模板进阶篇
创始人
2024-05-11 08:11:18
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一、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: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。如图:
在这里插入图片描述
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。如图:
在这里插入图片描述
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。(所以就是整形才能)
  2. 非类型的模板参数必须在编译期就能确认结果。

二、模板的特化

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。

// 函数模板 -- 参数匹配
template
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Date* p1 = &d1;Date* p2 = &d2;cout << Less(p1, p2) << endl; // 可以比较,结果错误return 0;
}

我们传参的是日期类的对象的时候,是可以正确比较的,但是当我们传的是日期类的指针的话,就不能正确的比较了。
所以,针对这种场景的出现,我们就需要用到类模板的特化
即: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类模板特化

2.函数模板特化

函数模板的特化步骤:

  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 函数形参表:
  4. 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。

例如:
我们上例的传日期类的指针不能比较的问题。

// 对Less函数模板进行特化
template<>
bool Less(Date* left, Date* right)
{return *left < *right;
}

当我们加上这个特化的函数模板之后,就能够解决传日期类指针的比较问题了。

注意:
一般情况下如果函数模板遇到不能处理或者处理有误的类型,为了实现简单通常都是将该函数直接给出。

例如:

bool Less(Date* left, Date* right)
{return *left < *right;
}

我们直接给出一个日期类的指针比较函数。该种实现简单明了,代码的可读性高,容易书写,因为对于一些参数类型复杂的函数模板,特化时特别给出很麻烦,因此函数模板不建议特化。

3.类模板特化

  • 全特化: 即是将模板参数列表中所有的参数都确定化。

在这里插入图片描述
当我们需要对传参 int 和 char 类型这一特殊情况做特殊处理的时候,我们将他全特化。

  • 偏特化:

    偏特化有以下两种表现方式:

1、部分特化 : 将模板参数类表中的一部分参数特化。

// 将第二个参数特化为int
template 
class Data
{
public:Data() {cout<<"Data" <

我们看到参数既有 T1,又有我们特化的 int 。

2、参数更进一步的限制

//两个参数偏特化为指针类型
template 
class Data 
{ 
public:Data() {cout<<"Data" <

我们将参数限制为了指针类型。


三、模板分离编译

这个我们在模板初阶就已经说过。
详情参照:C++模板初阶 - 分文件编写


四、模板总结

【优点】

1.模板复用了代码,节省资源,更快的迭代开发,C++的标准模板库(STL)因此而产生

2.增强了代码的灵活性

【缺陷】

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

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