做网站什么类型好,百度网站推广价格查询,明港网站建设,90设计官方✨✨✨学习的道路很枯燥#xff0c;希望我们能并肩走下来! 文章目录 文章目录
前言
一 非类型模板参数
二 模板的特化
2.1 概念
2.2 函数模板特化 函数模板的易错点
2.3 类模板特化
2.3.1 全特化 2.3.2 偏特化 部分特化 参数更进一步的限制 2.3.3 类模板特化应用示例… ✨✨✨学习的道路很枯燥希望我们能并肩走下来! 文章目录 文章目录
前言
一 非类型模板参数
二 模板的特化
2.1 概念
2.2 函数模板特化 函数模板的易错点
2.3 类模板特化
2.3.1 全特化 2.3.2 偏特化 部分特化 参数更进一步的限制 2.3.3 类模板特化应用示例
三 模板分离编译
3.1 什么是分离编译
3.2 模板的分离编译
编辑 3.3 解决方法
四 模板总结
总结 前言
本篇详细介绍了进一步介绍模板使用让使用者对模板有更加深刻的认知而不是仅仅停留在表面更好的模拟为了更好的使用. 文章可能出现错误如有请在评论区指正让我们一起交流共同进步 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。
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
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。C20支持double等内置类型 2. 非类型的模板参数必须在编译期就能确认结果。 在我们的STL库中我们也可以发现模板的非类型形参的身影
我们来介绍一个c11引入的array array的底层其实封装的是一个静态数组。并且用到了非类型形参在这里N指代的是底层静态数组的容量大小。 问题
1、为什么要有这个非模版形参为什么不用define define定义宏常量有时也可以解决问题但是宏常量的作用域是全局比如我们想让一个数组是10的容量一个数组是20的容量显然是做不到的但是模版是可以做到的我们不传的时候N就是缺省值传的时候就是我们指定的容量。
2、可以直接用静态数组为什么用类把他封起来
C语言的静态数组有一个致命缺陷对越界问题检查不严格是抽查行为 二 模板的特化
2.1 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
templateclass Tbool 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;}
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 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。 // 函数模板 -- 参数匹配
templateclass Tbool Less(T left, T right){return left right;}// 对Less函数模板进行特化
templatebool LessDate*(Date* left, Date* right){return *left *right;}int main(){cout Less(1, 2) endl;Date d1(2022, 7, 7);Date d2(2022, 7, 8);cout Less(d1, d2) endl;Date* p1 d1;Date* p2 d2;cout Less(p1, p2) endl; // 调用特化之后的版本而不走模板生成了return 0;} 函数模板的易错点 // 函数模板 -- 参数匹配
templateclass Tbool Less(const T left, const T right){return left right;}// 对Less函数模板进行特化
templatebool LessDate*(const Date* left, const Date* right){return *left *right;} 大家看看上面的代码有没有错误 对于原模板const修饰的是left和right本身
对特化const修饰的是指针指向的内容不可修改
违反了上面提到的函数模板的特化规则 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。 正确的应该是 // 函数模板 -- 参数匹配
templateclass Tbool Less(const T left, const T right){return left right;}// 对Less函数模板进行特化
templatebool LessDate*(Date* const left, Date* const right){return *left *right;}
因此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。
bool Less(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因为对于一些参数类型复杂的函数模板特化时特别给出因此函数模板不建议特化。
2.3 类模板特化
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。 templateclass T1, class T2
class Data{public:Data() {coutDataT1, T2 endl;}private:T1 _d1;T2 _d2;};template
class Dataint, char{public:Data() {coutDataint, char endl;}private:int _d1;char _d2;
};void TestVector(){Dataint, int d1;Dataint, 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。比如对于以下模板类
templateclass T1, class T2
class Data{public:Data() {coutDataT1, T2 endl;}private:T1 _d1;T2 _d2;};
偏特化有以下两种表现方式 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inttemplate class T1
class DataT1, int{public:Data() {coutDataT1, int endl;}private:T1 _d1;int _d2;}; 参数更进一步的限制
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
//两个参数偏特化为指针类型
template typename T1, typename T2
class Data T1*, T2*
{
public:Data() {coutDataT1*, T2* endl;}private:T1 _d1;T2 _d2;};//两个参数偏特化为引用类型
template typename T1, typename T2class Data T1, T2{public:Data(const T1 d1, const T2 d2): _d1(d1), _d2(d2){coutDataT1, T2 endl;}private:const T1 _d1;const T2 _d2; };void test2 ()
{Datadouble , int d1; // 调用特化的int版本Dataint , double d2; // 调用基础的模板 Dataint *, int* d3; // 调用特化的指针版本 Dataint, int d4(1, 2); // 调用特化的指针版本
} 2.3.3 类模板特化应用示例
有如下专门用来按照小于比较的类模板Less
#includevector
#include algorithm
templateclass T
struct Less
{bool operator()(const T x, const T y) const{return x y;}
};
int main()
{Date d1(2022, 7, 7);Date d2(2022, 7, 6);Date d3(2022, 7, 8);vectorDate v1;v1.push_back(d1);v1.push_back(d2);v1.push_back(d3);// 可以直接排序结果是日期升序sort(v1.begin(), v1.end(), LessDate());vectorDate* v2;v2.push_back(d1);v2.push_back(d2);v2.push_back(d3);// 可以直接排序结果错误日期还不是升序而v2中放的地址是升序// 此处需要在排序过程中让sort比较v2中存放地址指向的日期对象// 但是走Less模板sort在排序时实际比较的是v2中指针的地址因此无法达到预期sort(v2.begin(), v2.end(), LessDate*());return 0;
} 通过观察上述程序的结果发现对于日期对象可以直接排序并且结果是正确的。但是如果待排序元素是指 针结果就不一定正确。因为sort最终按照Less模板中方式比较所以只会比较指针而不是比较指针指 向空间中内容此时可以使用类版本特化来处理上述问题 // 对Less类模板按照指针方式特化
templatestruct LessDate*{bool operator()(Date* x, Date* y) const{return *x *y;}}; 特化之后在运行上述代码就可以得到正确的结果
三 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.htemplateclass TT Add(const T left, const T right);// a.cpp
templateclass TT 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;} 这样运行后会报链接错误
分析 3.3 解决方法 1. 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。 2. 模板定义的位置显式实例化。这种方法不实用不推荐使用。 四 模板使用问题typename必须使用场景 编译器不会对类模板实例化做详细的检查只会检查外壳比如有没有加
编译器在类模板没有实例化之前不会去里面查细节的东西此处编译器不敢进去查找无法判断是类型还是变量 五 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 总结
✨✨✨各位读友本篇分享到内容是否更好的让你理解模板进阶如果对你有帮助给个赞鼓励一下吧 世上没有绝望的处境只有对处境绝望的人。 感谢每一位一起走到这的伙伴我们可以一起交流进步一起加油吧
