条款四十七：请使用trait classes来表示类型信息
这一条款主要来讨论模板中迭代器的属性iterator_category，它可以通过类似于vector::iterator::iterator_category的方式来取得。
到这里我们有必要学习一下STL迭代器的类型，总共有五种，分别是：
input_iterator：只读，只能逐个前移
output_iterator：只写，只能逐个前移
forward_iterator：可读可写，只能逐个前移
bidirectional_iterator：可读可写，支持逐个前移和后移
random_access_iterator：可读可写，支持随机访问（任意步数移动）为了表明容器内使用的是哪一种迭代器，STL在定义迭代器会总会打个一个标记“tag”，每个tag都是一个空的结构体，对应于以上五种迭代器，tag也有五个：
struct input_iterator_tag{};
struct output_iterator_tag{};
struct forward_iterator_tag: public input_iterator_tag{};
bidirectional_iterator: public forward_iterator_tag{};
random_access_iterator: public bidirectional_iterator_tag{};注意这五个tag之间，有些存在继承关系。
这个标记有什么用呢？STL在写vector的时候，会这样：
template class <T>
class vector
{
public:
class iterator
{
public:
typedef random_access_iterator iterator_category;
…
}
…
}
写list的时候，会这样写：
template class <T>
class list
{
public:
class iterator
{
public:
typedef bidirectional_iterator iterator_category;
…
}
…
}然迭代器已经由tag说明了它的类型（双向的，还是随机访问），那我们如何去利用它呢？比如现在我想要写一个迭代器前移的通用函数DoAdvance，不同迭代器类型会有不同的实现方式，所以我们可以像下面这样：
template <class T>
void DoAdvance(T Container)
{
typedef T::iterator::iterator_category IteratorCategory;
if (typeid(IteratorCategory) == typeid(input_iterator_tag))
{
cout << "Do manner in input_iterator_tag" << endl;
}
else if (typeid(IteratorCategory) == typeid(output_iterator_tag))
{
cout << "Do manner in output_iterator_tag" << endl;
}
else if (typeid(IteratorCategory) == typeid(forward_iterator_tag))
{
cout << "Do manner in forward_iterator_tag" << endl;
}
else if (typeid(IteratorCategory) == typeid(bidirectional_iterator_tag))
{
cout << "Do manner in bidirectional_iterator_tag" << endl;
}
else if (typeid(IteratorCategory) == typeid(random_access_iterator_tag))
{
cout << "Do manner in random_access_iterator_tag" << endl;
}
}参数T是容器的类型，比如vector<int>，如果像下面这样调用：
vector<int> v;
DoAdvance(v);那么输出是Do manner in random_access_iterator_tag，因为vector的迭代器是随机访问型的，可以按随机访问类型的处理方式来去实现前移操作。typeid返回结果是名为type_info的标准库类型的对象的引用，它指明了这个对象/定义的类型。
因为这里讨论的是迭代器，所以更常见的是直接传迭代器进去，像这样：
template <class IterT>
void DoAdvance(IterT Iter)
{
typedef IterT::iterator_category IteratorCategory;
if (typeid(IteratorCategory) == typeid(input_iterator_tag))
{
cout << "Do manner in input_iterator_tag" << endl;
}
…
}iterator_traits的定义如下：
template<class IterT>
struct iterator_traits<IterT>
{
typedef typename IterT::iterator_category iterator_category;
…
};这个感觉只是简化了输入代码量而已，本质上还是去获得迭代器的tag，它有一个针对指针的偏特化版本，像下面这样：
template<class IterT>
struct iterator_traits<IterT*>
{
typedef random_access_iterator_tag iterator_category;
};这里都是用typeid去进行类型判断的，它是在运行期才能执行，那么能不能放在编译期呢，当然可以，就是要用到函数的重载，像下面这样：
template <class IterT>
void DoAdvance(IterT Iter, input_iterator_tag)
{
cout << "Do manner in input_iterator_tag" << endl;
}
template <class IterT>
void DoAdvance(IterT Iter, random_access_iterator_tag)
{
cout << "Do manner in random_access_iterator_tag" << endl;
}像下面这样使用；
1 vector<int>::iterator iter;
2 DoAdvance(iter, iterator_traits<vector<int>::iterator>::iterator_category());注意迭代器的tag是可以直接作为函数形参的，这样就可以在编译期决定到底执行哪一种迭代器的行为了。
条款标题的traint classes是一个广义的概念，我们之前讨论的iterator_traits只是其一部分，除以之外，还有四份迭代器相关的信息（如value_type等），TR1导入许多新的trait classes，比如is_fundamental等（判断T是否是内置类型）。
最后，我们来总结一下：
- Traits class使得类型相关信息可以在编译期可用，它们以template和template特化完成实现；
- 整合重载技术后，traits classes有可能在编译期对类型执行if-else测试。
条款四十八：了解模板元编程
作为模板部分的结束节，本条款谈到了模板元编程，元编程本质上就是将运行期的代价转移到编译期，它利用template编译生成C++源码，举下面阶乘例子：
template <int N>
struct Factorial
{
enum
{
value = N * Factorial<N - 1>::value
};
};
// 特化版本
template <>
struct Factorial<0>
{
