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C++ 中的模板

C++ 中的模板

作者: madao756 | 来源:发表于2021-12-03 11:54 被阅读0次

    类模板

    template <typename T>
    class A{
    private:
        T x;
    };
    

    函数模板

    template <typename T>
    inline
    const T& my_min(T& x, T& y) {
        return x < y ? x : y;
    }
    

    成员模板(member template)

    成员模板其实就是一个类里面使用了一个模板函数。使用模板函数的时候是不需要指定参数类型的

    来看这个例子:

    #include <iostream>
    #include <vector>
    #include <algorithm>
     
    struct Printer { // generic functor
        std::ostream& os;
        Printer(std::ostream& os) : os(os) {}
        template<typename T>
        void operator()(const T& obj) { os << obj << ' '; } // member template
    };
     
    int main()
    {
        std::vector<int> v = {1,2,3};
        std::for_each(v.begin(), v.end(), Printer(std::cout));
        std::string s = "abc";
        std::for_each(s.begin(), s.end(), Printer(std::cout));
    }
    

    结果:

    1 2 3 a b c 
    

    模板特化(specialization)

    其实是对模板的某一种特定类型的解释,比如下面这个例子:

    #include <iostream>
    #include <algorithm>
    
    using std::cout;
    
    template <typename T>
    size_t hash(const T& x){
        return 0;
    }
    
    template <>
    size_t hash(const char& x){
        return x;
    }
    
    int main() {
        char x1 = 'a';
        int x2 = 3;
    
        cout << "x1(char) hash: " << hash(x1) << '\n';
        cout << "x2(int) hash: " << hash(x2) << '\n';
    }
    

    模板偏特化

    个数的偏

    对于有多个模板参数,我们可以选择一个或者多个指定类型。比如看到 vector 的实现:

    template<typename T, typename Alloc=...>
    class vector
    {
      ...
    }
    

    特化第一个 typename:

    template<typename Alloc=...>
    class vector<bool, Alloc>
    {
      ...
    }
    

    范围的偏(partial specialization)

    template <typename T>
    class C
    {
      ...
    }
    

    可以指定 T 是指针,应该怎么做:

    template <typename T>
    class C<T*>
    {
      ...
    }
    

    具体用法就是:

    C<string> obj1;
    C<string*> obj2;
    

    模板模板参数

    这个比较难理解,我先举这样一个例子。假如我们需要这样一个类,它的成员变量有一个 std::list,list 的类型是 int。那么我们可以这样写:

    class A{
    private:
        std::list<int> l1;
    };
    

    那这个类能不能更通用化呢?list 的类型可以由用户指定呢?

    那么我们可以这么写:

    template <typename T>
    class A{
    private:
        std::list<T> l1;
    };
    

    再通用化一点,把 list 换成任意容器,且这个容器存储的东西也由用户指定。

    那么我们就可以这样写:

    #include <iostream>
    #include <list>
    
    template<typename T, template<typename U, typename Alloc>class Container>
    class A{
    private:
        Container<T, std::allocator<T>> c;
    };
    
    int main() {
    
        A<int, std::list> a;
    
        return 0;
    }
    

    其中上面第二个模板参数就是模板模板参数。

    再看下面这个是不是模板模板参数:

    template <class T, class Sequence = std::deque<T>>
    class A{
        
    };
    

    这个就不是了,我们在使用的过程中要指定具体的类型,而不是模板。比如:

    A<int> a;
    A<int, std::list<int>> a;
    

    参考

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