C++模版进阶

目录

1.模版分类

2.非类型模板参数

3.模版的特化

1.概念

2.函数模版特化

3.类模版特化

1.全特化

2.半特化（偏特化）

1.特化部分参数

2.条件限制（指针与引用）

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1.模版分类

模板参数分类为类型模版参数与非类型模版参数。

类型模版参数即：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。

非类型模版参数，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。

2.非类型模板参数

template<int size = 5>//给缺省值，也可以自己调用
class array1
{
private:int arr[size];
};

这里相当于模版定义的是一个常量，并非类型。

int main()
{//开4个array1<4> a;//开缺省参数个array1<> b;return 0;
}

注意：

1. 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。只有整型家族才可以（例如：int、char、bool）

2. 非类型的模板参数必须在编译期就能确认结果。

3.模版的特化

1.概念

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。

2.函数模版特化

//前提：假如我们已经实现了一个日期类，并且在这个类中已经重载好了'<'运算符
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//这里的情况很明显我们是不想要指针之间比大小的，而是要对象之间比大小，//那么此时我们就需要自己再写一个比较函数了Date* p1 = &d1;Date* p2 = &d2;cout << Less(p1, p2) << endl;  // 可以比较，结果错误return 0;
}

// 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;
}

3.类模版特化

1.全特化

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

2.半特化（偏特化）

1.特化部分参数

template<class T1, class T2 >
class Data
{
public:Data() { cout << "Data<T1, T2>" << endl; }
private:T1 _d1;T2 _d2;
};// 半特化：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;
};void TestVector()
{Data<int, int> d1;Data<int, char> d2;
}

2.条件限制（指针与引用）

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 （让传两个指针类型的类都走我这个类）
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（让传两个引用类型的类都走我这个类）
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;      // 调用上面半特化的int版本Data<int, double> d2;      // 调用上面基础的模板    Data<int*, int*> d3;       // 调用特化的指针版本Data<int&, int&> d4(1, 2);  // 调用特化的引用版本
}