C++模板进阶

文章目录

• 🌲C++模板进阶
• • 🌴非类型模板参数
  • 🌴模板的特化
  • • 🌵函数模板特化
    • • 🍃函数模板特化的写法
      • 🍃 函数模板特化例子
    • 🌵类模板特化
    • • 🍃全特化
      • 🍃半特化/偏特化
      • • 🌼部分特化
        • 🌼限制参数
  • 🌴模板分离编译
  • 🌴模板总结

🌲C++模板进阶 🌴非类型模板参数

非类型实参：用一个常量作为模板的一个参数，在模板中可以作为常量使用

• 常量就可以用来开数组之类的

• 这个常量不能是浮点数、类对象和字符串（不然报错：非类型模板参数“xx”的类型非法）

//非类型模板参数demo
template
class Stack
{
public:
	size_t GetSize()
	{
		return N;
	}
private:
	T a[N];
};
int main()
{
	cout<().GetSize()<st;
	cout << st.GetSize() << endl;
	return 0;
}

这种Stackst的用法可以指定这个容器的空间，参考stl里的array

array不怎么用，因为如果开在栈上容易栈溢出（栈就几M而已），所以不如用vector，因为vector的空间开在堆上

🌴模板的特化

模板的特殊化，也就是针对一些类型特殊处理

比如比较函数，比较两个int和比较两个double都差不多，都是看值相不相等，但是如果是比较两个数组呢？

比较数组就有两种可能，比较数组的内容和比较数组首元素的地址，此时就得对其进行专门的处理

🌵函数模板特化 🍃函数模板特化的写法

template<>
返回值 函数名<参数类型>（参数列表）

🍃 函数模板特化例子

template
bool Equal(const T&  a, const T&  b)
{
	cout << "bool Equal(const T&  a, const T&  b)" << endl;
	return a == b;
}

template<>
bool Equal(const double& a, const double& b)
{
	cout << "bool Equal(const double& a, const double& b)" << endl;
	return a == b;
}

int main()
{
	Equal(1, 2);
	Equal(1.0, 2.0);
	Equal("abcd", "abcde");
	return 0;
}

template
bool Equal(const T&  a, const T&  b)
{
	cout << "bool Equal(const T&  a, const T&  b)" << endl;
	return a == b;
}

template<>
bool Equal(const double& a, const double& b)
{
	cout << "bool Equal(const double& a, const double& b)" << endl;
	return a == b;
}

bool Equal(char* const&  a, char* const&  b)
{
	cout << "bool Equal(char* const&  a, char* const&  b)" << endl;
	return strcmp(a, b);
}
int main()
{
	Equal(1, 2);
	Equal(1.0, 2.0);
	Equal("abcd", "abcde");
	return 0;
}

对于函数模板的特化，还不如单独写一个函数去实现…写了半天函数特化，匹配不上字符数组

🌵类模板特化 🍃全特化

全特化和偏特化本质上都还是特化

概念：将模板参数列表里的参数全部确定化

//全特化demo
template
class Test
{
public:
	Test()
	{
		cout << "Test" << endl;
	}
};

template<>
class Test
{
public:
	Test()
	{
		cout << "Test" << endl;
	}
};

int main()
{
	Test();
	Test();
	return 0;
}

🍃半特化/偏特化 🌼部分特化

template
class Test
{
public:
	Test()
	{
		cout << "Test" << endl;
	}
};

template
class Test
{
public:
	Test()
	{
		cout << "Test" << endl;
	}
};
int main()
{
	Test();
	Test();
	return 0;
}

🌼限制参数

template
class Test
{
public:
	Test()
	{
		cout << "Test" << endl;
	}
};

template
class Test
{
public:
	Test()
	{
		cout << "Test" << endl;
	}
};
template
class Test
{
public:
	Test()
	{
		cout << "Test" << endl;
	}
};
int main()
{
	Test();
	Test();
	Test();
	return 0;
}

🌴模板分离编译

一句话，把类模板/函数模板的声明和实现放在一个文件里，不然可能导致链接错误

有通过显式实例化解决链接错误的办法，但有点麻烦不推荐使用，这里不展开记录

造成链接错误的原因：

高清图片

也因为这个原因，STL库里的源码实现中的模板声明和定义都是放在一起的

举个例子

高清图片

🌴模板总结

• 模板的好处在于提高了代码的复用性和灵活性，利于开发
• 模板的缺陷在于导致代码膨胀，致使编译时间过长，此外模板报错复杂，不好定位错误