Effective C++ 读书笔记（七） 模板与泛型编程

7 模板与泛型编程

面向对象virtual         运行时多态     显示接口

     重载、template和泛型   编译期多态      隐式接口

•    条款41：了解隐式接口和编译期多态

                    Understand implicit interfaces and compile-time polymorphism.

–  通常显示接口由函数的签名式(函数名称、参数类型、返回类型)构成。

–  隐式接口并不基于函数签名式，而是由有效表达式(valid expressions)组成。

–  Classes 和 template 都支持接口(interfaces)和多态(polymorphism)。

–  对classes而言接口是显示的(explicit),以函数签名为中心。多态则是通过virtual函数发生于运行期。

–  对template参数而言，接口是隐式的(implicit)，奠基于有效表达式。多态则是通过template具现化和函数重载解析(functionoverloading resolution)发生于编译期。

•    条款42：了解typename的双重意义

                     Understand the two meanings of typename.

–  声明template参数时，不论使用关键字class或typename，意义完全相同。

–  请使用关键字typename标识嵌套从属类型名称；但不得在base class lists（基类列）或member initialization list（成员初始列表）内以它作为Baseclass修饰符。

•    条款43：学习处理模板化基类内的名称

                    Know how to access names in templatized base classes.

–  可在derivedclass templates 内通过“this->”指向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。

•    条款44：将与参数无关的代码抽离templates

                                              Factor parameter-independent code out of templates.

–  Templates 生成多个classes 和多个函数，所以任何template代码都不该与某个造成膨胀的template参数产生相依关系。

–  因非类型模板参数(non-type template parameters)而造成的代码膨胀，往往可消除，做法是以函数参数或class成员变量替换template参数。

–  因类型参数(typeparameters)而造成的代码膨胀，往往可降低，做法是让带有完全相同二进制表述(binary representations)的具现类型（instantiationtypes）共享实现码。

•    条款45：运用成员函数模板接受所有兼容类型

                     Use member function templates to accept “all compatible types.”

–  使用memberfunction templates（成员函数模板）生成“可接受所有兼容类型” 的函数。

–  如果你声明 membertemplate 用于“泛化copy构造”或“泛化assignment操作”，你还是需要声明正常的copy构造函数和copy assignment操作符。

–  指针隐式转换:

template
class SmartPtr
{
public:
    template
    SmartPtr(const SmartPtr& other):heldPtr(other.get()){ }                                                                                                T* get() const { return heldPtr;}                                                                                                                                                                                                                                                                               private:                                                                                                                                                     T* heldPtr;                                                                                                                                            };

利用基本heldPtr 隐式转换之间自身的约束实现泛化copy构造函数。妙哉。

 

•    条款46：需要类型转换时请为模板定义非成员函数

                    Define non-member functions inside templates when type conversionsare desired.

–  Template实参推导过程中从不将隐式类型转换函数纳入考虑。（nomember）

–  Template class内的friend声明式可以直射某个特定函数。

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

template
class Rational
{
public:
...
   friend const Rational operator*(const Rational& lhs,const Rational&  rhs)
{
 return Rational(lhs.numerator()*rhs.numerator(),lhs.denominator()*rhs.denominator());
}
}

其中友元函数中的模板可以省略。 在一个class template中，template名称可被用来作为" template和其参数 " 的简略表达式。

•    条款47：请使用traitsclasses表现类型信息

–  Use traits classes for information about types.

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•    条款48：认识template元编程

                    Be aware of template metaprogramming.

–  Template metaprogramming(TMP,模板元编程)可将工作由运行期移往编译器，因而得以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。