文章目录
- 非类型模板参数
- 简单对容器array（c++11）介绍及对比
- 模板特化
- 函数模板特化
- 类模板特化
- 全特化
- 偏特化
- 模板分离
- 模板总结
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。并不能将它的值改变。
#define N 10
template<class T>//类型模板参数
class array
{
public:
private:
T a[N];
};
//非类型模板参数只能是整形，int,size_t,long,long long,char,short
template<class T,size_t K=10>//非类型模板参数
class array1
{
public:
private:
T a[K];
};
//bool类型也是可以作为非类型模板参数使用的
template<class T, bool J= true>//非类型模板参数
class array1
{
public:
private:
T a[J];
};
int main()
{
array<int> a;
return 0;
}
注意：
- 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。
- 非类型的模板参数必须在编译期就能确认结果。
简单对容器array（c++11）介绍及对比
它是在c++11当中的一个容器，将它与普通静态数组和vector进行对比，
最后的总结是几乎没用，它有的功能vector都有，只是比普通的静态数组强了一些，。
int main()
{
int arr[10];
array<int, 10> a;
//arr与a的差距就是arr检查越界是随机的，而a是读写全面检查
//arr[15]=1;
//a[10]=1;
vector<int> a1(10,1);
//arr是并不支持初始化的，而vector支持初始化
//并且arr的功能它都具有，
//唯一的区别就是arr在栈上开辟空间，vector是在堆上动态开辟空间
}
模板特化
函数模板特化
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
// 函数模板 -- 参数匹配
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;
}
可以看到，Less绝对多数情况下都可以正常比较，但是在特殊场景下就得到错误的结果。上述示例中，p1指
向的d1显然小于p2指向的d2对象，但是Less内部并没有比较p1和p2指向的对象内容，而比较的是p1和p2指
针的地址，这就无法达到预期而错误。
此时，就需要对模板进行特化。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。==模板特化中分为函数模板特化与类模板特化。
类模板特化
//日期类
//必须带上的类模板
template<class T>
struct Less
{
bool operator()(const T& l, const T& r) const
{
return l < r;
}
};
// 全特化
//template<>
//struct Less<Date*>
//{
// bool operator()(const Date* l, const Date* r) const
// {
// return *l < *r;
// }
//};
//偏特化 -- 进一步限制
template<class T>
struct Less<T*>
{
bool operator()(const T* l, const T* r) const
{
return *l < *r;
}
};
int main()
{
Date d1(2022, 7, 7);
Date d2(2022, 7, 8);
cout << Less<Date>()(d1, d2) << endl;
Date* p1 = &d1;
Date* p2 = &d2;
cout << Less<Date*>()(p1, p2) << endl;
int* p3 = new int(1);
int* p4 = new int(2);
cout << Less<int*>()(p3, p4) << endl;
return 0;
}
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<>//全特化
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;
}
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：
template<class T1, class T2>
class Data
{
public:
Data() { cout << "Data<T1, T2>" << endl; }
private:
T1 _d1;
T2 _d2;
};
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。
// 将第二个参数特化为int
template <class T1>
class Data<T1, int>
{
public:
Data() { cout << "Data<T1, int>" << endl; }
private:
T1 _d1;
int _d2;
};
- 参数更进一步的限制
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。
//两个参数偏特化为指针类型
//不确定是一个类型还是类内成员时用typename
template <typename T1, typename T2>
class Data <T1*, T2*>
{
public:
Data() { cout << "Data<T1*, T2*>" << endl; }
private:
T1 _d1;
T2 _d2;
};
//两个参数偏特化为引用类型
template <typename T1, typename T2>
class Data <T1&, T2&>
{
public:
Data(const T1& d1, const T2& d2)
: _d1(d1)
, _d2(d2)
{
cout << "Data<T1&, T2&>" << endl;
}
private:
const T1& _d1;
const T2& _d2;
};
void test2()
{
Data<double, int> d1; // 调用特化的int版本
Data<int, double> d2; // 调用基础的模板
Data<int*, int*> d3; // 调用特化的指针版本
Data<int&, int&> d4(1, 2); // 调用特化的指针版本
}
总结：模板特化，对函数模板特化的提生并不大，在类模板特化上的特殊比较明显，在及可以使用全特化，也可以使用偏特化时，会优先使用全特化。
模板分离
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：
//func.h
template<class T>
T Add(const T& left, const T& right);
//func.cpp
#include"func.h"
template<class T>
T Add(const T& left, const T& right)
{
return left + right;
}
//test.cpp
#include"func.h"
int main()
{
Add(1, 2);
Add(1.0, 2.0);
return 0;
}
解决方法
1、不建议，太繁琐
//func。cpp
#include"func.h"
template<class T>
T Add(const T& left, const T& right)
{
return left + right;
}
template
double Add<double>(const double& left, const double& right);
2、
//func.h
//将声明和定义放一起
template<class T>
T Add(const T& left, const T& right);
template<class T>
T Add(const T& left, const T& right)
{
return left + right;
}
声明定义分离失败的原因就是使用模板并不能准确地确定具体的类型导致函数无法实例化，在最后连接时导致找不到模板函数的地址，因此出现连接错误。
所以大部分情况都是将模板的生名和定义放在一起的！！！！！！！！
模板总结
【优点】
- 模板复用了代码，节省资源，更快的迭代开发，C++的标准模板库(STL)因此而产生
- 增强了代码的灵活性
【缺陷】
- 模板会导致代码膨胀问题，也会导致编译时间变长.(膨胀就是在生成不同类型的函数或者类，int,double,char等，导致代码增多)
- 出现模板编译错误时，错误信息非常凌乱，不易定位错误
| 最后：文章有什么不对的地方或者有什么更好的写法欢迎大家在评论区指出 |
