【C++】模版进阶

目录

非类型模版参数

注意事项

函数模版特化

类模版特化

全特化:

偏特化(进一步限制)

部分偏特化

对参数限制

模板分离编译

模板总结

---

在上一篇:【C++】模版-初阶-CSDN博客讲解了函数模版和类模版

本篇将讲解:

1. 非类型模版参数

2. 类模版的特化

3. 模版的分离编译

非类型模版参数

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。

 #include <iostream>
 //N就是一个非类型模版参数(一个整形常量)
 template <typename T, size_t N=10> //N默认为2
 void myFunction(T value)
 {
     for (size_t i = 0; i < value; ++i)
     {
         std::cout << N << “ ”;
     }
 }
 ​
 int main()
 {
     myFunction(3);//输出:10 10 10 
 ​
     return 0;
 }

注意事项

1. 类模版和函数模版均可采用非类型模版参数；

2. 非类型模版参数可以设为缺省参数；

3. 非类型模版参数本质是整形常量，函数内不可当成左值修改内容；
   

4. 非类型的模板参数必须在编译期就能确认结果

 

函数模版特化

先看个特化的例子:

 //模版
 template <class T>
 bool Less(T left, T right)
 {
     return *left < *right;
 }
 //特化
 template <>
 bool Less<Date *>(Date *left, Date *right)
 {
     return *left < *right;
 }
 //重载
 bool Less(Date *left, Date *right)
 {
     return *left < *right;
 }

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。

当使用Date* 时,调用已实例化的特化模版

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,即 函数重载。

类模版特化

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

 template <class T1, class T2>
 class Data
 {
 public:
     // 构造函数，打印出模板类的类型
     Data() { cout << "Data<T1, T2>" << endl; }
 private:
     T1 _d1;
     T2 _d2;
 };
 ​
 // 模板类Data，T1和T2分别代表两个类型，int和char
 template <>
 class Data<int, char>
 {
 public:
     Data() { cout << "Data<int, char>" << endl; }
 ​
 private:
     int _d1;
     char _d2;
 };

偏特化(进一步限制)

部分偏特化

将模版参数类表中的一部分参数特化

对参数限制

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条件限制所设计出来的一个特化版本

 // 模板类Data，T1和T2分别代表两个类型
 template <class T1, class T2>
 class Data
 {
 public:
     // 构造函数，打印出模板类的类型
     Data() { cout << "Data<T1, T2>" << endl; }
 ​
 private:
     T1 _d1;
     T2 _d2;
 };
 ​
 // 模板类Data，T1和T2分别代表两个类型，int和char
 template <>
 class Data<int, char>
 {
 public:
     Data() { cout << "Data<int, char>" << endl; }
 ​
 private:
     int _d1;
     char _d2;
 };
 ​
 // 部分偏特化
 template <class T>
 class Data<int, T>
 {
 public:
     Data() { cout << "Data<int, T>" << endl; }
 ​
 private:
     int _d1;
     float _d2;
 };
 ​
 // 对参数限制
 template <class T1, class T2>
 class Data<T1 *, T2 *>
 {
 public:
     Data()
     {  cout << "指针类型Data<*,*>" << endl; }
 ​
 private:
     T1 *_d1;
     T2 *_d2;
 };
 ​
 template <class T1, class T2>
 class Data<T1 &, T2 &>
 {
     public:
     Data()
     { cout << "引用类型Data<&,&>" << endl; }
 ​
 private:
     T1 _d1;
     T2 _d2;
 };
 ​
 void TestVector()
 {
     Data<int *, char *> d4;
     Data<int &, char &> d5;
 }
 ​
 int main()
 {
     TestVector();
 ​
     return 0;
 }

模板分离编译

什么是分离编译?

一个程序(项目)由若干个源文件共同实现，而每个源文件单独编译生成目标文件，最后将所有目标文件链接起来形成单一的可执行文件的过程称为分离编译模式。

假如有以下场景，模板的声明与定义分离开，在头文件中进行声明，源文件中完成定义:

 // a.h
 template<class T>
 T Add(const T& left, const T& right);
 ​
 // a.cpp
 template<class T>
 T Add(const T& left, const T& right)
 {return left + right;}
 ​
 // main.cpp
 #include"a.h"
 int main() 
 {Add(1, 2);Add(1.0, 2.0);return 0; }

 

解决方法

1. 将声明和定义放到一个文件 "xxx.hpp" 里面或者xxx.h其实也是可以的。推荐使用这种。

2. 模板定义的位置显式实例化。这种方法不实用，不推荐使用.

模板总结