c++ - 为什么在模板函数中使用 iterator_traits 而不是仅仅使用另一个模板类型参数？

Question

例如，引用 cplusplus.com 中的这个片段:

template <class InputIterator, class T>
typename iterator_traits<InputIterator>::difference_type
count(InputIterator first, InputIterator last, const T& val)
{
    typename iterator_traits<InputIterator>::difference_type ret = 0;
    while (first!=last) {
        if (*first == val)
            ++ret;
        ++first;
    }
    return ret;
}

问题是为什么在这种情况下使用 iterator_traits 而不是采用另一个模板参数，如下所示:

template <class InputIterator, class T, class DiffType>
DiffType count(InputIterator first, InputIterator last, const T& val)
{
    DiffType ret = 0;
    while (first!=last) {
        if (*first == val)
            ++ret;
        ++first;
    }
    return ret;
}

Answer 1

您在评论中提出的建议 - 让函数接受另一个模板参数 - 不会像您预期的那样工作。这是您建议的代码:

template <class InputIterator, class T, typename DiffType>
DiffType count(InputIterator first, InputIterator last, const T& val)
{
    DiffType ret = 0;
    while (first!=last) {
        if (*first == val)
            ++ret;
        ++first;
    }
    return ret;
}

这段代码的问题在于它不再编译:

std::vector<int> v = /* ... */;
auto numElems = count(v.begin(), v.end(), 137); // <--- Error!

这里的问题是，为了调用函数模板，每个模板参数要么必须从参数类型中推导出来，要么由调用者明确指定。这里，类型 DiffType 不能从参数类型中推断出来(InputIterator 和 T 类型可以从两个参数中推断出来，但是仅从签名来看没有上下文)，因此此调用将因编译器错误而失败。此处使用 std::iterator_traits 是一种通用模板模式，用于从迭代器类型本身提取有关迭代器的信息。