模板的补充

news2024/11/28 22:51:11

1. 非类型模板参数

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。

//#define N 100
template<class T,size_t N=10>//非类型模板参数
//这里N还可以给缺省值，模板参数和函数参数是十分相似的
class array
{
private:
	T _a[N];
};
int main()
{
	array<int>a0;
	array<int,100>a1;
	array<double,1000>a2;
	return 0;
}
//非类型模板参数只能用于整形
//非类型模板参数表达是常量，传也得常量

//这里的 array<int,10> a1;
//      int a1[10];
//看起来没有区别，只是表达形式的不同，都没有初始化
//两个真正的区别是关于越界的检查，数组是对于越界进行抽查，但是array<int,10>这种
//一定会被查到，对于数组正常的写法来说，是首元素的地址进行加访问的，是指针的解引用，array<int,10>是
//函数调用

2. 模板的特化

通常情况下，使用模板可以实现一些与类型无关的代码，但对于一些特殊类型的可能会得到一些错误的结果，需要特殊处理，比如：实现了一个专门用来进行小于比较的函数模板

struct date
{
	date(int year,int month,int day)
		:_year(year)
		,_month(month)
		,_day(day)
	{}
	bool operator>(const date &d)const 
	{
		if ((_year > d._year) || (_year == d._year && _month > d._month) ||
			(_year == d._year && _month == d._month && _day > d._day))
		{
			return true;
		}
		else
		{
			return false;
		}
	}
	int _year;
	int _month; 
	int _day;
};
template<class T>
bool Greater(T left, T right)
{
	return left > right;
}
int main()
{
	
	cout << Greater(1, 2)<<endl;
	date d1(2001, 8, 1);
	date d2(2001, 8, 2);
	cout << Greater(d1, d2) << endl;

	date* p1 = &d1;
	date* p2 = &d2;
	cout << Greater(p1, p2) << endl;
	return 0;
}

处理方法同上：

以及在优先级队列中存储的时候也会出现特化的情况

如果第二个priority_queue不使用特化，则date*这种情况会出现各种的结果不会按照我们输入的大堆排法；

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。

类模板特化

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:
	Data() { cout << "Data<T1, T2>" << endl; }
private:
	T1 _d1;
	T2 _d2;
};
template<>
class Data<int, char>
{
public:
	Data() { cout << "Data<int, char>" << endl; }
private:
	int _d1;
	char _d2;
};
void TestVector()
{
	Data<int, int> d1;
	Data<int, char> d2;
}
int main()
{
	TestVector();
	return 0;
}

如果是偏特化的话：

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。比如对于以下模板类：

偏特化有以下两种表现方式：

部分特化将模板参数类表中的一部分参数特化

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

有了这个Data<T1,int>之后，如果Data<int,int>也走的是这个部分特化,这里可以特化各种带引用的，带指针的各种类型，但是其实本质都一样，走的是更加匹配的那一个。

typename跟class在模板的使用的时候，功能是一样的template<class T>和template<typename T>

但是typename比class还多一个用处，就是在为实现的类比如自己实现的vector的时候，如果想分离编译，想把函数写在类外，假设我们在lrx的命名空间里去实现，如果分离编译，写insert的话，肯定先写lrx::vector<T>::iterator lrx::vector<T>::insert(lrx::vector<T>::iterator pos,const T&x);这里会报错，在这之前要加上typename，

typename lrx::vector<T>::iteratorlrx::vector<T>::insert(typename lrx::vector<T>::iterator pos,const T&x); typename 是告诉编译器前面是一个类型，在还没有实例化的模板的情况下，要使用typename告诉编译器有这是一个类型。因为编译器这里无法区分这是类型还是变量，变量的话，静态的指定类域就可以访问，静态的也可以类似如此访问，静态的就可以这样访问就是变量访问，所以加一个typename告诉编译器这是未实现的类型。

就比如这种情况下，编译器就无法得知，这个const迭代器到底是变量还是类型，所以要在前面加上typename。

3 模板分离编译

3.1 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。

// 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;
}