条款41：了解隐式接口和编译期多态

隐式接口：

仅仅由一组有效表达式构成，表达式自身可能看起来很复杂，但它们要求的约束条件一般而言相当直接而明确。

显式接口：

通常由函数的签名式（也就是函数名称、参数类型、返回类型）构成

在源码中明确可见。

cpp 复制代码

#include <iostream>

// 个人感觉隐式和显式接口只是站在了不同的角度看一个类的接口。
// 站在类的角度:
// 类中定义的接口是显示的

// 站在template 参数的这个角色的角度而言：接口是隐式的，就是个表达式。
// （换个说法：这个隐式接口其实就是隐藏条件的说法，如果某个类想要作为template的参数，它必须有满足template 表达式要求的接口）
class Base
{
    public:
        ~Base() = default;
        virtual void myPrint() = 0;
        int size() {return 111;}
};

class Derived: public Base
{
    public:
    Derived() {}
    ~Derived() = default;
    virtual void myPrint()
    {
        std::cout << "Derived cout!!!" <<std::endl;
    }
};

void myPrint1(Derived &dd)
{
    dd.myPrint();
}

template<typename T>
void myPrint2(T t)
{
    t.myPrint();
    t.size();
}

int main(int argc, char const *argv[])
{
    Derived dd;
    myPrint1(dd);
    myPrint2(dd);
    return 0;
}

编译期多态：

在编译时才能确定具体调用哪个函数

cpp 复制代码

#include <iostream>
#include <string>

// 编译期多态，个人理解就是：在编译时存在多个选择，根据参数类型的不同调用不同的函数。
// 对于重载: 在编译时根据参数的不同，选择不同的函数。（这些个函数已经存在，选一个心仪的）
// 对于function templates: 在编译期，根据不同的template参数具现出不同的函数（函数还没有，根据参数不同，现生成一个心仪的）
template <typename T>
T max1(const T &a, const T &b)
{
    return a > b ? a : b;
}

int min1(const int &a, const int &b)
{
    std::cout << "int min" << std::endl;
    return a < b ? a : b;
}

std::string min1(const std::string &a, const std::string &b)
{
    std::cout << "string min" << std::endl;
    return a < b ? a : b;
}

int main(int argc, char const *argv[])
{
    int a = 11, b = 12;
    std::string a1("hello world"), b1("hello");

    std::cout << max1(a, b) << std::endl;
    std::cout << max1(a1, b1) << std::endl;
    std::cout << min1(a, b) << std::endl;
    std::cout << min1(a1, b1) << std::endl;
    return 0;
}

运行期多态：

在运行时才知道待用哪个函数。

cpp 复制代码

#include <iostream>

// 运行时多态演示代码
class Base
{
    public:
        ~Base() = default;
        virtual void myPrint() = 0;
};

class Derived: public Base
{
    public:
    Derived() {}
    ~Derived() = default;
    virtual void myPrint()
    {
        std::cout << "Derived cout!!!" <<std::endl;
    }
};


int main(int argc, char const *argv[])
{
    Base *pb = new Derived;

    // 程序运行的时候，才能明确调用的时Derived的myPrint()
    pb->myPrint();
    delete pb;
    return 0;
}

请记住：

classes 和template都支持接口和多态

对于classes而言接口是显式的，以函数签名为中心。多态则是通过virtual函数发生于运行期

对于template参数而言，接口是隐式的，基于有效表达式。多态则是通过template具现化和函数重载解析发生于编译器

条款42：了解typename的双重意义

请记住：

声明template参数时，前缀关键字class和typename可互换

请使用关键字表示嵌套从属类型名称；但不得在base class lists(基类列)或member initialization list(成员初值列)内以它作为base class修饰符。

条款43：学习处理模板化基类内的名称

请记住：

可在derived class templates内通过"this->"指涉base class templates内的成员名称，或藉由一个明白写出的"base class 资格修饰符"完成

写一段：

cpp 复制代码

#include <iostream>
#include <string>
class CompanyA
{
public:
    CompanyA() {}
    ~CompanyA() = default;
    void sendClearText(const std::string &msg)
    {
        std::cout << "company A sendEncrypted msg = " + msg << std::endl;
    }

    void sendEncrypted(const std::string &msg)
    {
        std::cout << "company A sendEncrypted msg = " + msg << std::endl;
    }
};

class CompanyB
{
public:
    CompanyB() {}
    ~CompanyB() = default;
    void sendClearText(const std::string &msg)
    {
        std::cout << "company B sendEncrypted msg = " + msg << std::endl;
    }

    void sendEncrypted(const std::string &msg)
    {
        std::cout << "company B sendEncrypted msg = " + msg << std::endl;
    }
};

class MsgInfo
{
public:
    MsgInfo(const std::string &inmsg) : msg(inmsg) {}
    ~MsgInfo() = default;
    std::string getMsg() const
    {
        return msg;
    }

private:
    std::string msg;
};

template <typename Company>
class MsgSender
{
public:
    MsgSender() {}
    ~MsgSender() = default;
    void sendClear(const MsgInfo &info)
    {
        std::string msg = info.getMsg();
        Company c;
        c.sendClearText(msg);
    }

    void sendSecret(const MsgInfo &info)
    {
        std::string msg = info.getMsg();
        Company c;
        c.sendEncrypted(msg);
    }
};

