[C++]模版（进阶学习）

一、非类型模版参数

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。

注意：

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。（即只能使用整型（字符亦可，本质不变））
2. 非类型的模板参数必须在编译期就能确认结果。（即必须传确定的值，不能传变量）

#include

using namespace std;



namespace gu
{
	// 定义一个模板类型的静态数组
	template
	class array
	{
	public:
		T& operator[](size_t i)
		{
			return _array[i];
		}

		const T& operator[](size_t i)const
		{
			return _array[i];
		}

		size_t size()const
		{
			return _size;
		}

		bool empty()const
		{
			return 0 == _size;
		}
	private:
		T _array[N];
		size_t _size;
	};
};


int main()
{
	gu::array a1;

	gu::array a2;



	return 0;
}

通过调试窗口，我们可以看到：a1数组的大小为100，a2数组的大小为10。

二、模版特化

模版特化就是针对某些类型进行特殊化处理。

对模板进行特化，即：在原模板类的基础上，针对特殊类型所进行特殊化的实现方式。

而模板特化中分为函数模板特化与类模板特化。

1、函数模板特化

（1）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。

（2）使用

例如：在以下情况时，我们对s1,s2分别输入"aaa"，结果会显示"no"。

template
bool IsEqual(T& left, T& right)
{
	return left == right;
}


void Test()
{
	string s1;
	cin >> s1;

	string s2;
	cin >> s2;

	string* p1 = &s1;
	string* p2 = &s2;

	if (IsEqual(p1, p2))
		cout << "yes" << endl;
	else
		cout << "no" << endl;
}

int main()
{
	Test();

	return 0;
}

这是因为我们是对两个指针进行比较，而非对指针所指向的内容进行比较。

那么，为了解决这个问题，我们就可以对其进行函数模板特化。

template
bool IsEqual(T& left, T& right)
{
	return left == right;
}

template<>
bool IsEqual(string*& left, string*& right)
{
	if (*left == *right)
		return true;
	return false;
}

void Test()
{
	string s1;
	cin >> s1;

	string s2;
	cin >> s2;

	string* p1 = &s1;
	string* p2 = &s2;

	if (IsEqual(p1, p2))
		cout << "yes" << endl;
	else
		cout << "no" << endl;
}

int main()
{
	Test();

	return 0;
}

（3）注意

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(string*& left, string*& right)
{
	if (*left == *right)
		return true;
	return false;
}

2、类模版特化

（1）全特化

全特化即是将模板参数列表中所有的参数都确定化。如：

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

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


int main()
{
	//Test();

	TestVector();




	return 0;
}

（2）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。如：

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



// 将第二个参数特化为int
template 
class Data
{
public:
	Data() { cout << "Data" << endl; }
private:
	T1 _d1;
	int _d2;
};

//两个参数偏特化为指针类型
template 
class Data 
{
public:
	Data() { cout << "Data" << endl; }
private:
	T1 _d1;
	T2 _d2;
};
//两个参数偏特化为引用类型
template 
class Data 
{
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 d1; // 调用特化的int版本
	Data d2; // 调用基础的模板
	Data d3; // 调用特化的指针版本
	Data d4(1, 2); // 调用特化的引用版本
}


int main()
{
	test2();

	return 0;
}