【C++杂货铺】模板进阶
目录
🌈前言🌈
📁 泛型编程
📁 函数模板
📂 概念
📂 格式
📂 class 和 typename
📂 原理
📂 函数模板实例化
📂 匹配原则
📁 类模板
📂 格式
📂 实例化
📁 非类型模板参数
📁 模板特化
📂 概念
📂 函数模板的特化
📂 类模板的特化
1. 全特化
2. 半特化/偏特化
📁 模板的分离编译
📂 概念
📂 模板的分离编译
📂 解决方法
📁 模板总结
📁 总结
🌈前言🌈
欢迎收看本期【C++杂货铺】,本期内容讲解C++中重要语法之一——模板,模板的使用,解决了我们需要重复做的工作,大大提高了我们开发效率。接下来,让我们看看模板的一些概念吧。其中包括了模板的分类,以及一些特殊用法。
如果你还没有模板基础,可以快速阅览下面这篇文章,当然,本文也会简单介绍模板初阶的一些基本内容。
【C++杂货铺】模板-CSDN博客
📁 泛型编程
在C++中,存在一个模具,通过给这个模具填充不同类型,来获得不同的具体类型的编码。
泛型编程:编写与类型无关的通用代码,是代码复用的一种手段,模板是泛型编程的基础。
其实,模板跟函数是有很大相同点,
2. 函数是在运行时传参;模板是在编译时传参(模板需要在编译时实例化)
📁 函数模板
📂 概念
函数模板代表一个函数家族,该函数模板与类型无关,在使用时被参数化,根据实参类型产生函数的特定版本。
📂 格式
template 返回值类型 函数名(参数列表) { 函数体 }
📂 class 和 typename
其中class 可以和typename互换,两者本质上没有区别。只是在某些场景下,必须使用typename,来声明是模板类。
class 和 typename 都是用于声明模板参数,在大多数情况下都是等价的,在某些情况下有微小的差异。
在模板内部中,当引用模板参数时,如果是一个类型,可以使用class或typename。但当你引用一个模板类型参数时,必须使用typename,因为编译器无法确定这个模板类型参数是否为类型。
template void foo() { typename T::SomeType* ptr; // 此处必须使用 typename }
这里T::someType是一个类型依赖于模板参数T,因此必须使用typename来告诉编译器T::someType是一个类型而不是成员变量或函数。
📂 原理
函数模板是一个蓝图,本身并不是函数,是编译器根据使用方式产生特定具体类型函数的模具,所以模板将本来我们应该做的重复事情交给了编译器干。
在编译期间,编译器根据传入的实参类型推演生成实参类型队形类型的函数。
📂 函数模板实例化
隐式实例化:编译器根据实参推演模板函数的实际类型。
显示实例化:在函数名后的中指定模板参数的实际类型。
📂 匹配原则
1. 非模板函数可以和一个同名的函数模板同时存在,且该函数模板被实例化为这个非模板函数;
2. 非模板函数和同名函数模板,如果其他条件相同,在调动时有点调用非模板函数,如果模板可以产生一个更好的匹配函数,则会选择模板
📁 类模板
📂 格式
template class 类模板名称 { 类成员定义 };
📂 实例化
类模板实话与函数模板实例化不同,类模板实例化需要在类模板名字后面跟,然后将实例化的类型放在即可,类模板名称不是真正的类,实例化的结果才是真正的类。
vector v1; vector v2;
以上就对模板初阶做了一遍回顾,总体上来说,介绍了函数模板和类模板的概念,以及使用方式,拓展了class和typename的细微差异。
📁 非类型模板参数
模板参数分 类型形参 和 非类型形参。此外模板参数可以跟函数一样,有缺省参数。
类类型形参:出现在模板参数列表中,跟在class或typename之类的参数类型名称。
非类型形参:就是用一个常量作为类(函数)模板的一个参数,在类(函数)模板汇总可以将参数当成常量来使用。
template class array { public: T& operator[](size_t index){return _array[index];} const T& operator[](size_t index)const{return _array[index];} size_t size()const{return _size;} bool empty()const{return 0 == _size;} private: T _array[N]; size_t _size; };
注意:
1. 在大多数版本下,浮点数,类对象以及字符串是不允许作为非类型模板参数的。
2. 非类型模板参数必须在编译期间就能确认结果。
📁 模板特化
📂 概念
通常情况下,使用模板可以实现与类型无关的代码,但对于一些特殊特殊类型可能会得到一些错误结果,需要特殊处理。
// 函数模板 -- 参数匹配 template bool Less(T left, T right) { return left