C++模板总结
函数模板、类模板、非类型模板参数 、类模板的特化 、模板的分离编译
函数模板:
函数模板代表了一个函数家族,该函数模板与类型无关,在使用时被参数化,根据实参类型产生函数的特定类型版本。
函数模板格式:
template<typename T1, typename T2,......,typename Tn>
返回值类型 函数名(参数列表){}
模板原理:
在编译器编译阶段 ,对于模板函数的使用,编译器需要根据传入的实参类型来推演生成对应类型的函数以供 调用。
函数模板的实例化
隐式实例化、显示实例化
隐式实例化:让编译器根据实参推演模板参数的实际类型
显式实例化:在函数名后的<>中指定模板参数的实际类型
函数模板的匹配原则:
1. 一个非模板函数可以和一个同名的函数模板同时存在,而且该函数模板还可以被实例化为这个非模板函数
2. 对于非模板函数和同名函数模板,如果其他条件都相同,在调动时会优先调用非模板函数而不会从该模板产生出一个实例。 如果模板可以产生一个具有更好匹配的函数, 那么将选择模板
类模板:
template<class T1, class T2, .....class Tn>
class 类模板名
{
//类内成员定义
}
类模板的实例化
类模板实例化与函数模板实例化不同,类模板实例化需要在类模板名字后跟<>,然后将实例化的类型放在<> 中即可,类模板名字不是真正的类,而实例化的结果才是真正的类。
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。
template<class T, size_t N = 10>
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。
2. 非类型的模板参数必须在编译期就能确认结果。
2. 非类型的模板参数必须在编译期就能确认结果。
模板的特化
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。
函数模板特化:
函数模板特化:
1. 必须要先有一个基础的函数模板
2. 关键字template后面接一对空的尖括号<>
3. 函数名后跟一对尖括号,尖括号中指定需要特化的类型
4. 函数形参表: 必须要和模板函数的基础参数类型完全相同,如果不同编译器可能会报一些奇怪的错误。
2. 关键字template后面接一对空的尖括号<>
3. 函数名后跟一对尖括号,尖括号中指定需要特化的类型
4. 函数形参表: 必须要和模板函数的基础参数类型完全相同,如果不同编译器可能会报一些奇怪的错误。
template<>
bool IsEqual<char*>(char*& left, char*& right)
bool IsEqual<char*>(char*& left, char*& right)
类模板特化:
全特化:将模板参数列表中所有的参数都确定化。
//基础模板
template<class T1, class T2>
class Data
class Data
//全特化版本
template<>
class Data<int, char>
class Data<int, char>
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
1.//将第二个参数特化为int
1.//将第二个参数特化为int
template <class T1>
class Data<T1, int>
class Data<T1, int>
2.//两个参数偏特化为指针类型
template <typename T1, typename T2>
class Data <T1*, T2*>
template <typename T1, typename T2>
class Data <T1*, T2*>
3.//两个参数偏特化为引用类型
template <typename T1, typename T2>
class Data <T1&, T2&>
template <typename T1, typename T2>
class Data <T1&, T2&>
模板分离编译
分离编译:一个程序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
将声明和定义放到一个文件 "xxx.hpp" 里面或者xxx.h,或模板定义的位置显式实例化。如果声明和定义分开,编译器不能看到函数模板实例化,连接找不到函数地址,发生连接错误。
模板优缺点:
优点:1. 模板复用了代码,节省资源,更快的迭代开发
2. 增强了代码的灵活性
2. 增强了代码的灵活性
缺点:1. 模板会导致代码膨胀问题,也会导致编译时间变长
2. 出现模板编译错误时,错误信息非常凌乱,不易定位错误
2. 出现模板编译错误时,错误信息非常凌乱,不易定位错误