特征中的 typedef 与类中的 typedef

我正在出于教育目的查看 Eigen 源代码。我注意到对于每个具体的类模板X在层次结构中，有一个internal::traits<X>定义的。一个典型的例子可以在 Matrix.h 中找到：

namespace internal {
template<typename _Scalar, int _Rows, int _Cols, int _Options, int _MaxRows, int _MaxCols>
struct traits<Matrix<_Scalar, _Rows, _Cols, _Options, _MaxRows, _MaxCols> >
{
  typedef _Scalar Scalar;
  typedef Dense StorageKind;
  typedef DenseIndex Index;
  typedef MatrixXpr XprKind;
  enum {
    RowsAtCompileTime = _Rows,
    ColsAtCompileTime = _Cols,
    MaxRowsAtCompileTime = _MaxRows,
    MaxColsAtCompileTime = _MaxCols,
    Flags = compute_matrix_flags<_Scalar, _Rows, _Cols, _Options, _MaxRows, _MaxCols>::ret,
    CoeffReadCost = NumTraits<Scalar>::ReadCost,
    Options = _Options,
    InnerStrideAtCompileTime = 1,
    OuterStrideAtCompileTime = (Options&RowMajor) ? ColsAtCompileTime : RowsAtCompileTime
  };
};
}

现在，我将特征理解为扩展现有类的一种方式，您不想使用与某些新代码相关的额外信息来修改这些类。例如，类模板的用户Foo<class TAllocator>可能想利用现有的内存分配器FastAlloc and AlignedAlloc，但是 Foo 需要知道如何与这两者交互，因此FooTraits<AlignedAlloc>::allocate() and FooTraits<FastAlloc>::allocate()由用户定义，然后由用户使用Foo.

然而，在这种情况下，我并不能轻易地看到仅指定的问题Scalar在每个派生类中，即有Matrix define Matrix::Scalar在类主体中使用 typedef。使用特征类有什么好处？是否只是为了保持代码整洁，即将每个类的所有相关属性存储在特征类中？

根据 Nicol Bolas 的回复进行编辑：我知道其中一些 typedef 可能需要保留为“内部”，即不应暴露给用户，这将解释特征类。这似乎是有道理的，但是其中一些 typedef，例如Scalar, are通过基类中的 typedef 可供外界使用Matrix:

template<typename Derived> class MatrixBase
  : public DenseBase<Derived>
{
  public:

    typedef MatrixBase StorageBaseType;
    typedef typename internal::traits<Derived>::StorageKind StorageKind;
    typedef typename internal::traits<Derived>::Index Index;
    typedef typename internal::traits<Derived>::Scalar Scalar;
    typedef typename internal::packet_traits<Scalar>::type PacketScalar;
    typedef typename NumTraits<Scalar>::Real RealScalar;

这让我们回到了最初的问题：为什么不呢？Scalar只是一个 typedefMatrix本身？除了风格选择之外还有什么原因吗？

我怀疑，因为特征类是internal，这就是使用特征类的要点。也就是说，要保留这些东西internal。那样，Matrix即使在其私有接口中，也没有很多奇怪的定义等。

考虑您的示例中的枚举。那些“枚举”（又名：static constexprC++11 之前的变量）看起来不像用户应该了解的任何内容。这是一个实现细节，因此应该隐藏它。

MatrixBase的问题是CRTP问题。

See, Matrix定义如下：

class Matrix : public MatrixBase<Matrix>

这个部分定义会导致两件事发生：

1. If Matrix尚未被声明为类类型，那么它就成为一个合法的类，其名称可以被引用和使用。

2. 模板MatrixBase必须用类型实例化Matrix. 现在.

这里的问题是“现在”，Matrix is an 不完整的班级。编译器尚未进入该定义的主体，因此编译器对其内部结构一无所知。但MatrixBase必须立即实例化。

所以，MatrixBase不能使用任何contents of the Derived它提供了类。如果Matrix里面有一些 typedef，MatrixBase<Derived> cannot see it.

现在，成员函数MatrixBase<Derived>可以查看定义Derived，因为它们是在定义完整类之后定义的。即使这些函数是在类的范围内定义的。

但你不能拥有以下属性MatrixBase访问属性Derived。因此，特征是间接的。特征类可以使用基于不完整类型的专门化来将定义公开给MatrixBase.