C++ 模板进阶使用

typename使用场景

使用模板中的内嵌类型（如重定义的类型），但模板还没有初始化时，需要加上typename

template <class T>
void print(list<T>& x)
{
	list<T>::iterator it = x.begin();
}
1
2
3
4
5

函数接收一个list对象，但list存储的数据类型还未确定，用模板参数代替，接着使用list中重定义的迭代器类型，定义一个迭代器，上面的代码是错的，有两种解释：1.类的静态变量也是这样使用，类名::静态变量名，编译器无法区分。2.类模板没有实例化，没有这个类模板，里面的内嵌类型自然也没有，编译器找不到这个类型，所以报错

正确的写法

template <class T>
void print(list<T>& x)
{
	typename list<T>::iterator it = x.begin();
}
1
2
3
4
5

同时，在类外定义函数，并且以内嵌类型作为函数返回值时，也需要加上typename

非类型模板参数

模板参数通常是类型，如int，double，这样的模板参数被称为类型模板参数，除此之外还有非类型模板参数，这个参数只能接收整形值，不能接收浮点数，string这样的对象。

有一个使用非类型模板参数例子，STL库中的array，C++11的更新中加入了array容器，但这个容器实在是太过鸡肋导致很少被使用。array就是一个静态数组，创建array对象时需要两个模板参数，一个是存储的对象类型，为类型模板参数，一个是数组的大小，为非类型模板参数。

array只是讲解非类型模板参数的一个例子，与原生数组相比，array的唯一优势就是越界的检查严格，而原生数组的检查为抽查，可能检查不出越界。但与vector相比array几乎被吊打。

（非类型模板参数是一个常数，不能修改）

调用func函数试图修改N的值。

模板的特化

函数模板的特化

结果可能是0也可能是1，因为比较的是指针不是指针指向的数据（在堆上开辟空间是随机的），要对指针指向的数据进行比较需要对函数进行特化，

template <class T>
bool Less(T x1, T x2)
{
	return x1 < x2;
}

template<>
bool Less<int*>(int* x1, int* x2)
{
	return *x1 < x2;
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11

运行结果
特化模板的规则：

1.必须先有一个基础模板
2.关键词template后跟上<>
3.写函数，函数名后跟<>，里面写要特化的类型（比如刚刚的代码，我要特化int*，尖括号里就写int*）
4.函数形参表的数据类型要和模板的类型对应

关于第4点要特别注意，如果函数模板的形参列表的形参为引用，特化函数的形参也要为引用
而特化函数模板比如直接写一个函数来的方便，如果实参已经和函数的形参对应，程序会直接调用该函数不会根据模板生成函数
就刚刚的代码，实参为两个int类型的参数，而已经有了形参为两个int类型的函数，所以直接调用这个函数，相比特化函数，还是直接写对应的函数更好，实际中很少使用函数模板的特化

类模板的特化

全特化

类模板的特化和函数特化规则相同，现在有一个基础类test

template<class T1, class T2>
class test
{
public:
	test()
	{
		cout << "class test" << endl;
	}
};
1
2
3
4
5
6
7
8
9

对test类进行全特化

template<>
class test<int, double>
{
public:
	test()
	{
		cout << "class test" << endl;
	}
};
1
2
3
4
5
6
7
8
9

当用int和double实例化类模板时，程序就会走特化模板。

半特化/偏特化

半特化也称偏特化，半特化是对模板参数进一步的限制，体现在两个方面：1.对部分参数的特化。2.对参数的限制。

对于上面的基础类模板，可以将第二个参数特化为char

template<class T>
class test<T, char>
{
public:
	test()
	{
		cout << "class test" << endl;
	}
};
1
2
3
4
5
6
7
8
9

也能将参数限制成指针或者引用

template<class T1, class T2>
class test<T1*, T2*>
{
public:
	test()
	{
		cout << "class test" << endl;
	}
};
1
2
3
4
5
6
7
8
9

这样的话，如果用两个指针实例化模板就会调用这个特化版本。