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模板进阶
如果没有了解模板的兄弟，那么可以先去了解或者学习一下模板的初阶：【C++】模板初阶-CSDN博客
通过模板，我们可以实现出泛型编程，模板分别为函数模板和类模板，下面我们就说一下模板进阶的一些东西
非类型模板参数
模板参数分别为，类型形参和非类型形参
- 类型形参：出现在模板参数列表中，跟在class或者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）模板中可将参数当成常量来使用
举个例子，让我们去了解一下：
我们写个静态栈的结构：
cpp
#define N 10
template<class T>//类型模板参数
class Stack
{
private:
T _a[N];
size_t _top;
};
int main()
{
Stack<int> st1;//大小为10
Stack<int> st2;
}我们想要改栈的大小，就改宏就可以了，但是我们有两个栈呢？一个栈的大小想要10，一个想要1000的大小，这样就不能满足多个栈的需求了，除非再定义一个类模板，但是这样代价太大，再C++模板当中就有一个非类型模板参数概念：
cpp
template<class T,size_t N>
//T是类型模板参数，N是非类型模板参数，N是一个常量
class Stack
{
private:
T _a[N];
size_t _top;
};
int main()
{
Stack<int,100> st1;//100
Stack<int,20000> st2;//20000
}我们这样子就可以通过传参完成每个栈想要的大小需求了，再template<class T,size_t N>当中，T是类型模板参数，这里的N是非类型模板参数，这里的N是一个常量
我们可以这样子传参吗？
cpp
int main()
{
static int n;
cin>>n;
Stack<int,n> st;//error，非类型模板参数不能是变量
return 0;
}这样是错误的，非类型模板参数不能是变量
非类型模板参数缺省值
模板参数都可以给缺省值，模板参数给缺省值和函数参数给缺省值是完全类似的，可以全缺省，也可以半缺省（必须从右往左连续缺省）
cpp
//模板参数都可以给缺省值
//模板参数给缺省值和函数参数给缺省值是完全类似的
//可以全缺省
//也可以半缺省 -- 必须从右往左连续缺省
template<class T,size_t N = 10>
class Array
{
private:
T _a[N];
}
int main()
{
Array<int> a1;
Array<int,20> a2;
return 0;
}需要注意的是，如果全都是缺省值时不能这样创建对象：
cpp
Array a1;全部都是缺省值，我们可以不传参数，但是我们知道Array是个模板，模板也是有类型的，我们需要这样：
cpp
Array<> a1;注意：
1、浮点数、类对象以及字符串是不支持作为非类型模板参数的
cpp
template<class T,string s1>
template<class T,double s1>
2、非类型的模板参数必须在编译期就能确认结果
模板的特化
概念
通常情况下，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，比如：
cpp
template<class T>
bool IsEqual(const T& left,const T& right)
{
return left==right;
}
int main()
{
cout<<IsEqual(1,2)<<endl;
char p1[] = "hello";
char p2[] = "hello";
cout<<IsEqual(p1,p2)<<endl;//数组名是指针常量
return 0;
}这个模板是用来比较整形的，但是我们用来比较字符串了话，会出现问题
我们想一想可能可以这样解决：
cpp
template<class T>
bool IsEqual(const T& left,const T& right)
{
if(T == const char*)
{
return strcmp(left,right)==0;
//可是语法不支持
}
else
{
return left==right;
}
}这样貌似也可以实现字符串的比较，但是这个在语法上是不支持的，所以不能这样
模板的特化，针对某些类型进行特殊化处理，我们可以这样写：
cpp
bool IsEqual(const char*& left,const char*& right)
{
return strcmp(left,right)==0;
}
int main()
{
cout<<IsEqual(1,2)<<endl;
char p1[] = "hello";
char p2[] = "hello";
cout<<IsEqual(p1,p2)<<endl;//数组名是指针常量
return 0;
}我们调试过后，发现这里不会进这个函数，因为数组名是指针常量，则这里的const修饰的是*left，是left指向的内容不能修改，而不是left不能修改，这里属于权限放大
需要这样改，这样就可以进去了：
cpp
//模板的特化，针对某些类型进行特殊化处理
bool IsEqual(const char*& const left,const char*& const right)
{
return strcmp(left,right)==0;
}也可以这样改，将引用去掉
cpp
bool IsEqual(const char* left,const char* right)
{
return strcmp(left,right)==0;
}函数模板的特化
函数模板的特化步骤：
1、必须要写有一个基础的函数模板
2、关键字template后面接一对空的尖括号<>
3、函数名后跟一对尖括号，尖括号中指定需要特化的类型
4、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
template<class T>
void Swap(T& a,T& b)
{
//vector代价太大
T tmp = a;
a = b;
b = tmp;
}
int main()
{
int x = 1;
int y = 2;
Swap(x,y);
vector<int> v1 = {1,2,3,4};
vector<int> v2 = {10,20,30,40};
Swap(v1,v2);
return 0;
}当我们交换的类型为vector时，此时用模板函数进行交换代价太大了，一次拷贝构造+两次赋值重载，所以我们可以这样写：
cpp
//函数模板的特化
template<>
void Swap<vector<int>>(vector<int>& a,vector<int>& b)
{
a.swap(b);
}类模板的特化
全特化
全特化即是将模板参数列表中所有的参数都确定化
cpp
template<class T1,class T2>
class Data
{
public:
Data() { cout << "Data<T1，T2>"<<endl; }
private:
T1 _d1;
T2 _d2;
};
//全特化
template<>
class Data<double, double>
{
public:
Data() { cout << "Data<double，double>" << endl; }
private:
double _d1;
double _d2;
};
int main()
{
Data<int,int> d1;
Data<double,double> d2;
return 0;
}
偏特化
偏特化：任何针对模板参数进一步进行条件限制设计的特化版本，比如：模板类：
偏特化有两种表现方式：
（1）部分特化，将模板参数类表中的一部分参数特化
cpp
template<class T1,class T2>
class Data
{
public:
Data() { cout << "Data<T1，T2>"<<endl; }
private:
T1 _d1;
T2 _d2;
};
//偏特化或者半特化
template<class T1>
class Data<T1,char>
{
public:
Data() { cout << "Data<T1，double>" << endl; }
};
int main()
{
Data<double,char> d2;
Data<int,char> d1;
return 0;
}
（2）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
template<class T1,class T2>
class Data
{
public:
Data() { cout << "Data<T1，T2>"<<endl; }
private:
T1 _d1;
T2 _d2;
};
//偏特化或者半特化:不一定是特化部分参数，有可能是对参数的限制
template<class T1,class T2>
class Data<T1*,T2*>
{
public:
Data() { cout << "Data<T1*，T2*>" << endl; }
};
template<class T1,class T2>
class Data<T1&,T2&>
{
public:
Data() { cout << "Data<T1&，T2&>" << endl; }
};
int main()
{
Data<int*,char*> d5;
Data<int*,int*> d6;
Data<int&,char&> d7;
Data<int&,int&> d8;
return 0;
}模板总结
优点
模板复用了代码，节省资源，更快的迭代开发，因此C++的标准库（STL）因此而产生
增强了代码的灵活性
缺点
模板会导致代码膨胀问题，也会导致编译时间变长
出现类模板编译错误，错误信息非常乱，不容易定位错误