C++：非类型模板参数，模板的特化与偏特化

在模板参数列表中，实际上是将用户存储元素的类型参数化
在写代码时不用关心类型，T就是将具体类型参数化，将T这种参数称为类型参数

非类型模板参数

模板的参数类型分为两种：函数模板，类模板

• 在定义模板参数列表时，除了给类型参数外，还能用系统提供的内置类型作为模板参数
• 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

注意：

• 非类型模板参数N为常量，N值是不能修改的
• 浮点数、类对象以及字符串是不允许作为非类型模板参数
• 非类型的模板参数必须在编译时就应确认结果；也就是说在编译阶段就应确定非模板参数的值，而不是程序运行起来后才知道此处的值
• 因为模板要在编译阶段确定所有可能的值
  也就是说实例化时，非模板参数必须是常量或者是常量表达式

模板的特化

函数模板的特化就是对模板进行特殊化处理
模板的特化就是实例化模板里的参数，并且重新写一种方法

特化的原因：

为了处理一些特殊类型，例如字符串的大小比较

• 字符串在比较时有自己特定的比较规则，不是按字符串的比较规则比较，而是按地址大小比较的；
• 因为字符指针在传参时传的是地址，所以比较结果错误；
• 所以对模板进行特化，就是为了处理一些特殊类型；

函数模板的特化

就是对模板进行特殊化处理，模板的特化就是实例化模板里的参数，并且重新写一种方法

• 对于函数模板来说，如果哪种类型处理不了，一般情况下是不对模板进行特化，而是写一个和名字一样的普通函数处理
• 一般不用对函数模板进行特化，因为会出现很多问题，就算语法正确通过编译，最后编译器也不一定调用

类模板的特化

全特化

类模板有两个类型参数，T1、T2；将模板参数列表中所有的参数都具体化

偏特化（重点）

方式1：部分特化，将一部分参数特化，相对于全特化来说

方式2：对参数类型限制的更加具体，（将类型参数限制的更加具体）

模板的分离编译

模板不支持源文件和头文件分离定义

• 将模板的声明和定义分开后，在主函数调用模板实例化会报错；
• 而在模板的源文件中进行实例化（也就是在temp.cpp中实例化一次后），再次编译后才正确；

• 这是因为在模板的源文件中，只要有实例化就会生成相应的函数，在temp.cpp中没有实例化，就没有相应的函数生成；
• 编译阶段，如果某个源文件中没有函数的实现，编译器会认为这些函数在其它源文件中实现了；
• 链接阶段，编译器才寻找各源文件中使用确未在源文件下实现的函数；
• 未找到则报链接错误

模板的编译与正常的编译不同，模板的编译分为两个阶段：

• 实例化前：编译器只对模板进行一些简单的语法检测（只检测模板参数列表，不检查模板体）；
• 实例化后：根据实例化结果，来确定模板参数列表中参数的实际类型，然后生成代码并对代码编译；

解决方法：

1. 在模板的源文件中进行实例化；
2. 只需要将模板源文件的后缀改为.hpp，然后在该文件下实现模板即可，使用时包含其.hpp文件即可

模板总结

优点
1.模板复用了代码，节省资源，更快的迭代开发，C++的标准模板库(STL)因此而产生
2.增强了代码的灵活性

缺陷
1.模板会导致代码膨胀问题，也会导致编译时间变长
2.出现模板编译错误时，错误信息非常凌乱，不易定位错误