c++1x-模板编程笔记１

模板以关键字template开头，其后是以一对尖括号划分的模板参数列表，模板参数列表中可以申明多个模板参数，多个参数之间用逗号隔开．
如下是一个在不同类型的数组中寻找最大值的模板函数,考虑到Ｔ类型可能为复杂的自定义类型，代码中使用了指针来避免赋值时的额外开销：

template
T const & max_value(T const *arr, unsigned int size)
{
    T const * max_val(arr);
    for(unsigned int i=0; i *max_val) max_val = arr + i;
    }
    return *max_val;
}

模板函数的调用

对于模板函数的调用和普通函数调用的不同之处在于，模板函数需要在调用的使用指出模板参数的值．对于类型参数，其值即为具体类型，如int,char或者用户自定义类型．根据所给定的模板参数值和完整的函数模板申明，编译器即可自动生成一个对所需数据类型进行操作的函数实例．

int main()
{
    int arr[]={322,9,-1,12,34,7,7,101};
    char ch[]={"teststrxylm"};

    std::cout << " max_val: " << max_value(arr, 8) << std::endl;
    std::cout << " max_val: " << max_value(ch, 13) << std::endl;
    return 0;
}

模板参数自动推导

在上面两次对max_values()的调用可以看到，模板参数的值和函数调用的实参类型是相关的，根据这一特性，c++可对函数的模板参数值进行自动推导，利用模板参数推导时需注意以下几点：

1. 编译器只根据函数调用时给出的实参列表来推导模板参数值，与函数参数类型无关的模板参数其值无法推导．
2. 同样的，与函数返回值相关的模板参数其值也无法推导
3. 所有可推导模板参数必须是连续位于模板参数列表尾部，中间不可有不可推导的模板参数．

对于如下的模板函数，T0跟函数参数类型无关，T2跟函数返回值相关，故都无法推导，T1,T3,T4和函数参数类型相关，故可以自动推导，但是由于T2的值无法推导，必须给定，所以T1的值也必须在函数调用的使用给定．

template
T2 func(T1 v1, T3 v3, T4 v4);

//func调用
func(1,2,3);　//double,int,int分别指定T0,T1,T2

模板参数默认值

c++允许对于函数模板参数赋默认值，若是在模板函数申明时为无法推导出的类型赋默认值之后，调用模板函数时就可完全省略模板实参列表．

template
T2 func(T1 v1, T3 v3, T4 v4);

//func调用
func(1,2,3);
func('a','b',"lm");

模板函数实体

普通函数及类的申明放在一个头文件里，其实现放在一个源码文件里．但由于模板函数是随用随生成，并不存在真实的函数实现代码，如果还是按照＂头文件放申明，主文件放实现＂的做法，则在链接的时候可能发生找不到某函数实例的错误．
原因在于编译器在编译模板函数的主文件时只是读到了函数模板的实现，并没有读到任何需要生成函数模板实例的语句，所以不会生成任何模板函数的实例，而在编译main文件时，虽然用到了一个函数模板的实例，但因为main文件只是读到了模板函数的声明，并无具体函数实现，此时编译器也无法生成函数模板实例，只好预留一个调用链接．
所以，对于编译器来说，模板函数的实现也是一种声明，声明如何自动生成函数实例代码，所以应该放在头文件内．
但是，这样做导致另一个问题－重复模板函数实例，这个问题由各编译器自己解决，一般是保留第一个被链接的，丢弃后面重复出现的．

---

原文首发于本人独立博客；转载注明出处。

---