enum
{
value = 1
};
};
int main()
{
cout << Factorial<5>::value << endl; // 输出120
}在编译期，Factorial<5>::value就被翻译成了5 * 4 * 3 * 2 * 1，在运行期直接执行乘法即可。
元编程有何优点？
- 以编译耗时为代价换来卓越的运行期性能，因为对于产品级的程序而言，运行的时长远大于编译时长。
- 将原来运行期才能发现的错误提前到了编译期，要知道，错误发现的越早，代价越小。
元编程有何缺点？
- 代码可读性差，写起来要运用递归的思维，非常困难。
- 调试困难，元程序执行于编译期，不能debug，只能观察编译器输出的error来定位错误。
- 编译时间长，运行期的代价转嫁到编译期。
- 可移植性较差，老的编译器几乎不支持模板或者支持极为有限。
模板元编程TMP虽然有这么多的缺点，但它已经被证明是“图灵完全”的了，意思是它的威力大到足以计算任何事物。目前boost库中用到了一些TMP技术，但大部分项目还是因为TMP的一些缺点而没有广泛采用，所以这里我们只要略做了解即可。
下面总结一下：
- TMP可将工作由运行期转移到编译期，因而得以实现早期错误侦测或者更高的执行效率。
- TMP可被用来生成“基于政策选择组合”的客户定制代码，也可以用来避免生成对某些特殊类型并不适合的代码。（这句话看不懂也没关系）
条款四十九：了解new_handler的行为
本章开始讨论内存分配的一些用法，C/C++内存分配采用new和delete。在new申请内存时，可能会遇到的一种情况就是，内存不够了，这时候会抛出out of memory的异常。有的时候，我们希望能够调用自己定制的异常处理函数，这就是本条款要说的。
在声明于的一个标准程序库中，有如下的接口：
namespace std
{
typedef void (*new_handler)();
new_handler set_new_handler(new handler p) throw();
}注意这里面typedef了一个函数指针new_handler，它指向一个函数，这个函数的返回值为void，形参也是void。set_new_handler就是将new_handler指向具体的函数，在这个函数里面处理out of memory异常（函数末尾的throw()表示它不抛出任务异常），如果这个new_handler为空，那么这个函数没有执行，就会抛出out of memory异常。
void MyOutOfMemory()
{
cout << "Out of memory error!" << endl;
abort();
}
int main()
{
set_new_handler(MyOutOfMemory);
int *verybigmemory = new int[0x1fffffff];
delete verybigmemory;
}这里预先设定好new异常时调用的函数为MyOutOfMemory，然后故意申请一个很大的内存，就会走到MyOutOfMemory中来了。
好，我们更进一步，现在想要在不同的类里面定制不同的new_handler处理机制，一种想法是在类内部定义set_new_handler函数，将new_handler作为私有的成员变量，具体的new_handler函数可以由构造函数传入，但编译器要求set_new_handler是静态的，所以通过构造函数传入new_handler不被编译器支持，只能将set_new_handler与operator new都写成静态的，同时定义一个静态的new_handler变量，像下面这样：
class Widget
{
private:
static new_handler CurrentHandler;
public:
void set_new_handler(new_handler h) throw()
{
CurrentHandler = h;
}
static void* operator new(size_t size)
{
Widget::set_new_handler(CurrentHandler);
return ::operator new(size);
}
};
new_handler Widget::CurrentHandler = 0;属于类的静态变量CurrentHandler用于保存当前环境下的new_handler函数，在operator_new中，先设置成当前的new异常处理函数，再去调用std的operator new，执行内存分配操作。但这里就存在问题了，set_new_handler到下一次设置它为止，一直都是生效的，我们只想在处理这个类对象的分配时用自定义的new_handler函数，但是类似于new int，new char这些基本类型，还是希望走默认的new_handler（就是null，就是什么也不执行，如我们期望，这样会抛出异常）。
一种自然的想法，就是在调用operator new末尾处还原new_handler，这就需要保存之前的new_handler，为此，我们构造一个NewHandlerHolder类，像下面这样：
class NewHandlerHolder
{
private:
new_handler SavedHandler;
NewHandlerHolder(const NewHandlerHolder&);
NewHandlerHolder& operator= (const NewHandlerHolder&);
public:
explicit NewHandlerHolder(new_handler h) :SavedHandler(h){}
~NewHandlerHolder()
{
set_new_handler(SavedHandler);
}
};这里有一个SavedHandler成员变量，它在NewHandlerHolder构造时确定具体的指向（其实就是指向系统默认的new_handler函数（即null），将拷贝构造函数与赋值运算符重载设置为private是为了防止出现拷贝的行为（在编译期就可以阻止），这点可以参照之前的条款。还要特别注意这里的析构函数，它调用了set_new_handler，将new异常的处理恢复成SavedHandler（其实就是null）。
这样我们重新整理一下Widget，如下：
class Widget
{
private:
static new_handler CurrentHandler;
public:
static new_handler set_new_handler(new_handler h) throw()
{
new_handler OldHandler = CurrentHandler;
CurrentHandler = h;
return OldHandler;
}
static void* operator new(size_t size)
{
NewHandlerHolder h(Widget::set_new_handler(CurrentHandler));
return ::operator new(size);
}
};
new_handler Widget::CurrentHandler = 0;为了返回系统默认的new_handler，我们在set_new_handler处理完之后，进行了旧handler的返回，同时在operator new的调用中进行了NewHandlerHolder的包装，这样在return之后，h会自动调用析构函数，恢复成默认的new_handler。
到这一步，本条款的重要内容已经说完了，但为了避免重复劳动，即为每一个需要重定义new_handler的类都写一份set_new_handler和operator new，书上在最后对之进行了封装，其实就是将Widget专门作为这两个函数（set_new_handler和operator new）的类，然后将需要自行处理new_handler的类public继承于Widget即可。
最后总结一下：
set_new_handler允许客户指定一个函数，在内存分配无法获得满足时被调用。
