【导读】:C++ 可变参数模板对参数进行了高度泛化,它能表示0到任意个数、任意类型的参数。相比C++98/03,类模版和函数模版中只能含固定数量的模版参数,可变模版参数无疑是一个巨大的改进。然而由于可变模版参数比较抽象,使用起来需要一定的技巧,所以它也是C++11中最难理解和掌握的特性之一。那么请大家跟随小编,一起来学习吧。
以下是正文
在C++11之前,类模板和函数模板只能含有固定数量的模板参数。C++11增强了模板功能,允许模板定义中包含0到任意个模板参数,这就是可变参数模板。
可变参数模板和普通模板的语义是一样的,只是写法上稍有区别,声明可变参数模板时需要在typename或class后面带上省略号“…”:
//T叫模板参数包,args叫函数参数包
template
void func(T ... args)
{//可变参数模板函数
}
func(); // OK:args不含有任何实参
func(1); // OK:args含有一个实参:int
func(2, 1.0); // OK:args含有两个实参int和double
T叫模板参数包,args叫函数参数包。
省略号“…”的作用有两个:
(1)声明一个参数包,这个参数包中可以包含0到任意个模板参数
(2)在模板定义的右边,可以将参数包展开成一个一个独立的参数
一个可变参数模板函数的定义如下:
#include
using namespace std;
template
void func(T ... args)
{//可变参数模板函数
//sizeof...(sizeof后面有3个小点)计算变参个数
cout << "num = " << sizeof...(args) << endl;
}
int main()
{
func(); // num = 0
func(1); // num = 1
func(2, 1.0); // num = 2
return 0;
}
通过递归函数展开参数包,需要提供一个参数包展开的函数和一个递归终止函数。
#include
using namespace std;
//递归终止函数
void debug()
{
cout << "empty\n";
}
//展开函数
template
void debug(T first, Args ... last)
{
cout << "parameter " << first << endl;
debug(last...);
}
int main()
{
debug(1, 2, 3, 4);
return 0;
}
递归调用过程如下:
debug(1, 2, 3, 4);
debug(2, 3, 4);
debug(3, 4);
debug(4);
debug();
通过可变参数模板实现打印函数:
#include
#include
using namespace std;
void Debug(const char* s)
{
while (*s)
{
if (*s == '%' && *++s != '%')
{
throw runtime_error("invalid format string: missing arguments");
}
cout << *s++;
}
}
template
void Debug(const char* s, T value, Args... args)
{
while (*s)
{
if (*s == '%' && *++s != '%')
{
cout << value;
return Debug(++s, args...);
}
cout << *s++;
}
throw runtime_error("extra arguments provided to Debug");
}
int main()
{
Debug("a = %d, b = %c, c = %s\n", 250, 'm', "mike");
return 0;
}
#include
using namespace std; template
void print(T arg)
{
cout << arg << endl;
}
template
void expand(Args ... args)
{
int a[] = { (print(args), 0)... };
}
int main()
{
expand(1, 2, 3, 4);
return 0;
}
expand函数的逗号表达式:(print(args), 0), 也是按照这个执行顺序,先执行print(args),再得到逗号表达式的结果0。
同时,通过初始化列表来初始化一个变长数组,{ (print(args), 0)… }将会展开成( (print(args1), 0), (print(args2), 0), (print(args3), 0), etc…), 最终会创建一个元素只都为0的数组int a[sizeof…(args)]。
可变参数模板类的展开一般需要定义2 ~ 3个类,包含类声明和特化的模板类:
#include
#include
using namespace std;
template
class BMW{}; // 变长模板的声明 template
// 递归的偏特化定义 class BMW : public BMW
{//当实例化对象时,则会引起基类的递归构造
public:
BMW()
{
printf("type: %s\n", typeid(Head).name());
}
Head head;
};
template<> class BMW<>{}; // 边界条件
int main()
{
BMW
car; return 0;
}
#include
using namespace std;
template
struct Multiply;// 变长模板的声明 template
struct Multiply
// 变长模板类 {
static const long val = first * Multiply
::val; };
template<>
struct Multiply<> // 边界条件
{
static const long val = 1;
};
int main()
{
cout << Multiply<2, 3, 4, 5>::val << endl; // 120
return 0;
}
- EOF -