終於到了 Templates and Generic Programming 的尾聲。這個章節包含許多重要觀念，需要停下腳步用心思考。明天又是小測驗時間，跟著 Yoyo 一起檢核吸收程度吧！

47. Use traits classes for information about types

在撰寫泛型函式時，需根據迭代器類型執行不同的操作。而 C++ STL 定義了五種迭代器類別，各自支援不同的操作。

• Input Iterators：只能向前移動，且每次移動只能一步。只能讀取其所指向的內容，且每個位置的內容只能讀取一次。 e.g. istream_iterator
• Output Iterators：與輸入迭代器類似，但用途在於寫入資料。 e.g. ostream_iterator
• Forward Iterators：包含輸入迭代器和輸出迭代器的功能，並可多次讀取或寫入相同位置的內容。 e.g. unordered_map
• Bidirectional Iterators：除了前向迭代器的功能外，還可向後移動。 e.g. map、list、set
• Random Access Iterators：增加了迭代器算術運算能力，能在常數時間內向前或向後跳轉任意距離。 e.g. vector、string、deque

Traits 是一種 C++ 程式設計技巧，透過 typedef 在類別中添加型別資訊，在編譯時取得型別資訊。

template<typename IterT>
struct iterator_traits {
    typedef typename IterT::iterator_category iterator_category;
};

當迭代器類型是內建指標時，需進行模板特化以支持指標所屬的 random access iterator 類型：

template<typename IterT>
struct iterator_traits<IterT*> {
    typedef random_access_iterator_tag iterator_category;
};

48. Be aware of template metaprogramming

模板元程式設計是一種基於模板的 C++ 編程技術，它允許程式在編譯時期執行。通過模板的遞迴實例化或特化等機制，生成完整的 C++ 原始碼，並經由編譯器進行常規的編譯過程最終轉化成執行檔。

TMP 的兩大特點：

• 可以簡化難以在 C++ 中完成的操作。 e.g. 支持遞迴模板定義
• 將運行時負擔轉移為編譯時操作，提高效率。

template<unsigned n>
struct Factorial {
    enum { value = n * Factorial<n-1>::value };
};
template<>
struct Factorial<0> {
    enum { value = 1 };
};

TMP 的常見應用如下，在 HFT 等需要數學計算的領域有巨大的價值：

• 確保單位換算的正確性。
• 對矩陣操作進行優化。
• 動態生成特定的設計模式。