C++模板进阶

非类型模板参数
模板的特化
1. 函数模板特化
2. 类模板特化
模板总结

1.非类型模板参数

模板参数分为类型模板参数 和非类型模板参数

类型模板参数 ：出现在模板参数列表中，跟在class 或者typename之后的参数类型名称。
cpp 复制代码
```
template<class T>	//这里的T就是类型模板参数
```
非类型模板参数 ：就是用一个常量作为类(函数)模板的一个参数，在类(函数)模板中可将该参数当成常量来使用。
cpp 复制代码
```
template<class T1, int T2>	//T2为非类型模板参数 
```

示例：

cpp 复制代码

namespace ddy
{
    template<class T, size_t N = 10>
    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;
    };
}

上面是STL中容器Array 的模拟实现，其中N为非类型模板参数。
N被看作为常量，因为数组的大小需要常量来定义。
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。
非类型的模板参数必须在编译期就能确认结果。

2.模板的特化

概念：

使用模板可以实现一些与类型无关的代码，但对于一些特殊类型的可能会得到一些错误的结果，对于这些特殊类型我们需要特殊处理
这个特殊处理就是模板的特化，即：在原模板类的基础上，针对特殊类型所进行特殊化的实现方式。

2.1函数模板特化

步骤：

必须要先有一个基础的函数模板。
关键字template后面接一对空的尖括号<>。
函数名后跟一对尖括号，尖括号中指定需要特化的类型。
函数形参表: 必须要和模板函数的基础参数类型完全相同，如果不同编译器可能会报一些奇怪的错误。

cpp 复制代码

//函数模板 -- 参数匹配
template<class T>
bool IsEqual(T& left, T& right)
{
    return left == right;
}

//对IsEqual函数模板进行特化
template<>
bool IsEqual<char*>(char* &left, char* & right)
{
    return strcmp(left,right)==0;
}

一般情况下如果函数模板遇到不能处理或者处理有误的类型，为了实现简单通常都是将该函数直接给出。如下：
cpp 复制代码
```
bool IsEqual(char* &left, char* & right)
{
    return strcmp(left,right)==0;
}
```
- 该种实现简单明了，代码的可读性高，容易书写。
- 因为对于一些参数类型复杂的函数模板，特化时不容易出，因此函数模板不建议特化。

2.2类模板特化

2.2.1全特化

概念：全特化即是将模板参数列表中所有参数都确定。

cpp 复制代码

//原模版
template<class T1, class T2>
class Data
{
public:
    Data(){cout<<"原模版：Data<T1,T2>"<< endl;}
private:
    T1 _d1;
    T2 _d2;
};

//全特化
template<>
class Data<int, char>
{
public:
    Data(){cout<<"全特化：Data<int,char>"<< endl;}
}

int main()
{
    Data<int,int> d1;	//原模版
    Data<int,char> d2;	//全特化
    return 0;
}

2.2.2偏特化

概念：任何针对模版参数进一步进行条件限制设计的特化版本。

cpp 复制代码

//原模版
template<class T1, class T2>
class Data
{
public:
    Data(){cout<<"原模版：Data<T1,T2>"<< endl;}
private:
    T1 _d1;
    T2 _d2;
};

偏特化有以下两种表现方式：

部分特化：将模板参数类表中的一部分参数特化。

cpp 复制代码

//第二个参数特化为int
template<class T>
class Data<T,int>
{
public:
    Data(){cout<<"半特化：Data<T，int>"<< endl;}
private:
    T _d1;
    int _d2;
};

参数更进一步的限制：偏特化并不仅仅是指特化部分参数，而是针对模板参数更进一步的条件限制所设计出来的一个特化版本。

cpp 复制代码

//两个参数偏特化为指针类型
template<class T1, class T2>
class Data<T1*,T2*>
{
public:
    Data(){cout<<"Data<T1*,T2*>"<< endl;}
private:
    T1 _d1;
    T2 _d2;
};

//两个参数偏特化为引用类型
template<class T1, class T2>
class Data<T1&,T2&>
{
public:
    Data(){cout<<"Data<T1&,T2&>"<< endl;}
private:
    T1 _d1;
    T2 _d2;
};

3.模板总结

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