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一、typename与class:
在C++中,模版的定义会有两个关键字,typename与class,这两者在大多数情况下是可以相互替换的,但是在如下情况是有差别的。
typename事实上就是告诉编译器这是个类型而不是类内成员变量,因为在某些情况下,
由于C++允许在类内定义类型别名,且其使用方法与通过类型名访问类成员的方法相同。
在类定义不可知的时候,编译器无法知晓类似的写法具体指的是一个类型还是类内成员。
在上面那行代码中,原意是想定义一个迭代器,但是不知道Container::const_iterator是类型名还是对象,那么就需要在前面加上typename来告诉编译器这里是类型而不是成员名称
二、非类型模版参数:
非类型模版参数主要解决的是数组大小问题,
比如,如果我想通过一个类来定义对象,里面有一个成员变量的数组,这个时候就可以通过非类型的模版参数的传值来控制数组的大小。
cpp
namespace ppr
{
template<class T,size_t N>
class AA
{
public:
void func()
{}
private:
T _a[N];
int _top;
};
}
三、模版的特化:
1、函数模版的特化
模版的特化是在已经存在一个基础模版上实现的,
然后再另一个地方通过template<>下面的原函数后跟上<>,然后在里面指定需要特化的类型,可以是任意类型,指针引用等也可以。
最后,要保证特化模版的要和模版函数的基础参数类型完全相同。
cpp
template<class T>
bool Less(T left, T right)
{
return left < right;
}
template<>
bool Less<int*>(int* left, int* right)
{
return left < right;
}
2、类模版的全特化
类模版全特化就是将模版中的每一个参数都进行特化。
cpp
template<class T1,class T2>
class Date
{
public:
Date()
{
cout << "调用了未特化的类class Date<class T1,class T2>" << endl;
}
private:
T1 _d1;
T2 _d2;
};
template<>
class Date<int, double>
{
public:
Date()
{
cout << "调用了全特化的类class Date<int, double>" << endl;
}
private:
int _d1;
double _d2;
};
int main()
{
Date<int, int> d1;
Date<double, int> d2;
Date<int, double> d3;
return 0;
}
如上,进行全特化后,如果参数类型是全特化后匹配的,那么就会走全特化,否则走未特化的类构造。
3、类模版的偏特化:
偏特化就是对于类模版进行进一步的限制来设计的特化版本
cpp
//基础函数模版
template<class T1,class T2>
class Date
{
public:
Date()
{
cout << "调用了未特化的类class Date<class T1,class T2>" << endl;
}
private:
T1 _d1;
T2 _d2;
};
//偏特化T1为double
template<class T2>
class Date<double, T2>
{
public:
Date()
{
cout << "调用了偏特化的类class Date<double, T2>" << endl;
}
private:
double _d1;
T2 _d2;
};
//偏特化T2为int*
template<class T1>
class Date<T1, int*>
{
public:
Date()
{
cout << "调用了偏特化的类class Date<T1, int*>" << endl;
}
private:
T1 _d1;
int* _d2;
};
int main()
{
Date<int, int> d1;
Date<double, int> d2;
Date<float, int*> d3;
return 0;
}
如上所示,进行偏特化后,那么在构造时候,如果有最匹配的就会走最匹配的那一个,
注意:
不能有两个都可以匹配的,例如:
这里的d3,对T1或者T2都存在一个匹配的特化,如果这样的话就会报错。
四、模版分离编译
1、分离编译:
首先要知道什么是分离编译:
分离编译是一种编译方式,它讲一个程序由多个原文件(.cpp文件)共同实现,每个源文件单独编译生成目标文件(.obj文件)最后将所有的目标文件链接起来形成一个单一的可执行文件(.exe文件)
2、模版分离编译问题:
然而如果将模版分离编译就会出现问题,因为在声明的模版函数中,在编译过程中它只是一个等待扩展的模版,并没有被实例化,毕竟在实例化调用的时候这个模版才会被扩展开,所以在声明的文件中,没有实例化,这个就会报错。
3、解决方案:
1、在声明的那个文件里面进行显式实例化就可以了
2、将声明和定义放到一个文件 "xxx.hpp" 里面或者xxx.h其实也是可以的。
五、模版总结:
【优点】
模板复用了代码,节省资源,更快的迭代开发,C++的标准模板库(STL)因此而产生
增强了代码的灵活性
【缺陷】
模板会导致代码膨胀问题,也会导致编译时间变长
出现模板编译错误时,错误信息非常凌乱,不易定位错误
3、关于模版是否分离编译,尽量不分离编译,和STL源码保持一致