【Effection C++】读书笔记 条款41～条款42

【Effection C++】读书笔记 Part7 模板与泛型编程

条款41：了解隐式接口和编译器多态

本条款主要是讲述了两个概念，隐式接口和编译器多态

1. 显示接口和隐式接口

显示接口是由函数的签名式(也就是函数名称，参数类型，返回类型)构成。

如下,就是一个显示接口，我们了解到函数的参数，返回类型，名称等。

string fun(int i);

而对于显示接口，就不同了，它不基于函数签名式，而是由有效的表达式来组成。

如下：

template<typename T>
void process(T& w)
{
    if(w.size()>10) 
    {
        ....
    }
}

在上面的例子中能得到什么信息，我们可以了解到T类型必须支持size()函数，但是其必须返回一个int类型来支持 > 操作吗？ 不，无需这样子，它可以返回一个double或者其他类型，甚至是自定义类型，只要这个类型和10相比，有重载的运算符函数能够完成 > 的操作就可以了。

这就是隐式接口。

编译器多态和运行期多态

运行期多态主要是虚函数的实现，通过虚函数表和虚表指针来确定最匹配的虚函数进行运行。

编译期多态一方面是发生在重载函数的调用上，根据函数名称和调用参数的类型和个数不同，选择同名称中最匹配的函数。

还有就是涉及到template，对于template，T w。凡是涉及到w的任何函数调用，都有可能将模板实例化，来使得相应的调用成功。

这种实例化行为主要是发生在编译期，以不同的template参数实例化会导致调用不同的函数，这也是编译器多态。其本质就是根据不同的模板参数，编译器将自动生成特化版本。

3. 最后的小结

1. class和template都支持接口与多态；

2. 对classes而言，接口是显式的，以函数签名为中心。多态则是通过virtual函数发生于运行期；

3. 对template参数而言，接口是隐式的，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发生于编译期。

条款42：了解typename的双重意义

typename有着双重含义，如下：
1. 声明template参数时，前缀关键字class和typename可以互换。
2. 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(成员初始值列表中)
以它作为base class修饰符。

示例一：

template<class T> class Widget;
template<typename T> class Widget;

以上两种写法声明模板类，对于C++而言是没有任何差别的。

示例二：

现在有个template function，接收STL兼容容器为参数，容器内对象可被赋值为int，这个函数打印第二个元素的值。

template<typename T>
void print2nd(const T& container)
{
    if(container.size()>=2)
    {
        //注意这里是错误的，不能通过编译
        T::const_iterator iter(container.begin());    
        ++iter;
        int valaue=*iter;
        std::cout<

对于template内出现的名称如果相依于某个template参数，称之为丛属名称(dependent names)。

如果从属名称在class内呈嵌套状，我们称它为嵌套从属名称(nested dependent name)。如T::const_iterator，T为模板参数。

由于嵌套从属名称可能导致解析困难，在编译时候，编译器无法确定T::const_iterator是指一个类型，还是C中的一个静态变量，因为在没有运行的阶段，编译器是无法得知C的相关信息的。

故而，C++规定：如果解析template中遭遇一个嵌套从属名称，它便假设这个名称不是类型，除非你在相应的嵌套从属名称之前的一个位置上放置关键字typename。

因此，在上面的例子中，C++编译器将T::const_iterator当作是一个变量，而不是一个类型。因此正确的函数应该为

template<typename T>
void print2nd(const T& container)
{
    if(container.size()>=2)
    {
        //使用typename显示告诉编译器这是一个类型
        typename T::const_iterator iter(container.begin());    
        ++iter;
        int valaue=*iter;
        std::cout<

要注意，typename只是用来验明嵌套从属类型名称，对于其他类型则不应该存在。

如下例子：

template                 //可使用class,或者typename
void f(const T& container,  //一定不可以使用typename
    typename C::iterator iter); //一定要使用typename

关于例外

对于“typename 必须作为嵌套 从属类型名称的前缀词”，这一规则是存在例外的。

typename不可以出现在base classes list内的嵌套从属类型名称之前，也不可以在member initialization list(成员初值列)中作为base class修饰符。

如下：

template <typename T>
//base class list中不允许使用“typename”
class Derived:public Base::Nested    
{
public:
    //member initialization list中不允许使用typename
    explicit Derived(int x):Base::Nested(x
    {
        //需要使用typename ，不在例外之中
        typename Base::Nested temp;
    )
}