C++-模板进阶

模板进阶

非类型参数模板

模板参数分类类型形参与非类型形参。
类型形参即：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)模板中可将该参数当成常量来使用.

// 定义一个模板类型的静态数组
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;
}；

1. 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。
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：

template<class T>
bool IsEqual(T& left, T& right)
{
     
	return left == right;
}
void Test()
{
     
	char* p1 = "world";
	char* p2 = "hello";
	
	if(IsEqual(p1, p2))
		cout<<p1<<endl;
	else
		cout<<p2<<endl;
	// 输出 hello
	// 因为传进去的是地址
	// 比较的是地址大小 而不是 字符串大小
}

函数模板特化

函数模板的特化步骤：

1. 必须要先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。

template<>
bool IsEqual<char*>(char*& left, char*& right)
{
     
	if(strcmp(left, right) > 0)
		return true;
	return false;
}

// 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。
bool IsEqual(char* left, char* right)
{
     
	if(strcmp(left, right) > 0)
		return true;
	return false;
}

全特化

全特化即是将模板参数类表中所有的参数都确定化。

template<class T1, class T2>
class Data
{
     
public:
	Data() {
     cout<<"Data" <<endl;}
private:
	T1 _d1;
	T2 _d2;
};
template<>
class Data<int, char>
{
     
public:
	Data() {
     cout<<"Data" <<endl;}
private:
	int _d1;
	char _d2;
};
void TestVector()
{
     
	Data<int, int> d1;
	Data<int, char> d2;
}

偏特化

偏特化：任何针对模版参数进一步进行条件限制设计的特化版本。比如对于以下模板类：

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

偏特化有已下两种表现方式
部分特化
将模板参数类表中的一部分参数特化

// 将第二个参数特化为int
template <class T1>
class Data<T1, int>
{
     
public:
	Data() {
     cout<<"Data" <<endl;}
private:
	T1 _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跳进限制所设计出来的一种特化版本。

//两个参数偏特化为指针类型
template <typename T1, typename T2>
class Data <T1*, T2*>
{
     
public:
	Data() {
     cout<<"Data" <<endl;}
private:
	T1 _d1;
	T2 _d2;
};
template <typename T1, typename T2>
class Data <T1&, T2&>
{
     
public:
	Data(const T1& d1, const T2& d2)
	: _d1(d1)
	, _d2(d2)
	{
     
		cout<<"Data" <<endl;
	}
private:
	const T1 & _d1;
	const T2 & _d2;
};
void test2 ()
{
     
	Data<double , int> d1; // 调用特化的int版本
	Data<int , double> d2; // 调用基础的模板
	Data<int *, int*> d3; // 调用特化的指针版本
	Data<int&, int&> d4(1, 2); // 调用特化的指针版本
}