空間的各個(gè)參數(shù)）。

在我們上面的代碼中，我們可以看到，在vector的構(gòu)造函數(shù)和輔助函數(shù)中，我們都已經(jīng)申請(qǐng)了一段內(nèi)存空間（數(shù)組）用來存放vector中的數(shù)據(jù)。我們可以有兩種存放對(duì)象的方法：

1. 將vector的數(shù)組所存放數(shù)據(jù)的類型改為T類型的指針，然后每個(gè)元素都是一個(gè)對(duì)象的指針，對(duì)象直接new出來。

2. 將對(duì)象在vector的數(shù)組空間上創(chuàng)建。

為了與其他類型相統(tǒng)一，我們采用第二種方法，第一種方法如果感興趣的話可以自行嘗試，本教程對(duì)此不討論。

針對(duì)第二種方法，C++有一種運(yùn)算符，placement new（定位new），它的作用是在指定的內(nèi)存空間上創(chuàng)建對(duì)象，用法如下：

我們可以考慮采用定位new，來實(shí)現(xiàn)我們的方法，將對(duì)象在vector的數(shù)組空間上創(chuàng)建。

以帶參構(gòu)造函數(shù)為例：

那么就引出一個(gè)問題，我們?cè)撛趺磁袛嗄兀?/p>

我們自然而然可以想到，能不能實(shí)現(xiàn)一個(gè)判斷的函數(shù)，這個(gè)函數(shù)輸入的參數(shù)是一種類型，返回一個(gè)bool值，如果輸入的參數(shù)是C++內(nèi)建類型，則返回true，如果輸入的參數(shù)不是C++內(nèi)建類型，則返回false，這樣是不是能夠解決問題了？

但是很遺憾，C++的函數(shù)參數(shù)不能是一種類型。當(dāng)然，如果你要將類型名字轉(zhuǎn)化為字符串，然后用字符串進(jìn)行判斷也是可以的，不過本教程對(duì)此不討論。

STL 對(duì)此采取的方法是類型萃取（type_traits），它的意義就是將類型的信息提取出來，可以通過一個(gè)判斷機(jī)制進(jìn)行判斷，達(dá)到我們的目的。類型萃取的實(shí)現(xiàn)采用了模板特化的思路。

在這里需要介紹一下POD類型：

POD（Plain Old Data）類型，指的是C++的內(nèi)建數(shù)據(jù)類型，還有原生指針和C風(fēng)格的結(jié)構(gòu)體聯(lián)合體等。標(biāo)準(zhǔn)的定義是：能用C的memcpy()等函數(shù)進(jìn)行操作 的類、結(jié)構(gòu)體或聯(lián)合體。POD類型有以下標(biāo)準(zhǔn)：

1. 沒有用戶自定義的構(gòu)造函數(shù)、析構(gòu)函數(shù)、拷貝賦值運(yùn)算符；

2. 沒有虛函數(shù)和虛基類；

3. 所有非靜態(tài)成員都是public；

4. 所有非靜態(tài)成員都是POD類型；

5. 沒有繼承或只繼承了POD類型。

POD類型和復(fù)雜數(shù)據(jù)類型最大的區(qū)別是四個(gè)方面：構(gòu)造（默認(rèn)構(gòu)造器）、析構(gòu)、賦值、復(fù)制（拷貝構(gòu)造器），即default_constructor，destructor，assignment_operator，copy_constructor。 復(fù)雜數(shù)據(jù)類型先天缺少這四樣（編譯器給它加上的不算），而可以認(rèn)為POD類型是先天具備或者 根本不用考慮 這四樣。

請(qǐng)新建一個(gè)頭文件為 type_traits.h ，在這個(gè)文件中實(shí)現(xiàn)類型萃取。

首先用兩個(gè)空結(jié)構(gòu)體表示true和false的結(jié)果（不用bool類型的原因是因?yàn)榭战Y(jié)構(gòu)體不占用內(nèi)存空間，bool變量還占用1字節(jié)空間）：

然后利用C++的模板參數(shù)特化，將這兩個(gè)結(jié)構(gòu)體轉(zhuǎn)化為bool值可以用于判斷。

這是類型萃取的模板類：

這是針對(duì)內(nèi)建類型的特化實(shí)現(xiàn)：

類型萃取這部分使用結(jié)構(gòu)體模板實(shí)現(xiàn)，最大的好處是空模板不占用內(nèi)存空間（如果使用bool變量必然要占用至少一個(gè)字節(jié)的內(nèi)存空間），同時(shí)結(jié)構(gòu)體類型還可以作為模板參數(shù)傳遞，還有就是C風(fēng)格結(jié)構(gòu)體也是POD，這樣就不用管構(gòu)造和析構(gòu)的事情了。

所以，通過類型萃取，我們就可以寫我們的判斷條件了，還是以之前的帶參構(gòu)造函數(shù)為例，可以寫成：

因此，我們可以實(shí)現(xiàn)支持POD和非POD（non-POD）類型數(shù)據(jù)的vector了。

修改main.cpp，嘗試運(yùn)行一下non-POD類型的簡(jiǎn)單測(cè)試：

但是我們會(huì)發(fā)現(xiàn)運(yùn)行不了。我這里的IDE報(bào)錯(cuò)為：

通過查詢，該錯(cuò)誤代碼 0xC0000374 的含義為 A heap has been corrupted ，即堆內(nèi)存損壞。

debug發(fā)現(xiàn)，問題出在輔助函數(shù)這里。

這是怎么回事呢？

分析代碼上下文我們發(fā)現(xiàn)了一個(gè)問題。

這就出現(xiàn)了歧義，編譯器不知道你要銷毀的是到底是哪個(gè)，貿(mào)然銷毀導(dǎo)致堆內(nèi)存損壞。這個(gè)問題在析構(gòu)函數(shù)中也是一樣存在的。

但是我們暫時(shí)沒有好的解決方法，所以先擱置這個(gè)問題，加一個(gè)判斷，先run起來再說

run起來，可以看到main.cpp中我們的簡(jiǎn)單測(cè)試順利過關(guān)。

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