C++语法（14）---- 模板进阶

news2025/2/27 7:02:58

C++语法（13）---- 模拟实现priority_queue_哈里沃克的博客-CSDN博客https://blog.csdn.net/m0_63488627/article/details/130069707?spm=1001.2014.3001.5501

1.非类型模板参数

2.模板的特化

1.函数模板(仿函数)

2.类模板

1.全特化

2.半特化、偏特化

1.非类型模板参数

1.以前使用的都是类型模板参数，形如 template<class T> 写法的，这种写法适用于泛型编程，我们希望不同的类型都可以通过模板让编译器演化出来

2.面对如静态数组，我们希望构造出的一个数组，c语言静态数组定义大小使用宏定义来解决问题，如下
#define NUM_SIZE 5

namespace MY
{
	template<class T>
	struct arr
	{
	public:
		T _a[NUM_SIZE];
	};
}

int main()
{
	MY::arr<int> arr_int;
	MY::arr<double> arr_double;
	return 0;
}
不过我们如果我们要不同类型的不同数组大小呢？很明显宏定义不是一个很好的解决方法

3.非类型模板参数可以完美解决问题

非类型模板参数：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。
namespace MY
{
	template<class T,size_t N = 100>
	struct arr
	{
	public:
		T _a[N];
	};
}

int main()
{
	MY::arr<int,5> arr_int;
	MY::arr<double,10> arr_double;
	return 0;
}
c++也实现了数组的stl，该实现就是用了非类型模板参数，不过重要的是，array封装中检查了是否访问越界，c++越界读写都检查，c语言读不检查，写随机检查，只查超过范围小的。c++中重写了operator[]，里面会判断是否越界。

4.非类型模板参数只适用于常量整型，浮点数不能使用，变量也不可以

2.模板的特化

特化：特殊类型被特殊处理，这种处理就是特化

1.函数模板(仿函数)

未处理的：

假设我们加上了日期类的实现，并且里面有大小比较
template<class T>
bool Less(T left, T right)
{
    return left < right;
}
int main()
{
    cout << Less(1, 2) << endl; // 可以比较，结果正确
    Date d1(2022, 7, 7);
    Date d2(2022, 7, 8);
    cout << Less(d1, d2) << endl; // 可以比较，结果正确
    Date* p1 = &d1;
    Date* p2 = &d2;
    cout << Less(p1, p2) << endl; // 可以比较，结果错误
    return 0;
}
我们传入的是指针时，会发现日期类的指针是没有办法用现有的仿函数进行比较的，因为其直接比较指针的大小，而不是解引用比较日期

处理的：
// 函数模板 -- 参数匹配
template<class T>
bool Less(T left, T right)
{
    return left < right;
}

// 对Less函数模板进行特化
template<>
bool Less<Date*>(Date* left, Date* right)
{
    return *left < *right;
}
int main()
{
    cout << Less(1, 2) << endl;
    Date d1(2022, 7, 7);
    Date d2(2022, 7, 8);
    cout << Less(d1, d2) << endl;
    Date* p1 = &d1;
    Date* p2 = &d2;
    cout << Less(p1, p2) << endl; // 调用特化之后的版本，而不走模板生成了
    return 0;
}
特化了less针对Date*的比较，那么当main函数进行到Date*的比较，就使用特化的类进行比较了。

###针对函数模板(仿函数)其实算是重载，使用不加类模板也可以直接写函数

2.类模板

1.全特化

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

//上面的特化
template<>
class Data<double,double>
{
public:
	Data() { cout << "Data<double, double>" << endl; }
private:
	double _d1;
	double _d2;
};

int main()
{
	Data<int,int> D1;
	Data<double,double> D2;

	return 0;
}

2.半特化、偏特化

半特化

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

int main()
{
	Data<int,int> D1;
	Data<double, double> D2;
	Data<int,double> D3;

	return 0;
}

偏特化：参数进行进一步限制

指针和引用

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

int main()
{
	Data<int,int> D1;
	Data<double, double> D2;
	Data<int, double> D3;

	Data<int*, int*> D4;
	Data<int*,double*> D5;

	return 0;
}