Geekband C++ STL 第三周作业

Cpp

题目说明：

假设有个计算类Calculator，它要处理int, long, float, double等数值类型。用模板实现GetLimit()方法，获得每种类型的数值的上限LIMIT，比如int的上限是100，long的上限是1000，float的上限是999.99，double的上限是888.8888888等等。

解答

其实我不是特别理解这道题目的意思，大概分析了一下可能是这样的，首先有一个叫做Calculator的类，顾名思义它是用来做计算用的（这题没有要求我们实现计算的功能），Calculator类里面有一个成员函数叫做GetLimit，返回的是对应数值类型的值。由于LIMIT的数据类型以及值都是需要根据实际数据类型确定的，所以LIMIT不是Calculator的一个成员常量。为了处理不同的数值类型，我另外写了一个CalculatorTraits的类，里面定义了不同数值类型对应的返回值及LIMIT的值。代码如下：

#include <iostream>
using namespace std;
 
template <typename T>
struct CalculatorTraits { };
 
template<>
struct CalculatorTraits<int> {
    typedef int ReturnType;
    static constexpr ReturnType LIMIT = 100;
};
 
template<>
struct CalculatorTraits<long> {
    typedef long ReturnType;
    static constexpr ReturnType LIMIT = 1000;
};
 
template<>
struct CalculatorTraits<float> {
    typedef float ReturnType;
    static constexpr ReturnType LIMIT = 999.99;
};
 
template<>
struct CalculatorTraits<double> {
    typedef double ReturnType;
    static constexpr ReturnType LIMIT = 888.888888;
};
 
template <typename T>
struct Calculator {
    typename CalculatorTraits<T>::ReturnType GetLimit() {
        return CalculatorTraits<T>::LIMIT;
    }   
};
 
int main() {
    Calculator<int> c1;
    Calculator<long> c2;
    Calculator<float> c3;
    Calculator<double> c4;
    cout << c1.GetLimit() << endl;
    cout << c2.GetLimit() << endl;
    cout << c3.GetLimit() << endl;
    cout << c4.GetLimit() << endl;
    return 0;
}

CalculatorTraits里面的LIMIT如果不写static是局部变量，不能被外部调用。静态成员在类内初始化时必须加上const（只适用于int类型，包括enum），double类型在使用TDM-GCC 4.9.2时会报错，可以通过把const改成constexpr解决。或者在类外写，如以int为例：

template<>
struct CalculatorTraits<int> {
    typedef int ReturnType;
    static ReturnType LIMIT;
};
CalculatorTraits<int>::ReturnType CalculatorTraits<int>::LIMIT = 100;

这样也是可以的。而且一般都是在类外做初始化。

在群里谈到了limits，可以使用numeric_limits<int>::max()返回int类型的最大值，对于之前的程序，只需要加上头文件#include <limits>，然后改成static constexpr ReturnType LIMIT = numeric_limits<int>::max();之类的就可以了。

在讲解的时候，文杰老师提了出题的用意，有两点：第一是希望学员会使用traits表达类型信息，因为C++没有C#/Java中类似类型的判断，比如C#里有if (type is SomeType) { … }，但C++没有。这个时候考虑用traits表达；第二，希望学员注意类似typename CalculatorTraits<T>::ReturnType的返回类型，不要觉得奇怪，是模板中常用的。

以下是GeekBandSuyan20160307的实现方法：

#include <iostream>
using namespace std;
struct Calculator {
    template<typename T> T GetLimit() const { return T(65); }
};
template<> int Calculator::GetLimit() const { return int(100); }
template<> long Calculator::GetLimit() const { return long(1000); }
template<> float Calculator::GetLimit() const { return float(999.99); }
template<> double Calculator::GetLimit() const { return double(888.8888888); }
int main() {
    Calculator ca;
    cout << "Limit of int : " << ca.GetLimit<int>() << endl;
    cout << "Limit of long : " << ca.GetLimit<long>() << endl;
    cout << "Limit of float : " << ca.GetLimit<float>() << endl;
    cout << "Limit of double : " << ca.GetLimit<double>() << endl;
    cout << "Limit of char : " << ca.GetLimit<char>() << endl;
    return 0;
}