C++初阶模板进阶

news2024/11/23 7:08:25

作者：@小萌新
专栏：@C++初阶
作者简介：大二学生希望能和大家一起进步！
本篇博客简介：介绍进阶模板的一些特性

C++ 模板进阶

非类型模板参数
- 注意点
模板的特化
- 概念
- 函数模板特化
- 类模板的特化
- - 全特化
  - 偏特化
模板的编译分离
- 什么是编译分离
- 探究原因
- 解决方法
- 模板总结
总结

非类型模板参数

模板参数有两种分别是类型模板参数和非类型模板参数
模板参数： 出现在模板参数列表中一般是在class typename后面示例如下

template<class T>

非类型形参: 用一个常量作为类（函数）模板的一个参数
示例如下

template<class T, size_t M>
class Data
{
private:
	T _arr[M];
public:
	T size()
	{
		return M;
	}
};

那么我们学习了非类型模板参数之后有什么用呢？

答案是我们就可以使用它来指定我们所需要的静态数组大小

比如说像下面这样子

在这里插入图片描述

注意点

我们使用非类型模板参数的时候有两个注意点

1 非类型模板参数只允许使用整型家族，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。

2 非类型的模板参数在编译期就需要确认结果，因为编译器在编译阶段就需要根据传入的非类型模板参数生成对应的类或函数。

至于第二点是什么意思我们在后面会详细讲解

模板的特化

概念

我们通过代码来理解下什么叫做模板的特化

template <class T>
bool is_equal(T x, T y)
{
	return x == y;
}

int main()
{
	cout << is_equal(1, 1) << endl; // 判断1 和 1 是否相同
	cout << is_equal(1, 2) << endl; // 判断1 和 2 是否相同
	return 0;
}

在这里插入图片描述
但是如果我们需要比较一些其他的东西

比如说字符串

在这里插入图片描述

我们在前面的博客中已经说过了其实比较字符串就是比较的字符串的地址

但是呢我们的目的肯定不是想知道它们的地址是否相同而是想知道它们的每个字符是否相同

那么这个时候我们的模板特化就出场了

函数模板特化

首先来看代码是什么样子的

template<>
bool is_equal<char*>(char* x, char* y)
{
	return strcmp(x, y)== 0;
}

运行下看看

在这里插入图片描述
我们可以发现完全符合我们的要求

那么这样子就是函数的特化用来处理一些特殊的数据

当然我们也可以直接使用一个另外的函数来解决这个问题

像这样子就可以

bool is_equal(char* x, char* y)
{
	return strcmp(x, y) == 0;
}

类模板的特化

和函数一样类模板也可以特化

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。

还是一样我们先来看代码

template<class T1,class T2>
class Shy
{
public:
	void print()
	{
		cout << "T1 , T2" << endl;
	}
private:
};

template<>
class Shy<double , int>
{
public:
	void print()
	{
		cout << "double int" << endl;
	}
private:
};

之后我们使用类和特化类来初始化两个对象并且分别使用print函数看看

在这里插入图片描述
这里我们就能发现如果我们使用的参数刚好是全特化的参数

那么它就会默认调用全特化构造

偏特化

偏特化是指任何针对模板参数进一步进行条件限制设计的特化版本。

还是一样我们来看代码

template<class T1>
class Shy<int, T1>
{
public:
	void print()
	{
		cout << "int T1" << endl;
	}
private:
};

像这样子我们可以确定一部分参数另一部分参数使用模板

这个有一个注意点确定的参数一定要是从前往后的

显示效果如下

在这里插入图片描述
参数的进一步限制

除了限制参数是什么类型之外我们还可以对于它们是否是指针

是否是解引用进行进一步的特化

template<class T1,class T2>
class Shy<T1*, T2*>
{
public:
	void print()
	{
		cout << "T1* T2*" << endl;
	}
};

template<class T1, class T2>
class Shy<T1&, T2&>
{
public:
	void print()
	{
		cout << "T1& T2&" << endl;
	}
};