16模板與泛形編程

16模板與泛形編程

Oop能處理類型在程序運行之前都位置的情況;而在泛形編程中,在編譯時就能獲知類型了。

16.1定義模板

16.1.1函數模板

模板參數列表中,每一個參數都要加上關鍵字typename或者class

非類型模板參數

表示一個值而非一個類型,必須是常量表達式,可以是一個整形或者是指向對象或函數類型的指針或(左值)引用。

Inline和constexpr必須在模板參數列表之后,返回類型之前。

模板編譯

當編譯器遇到一個模板定義時,它并不生成代碼。只有在實例化末班的一個特定版本是編譯器才會生成代碼。

函數模板和類模板成員函數的定義通常放在頭文件。

大多數編譯錯誤在實例化期間報告

編譯器在三個階段報告錯誤

(1)編譯模板本身

(2)編譯器遇到模板使用時

(3)模板實例化

16.1.2類模板

類模板的成員函數

我們既可以在類模板內部,也可以在類模板外部為其定義成員函數,類模板內定義的函數被隱式聲明為內聯函數。

類模板成員函數的實例化

一個類模板的成員函數只有當程序用到它是才進行實例化。

在類代碼內簡化模板類名的使用

在類模板自己的作用域中,可以直接使用模板名而且不提供實參。

模板類型別名

定義一個模板類型別名是,可以固定一個或多個模板參數。

類模板的static成員

相同類型的模板類只有一個相同名字static的值

16.1.3模板參數

一個模板參數名的可用范圍是在其聲明之后,至模板聲明或定義結束之前、模板參數會隱藏外層作用域中聲明的相同名字。模板內不能重用模板參數名,所以一個模板參數名在一個特定模板參數列表中只能出現一次。

默認模板實參

形參都有默認實參時,模板參數列表才能有默認實參。

模板默認實參與類模板

16.1.4成員模板

一個類(無論是普通類還是類模板)可以包含本身是模板的成員函數。稱為成員模板,不能為虛函數。

類模板的成員模板

16.1.5控制實例化

顯示實例化

16.2模板實參推斷

從函數實參來確定模板實參的過程

16.2.1類型轉換與模板類型參數

16.2.2函數模板顯式實參

必須順序是對,才能推斷出。

如果顯式的指定模板類型參數,就可以進行正常類型轉換了。

16.2.4函數指針和實參推斷

16.2.5模板實參推斷和引用

從左值引用函數參數推斷類型

模板類型參數一個普通(左值)引用只能傳遞給它一個左值(如一個變量或一個返回引用類型的表達式)

引用折疊和右值引用參數

編寫接受右值引用參數的模板參數

拷貝還是綁定一個引用?

根據傳入實參來確定是拷貝還是引用,傳入左值是引用,右值則拷貝。

右值引用通常用于模板轉發或模板被重載。

16.2.6理解std::move(不理解)

從一個左值static_cast到一個右值引用是允許的

16.2.7轉發

定義能保持類型信息的函數參數

在調用中使用std::forward保持類型信息

頭文件utility中,forward返回該顯式實參類型的右值引用,即,forward的返回類型是T&&。

16.3重載與模板

匹配規則:

16.4可變參數模板

可以通過sizeof知道包的大小。

16.4.1編寫可變參數函數模板

16.4.2包擴展

讓擴展包中的元素作為單個元素供其他函數調用。

16.4.3轉發參數包

使用forward來保持實參的原始類型

16.5模板特例化

一個特例化版本就是模板的一個獨立定義,在其中一個或多個模板參數被指定為特定的類型。

定義函數模板特例化

一個特例化版本本質上是一個實例,而非函數名的一個重載版本。

類似其他任何類,可以在類內或類外定義特例化版本的成員。

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