班级网站设计,庭院景观设计,便宜高端网站设计推荐,北京网站建设网页设计文章目录 1、非类型模板参数2、模板的特化2.1 什么是模板特化2.2 函数模板特化2.3 类模板的实例化2.3.1 全特化2.3.2 偏特化 3、模板分离编译3.1 什么是分离编译3.2 模板的分离编译3.3 解决方法 4、模板总结 1、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… 文章目录 1、非类型模板参数2、模板的特化2.1 什么是模板特化2.2 函数模板特化2.3 类模板的实例化2.3.1 全特化2.3.2 偏特化 3、模板分离编译3.1 什么是分离编译3.2 模板的分离编译3.3 解决方法 4、模板总结 1、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。 我们举例来看一下
// 定义一个模板类型的静态数组
templateclass T, size_t N 10
class array
{
public:T operator[](size_t index) {return _array[index];}const T operator[](size_t index)const {return _array[index];}size_t size()const {return _size;}bool empty()const {return 0 _size;}
private:T _array[N];size_t _size;
}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、模板的特化
2.1 什么是模板特化
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代码如下
// 函数模板 -- 参数匹配
templateclass 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return 0;
}我们这里也可以比较之前我们写的日期类对象
我们再来看下面这种
Date d1(2023, 1, 1);
Date d2(2023, 2, 2);
cout Less(d1, d2) endl;Date* pd1 d1;
Date* pd2 d2;
cout Less(pd1, pd2) endl;可以看到Less绝对多数情况下都可以正常比较但是在特殊场景下就得到错误的结果。上述示例中p1指向的d1显然小于p2指向的d2对象但是Less内部并没有比较p1和p2指向的对象内容而比较的是p1和p2指针的地址这就无法达到预期而错误。 此时就需要对模板进行特化。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与类模板特化。
2.2 函数模板特化 函数模板的特化步骤 必须要先有一个基础的函数模板关键字template后面接一对空的尖括号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: 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。 我们现在按照此步骤来处理一下刚才我们出错的问题
templateclass T
bool Less(T left, T right)
{return left right;
}
// 日期类指针比较的模板特化
template
bool LessDate*(Date* left, Date* right)
{return *left *right;
}int main()
{Date d1(2023, 1, 1);Date d2(2023, 2, 2);cout Less(d1, d2) endl;Date* pd1 d1;Date* pd2 d2;cout Less(pd1, pd2) endl;return 0;
}特化后的函数模板再去比较就是正确的了。 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。
template
bool LessDate*(Date* left, Date* right)
{return *left *right;
}该种实现简单明了代码的可读性高容易书写但是对于一些参数类型复杂的函数模板特化时要特别给出因此函数模板不建议特化。
2.3 类模板的实例化
2.3.1 全特化
全特化即是将模板参数列表中所有的参数都确定化。 我们以自定义的Date类的全特化来切入
template class T1, class T2
class Data
{
public:Data() { cout DataT1, T2 endl; }private:T1 _d1;T2 _d2;
};此时我们不管实例化什么类型的对象模板都可以帮我们实例化出来但是我现在想要准确的匹配 int 和 char 类型的 Data 对象这时我们必须特化一份intchar版本的 Data 类出来此时就是需要全特化。
template
class Dataint, char
{
public:Data() { cout Dataint, char endl; }private:int _d1;char _d2;
};2.3.2 偏特化
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。 偏特化有一下两种表现形式 部分特化 – 将模板参数类表中的一部分参数特化参数更进一步限制 – 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。 1.部分特化 假设我需要将 Data 类的第二个参数特化为 int
template class T
class DataT, int
{
public:Data() { cout DataT, int endl; }private:T _d1;int _d2;
};2.参数更进一步限制 两个参数偏特化为指针类型
template class T1, class T2
class DataT1*, T2*
{
public:Data() { cout DataT1*, T2* endl; }private:T1* _d1;T2* _d2;
};两个参数偏特化为引用类型
template class T1, class T2
class DataT1, T2
{
public:Data(const T1 d1, const T2 d2):_d1(d1),_d2(d2){ cout DataT1*, T2* endl; }private:const T1 _d1;const T2 _d2;
};注优先级全特化 半特化 默认
3、模板分离编译
3.1 什么是分离编译
一个程序项目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。
3.2 模板的分离编译
假如有以下场景模板的声明与定义分离开在头文件中进行声明源文件中完成定义
// a.h
templateclass T
T Add(const T left, const T right);
// a.cpp
templateclass T T Add(const T left, const T right) {return left right;
}
// main.cpp#includea.hint main()
{Add(1, 2);Add(1.0, 2.0);return 0;
}分析C/C程序要运行一般要经历以下步骤预处理 - 编译 - 汇编 - 链接 编译对程序按照语言特性进行词法、语法、语义分析错误检查无误后生成汇编代码注意头文件不参与编译编译器对工程中的多个源文件是分离开单独编译的。
链接将多个obj文件合并成一个并处理没有解决的地址问题。
3.3 解决方法 将声明和定义放到一个文件 “xxx.hpp” 里面或者xxx.h其实也是可以的。 推荐使用这种。模板定义的位置显式实例化。 这种方法不实用不推荐使用。 将声明和定义放在 .h/.hpp 中在预处理的时候 main.c 文件中会展开头文件此时就将模板实例化了。
4、模板总结
优点
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)因此而产生增强了代码的灵活性
缺点
模板会导致代码膨胀问题也会导致编译时间变长出现模板编译错误时错误信息非常凌乱不易定位错误