// 以template为基类定义子类
template <typename Company>
class LoggingMsgSender : public MsgSender<Company>
{
public:
    LoggingMsgSender() {}
    ~LoggingMsgSender() = default;

    // 解决方案3：使用using声明式，假设sendClear在基类
    // using MsgSender<Company>::sendClear;
    void sendClearMsg(const MsgInfo &info)
    {
        std::cout << "adasd" << std::endl;
        // g++报错： there are no arguments to 'sendClear' that depend on a template parameter,
        // so a declaration of 'sendClear' must be available
        // 解决方案1：使用编译参数："-fpermissive",使用该参数后从报错变成了告警。
        // 解决方案2：使用this
        // this->sendClear(info);
        sendClear(info); //LoggingMsgSender在被实例化之前不知道sendClear在哪里。编译器也不会到base classes内查找。
        // 解决方案4： 明确指出被调用函数位于基类中(这个方案不推荐使用)，如果sendClear是一个virtual,这样会关闭"virtual 绑定行为"
        // MsgSender<Company>::sendClear(info);
        std::cout << "adasdfffff" << std::endl;
    }
};

class CompanyZ
{
public:
    CompanyZ() {}
    ~CompanyZ() = default;

    void sendEncrypted(const std::string &msg)
    {
        std::cout << "company Z sendEncrypted msg = " + msg << std::endl;
    }
};

// template<>这个不是template也不是标准class,而是个特化版的MsgSender template,在template实参是CompanyZ时候使用。
// 这就是模板全特化
template <>
class MsgSender<CompanyZ>
{
public:
    MsgSender() {}
    ~MsgSender() = default;
    void sendSecret(const MsgInfo &info)
    {
        std::string msg = info.getMsg();
        CompanyZ c;
        c.sendEncrypted(msg);
    }
};

int main(int argc, char const *argv[])
{
    LoggingMsgSender<CompanyA> mca;
    mca.sendClear(std::string("hello"));
    mca.sendSecret(std::string("hello"));

    LoggingMsgSender<CompanyB> mcb;
    mcb.sendClear(std::string("hello"));
    mcb.sendSecret(std::string("hello"));

    // 模板全特化：针对某一个类型的全面特化。
    LoggingMsgSender<CompanyZ> mcz;

    // 特化版的MsgSender template中没有提供sendClear
    // mcz.sendClear(std::string("hello")); // 编译报错
    mcz.sendSecret(std::string("world"));
    return 0;
}

条款44：将与参数无关的代码抽离templates

请记住：

template生成多个 classes和多个函数，所以任何template代码都不应该于某个造成膨胀的template参数产生相依关系。

因非模板参数而造成的代码膨胀，往往可以消除。做法是以函数参数或class成员变量替换template参数。

因类型参数（type parameters）造成的代码膨胀，往往可以降低，做法是让带有完全相同二进制表述的具象类型实现共享代码。

条款45：运用成员模板函数接受所有兼容类型

请记住：

请使用member function templates 生成"可接受所有兼容类型"的函数

如果你声明member templates 用于"泛化构造"或"泛化assignment"，你还需要声明正常的copy构造函数和copy assignment函数。

条款46：需要类型转换时请为模板定义非成员函数

请记住：

当我们编写一个class template,而它所提供的"与此template相关"函数支持"所有参数之隐式转换"时，请将那些函数定义为"class template内部的friend函数"。

条款47：请使用traits class 表现类型信息

请记住：

Traits classes使得"类型相关信息"在编译期可用。它们以templates和""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48：认识template元编程

这个可能太高阶了，目前知道有这么个东西就行。光靠这里去理解可能有点难。

什么是模板元编程（Template metaprogramming- TMP）？

编写template-base C++程序并执行于编译期的过程

TMP是被发现而不是发明出来的。

使用TMP的好处？

1.它让事情更容易

2.某些错误可以在编译期就找出来

3.可能在每一个方面都高效：较小的可执行文件、较短的运行期、较少的内存需求

缺点：

编译时间变长了

难点：

语法不直观，支持工具不充分。

请记住：

TMP可将工作由运行期迁移到编译期，从而实现早期错误侦测和更高的执行效率

TMP可被用来生成"基于政策选择组合"（based on combinations of policy choices）的客户定制代码，也可用来避免生成对某些特殊类型并不适合的代码。

《Effective C++中文版，第三版》读书笔记7

条款41： 了解隐式接口和编译期多态

条款42：了解typename的双重意义

条款43： 学习处理模板化基类内的名称

条款44： 将与参数无关的代码抽离templates

条款45：运用成员模板函数接受所有兼容类型

条款46：需要类型转换时请为模板定义非成员函数

条款47：请使用traits class 表现类型信息

条款48：认识template元编程

条款41：了解隐式接口和编译期多态

条款43：学习处理模板化基类内的名称

条款44：将与参数无关的代码抽离templates