（二）类模板、函数模板、成员模板、特化与泛化、模板模板参数

2021-09-26 20:03:06 阅读：130 来源： 互联网

类模板与函数模板

类模板

template <typename T>
class complex
{
public:
	...
private:	
	T re, imag;
	...
};

函数模板

template<class T>
inline 
const T& min(const T& a, const T& b)
{
	return b < a ? b : a;
}

成员模板
- 类是一个模板，类的成员是另一个模板，二者可以不同步变化，但是在成员的类型要可以向类的类型转化。
- 广泛出现在标准库中类的构造函数中，为了让类的构造函数更有弹性

template<class T1, class T2>
struct pair{
	typedef T1 first_type;
	typedef T2 second_type;
	
	T1 first;
	T2 second;

	pair()
		: first(T1()), second(T2()) { }
	pari(const T1& a, const T2& b)
		: first(a), second(b) { }
	//------------------------------------------------------------
	//成员模板
	template<class U1, class U2>
	pair(const pair<U1, U2>& p)
		:first(p.first), second(p.second) { }
	//p的第一个元素放到pair的第一个元素，p的第二个元素放到pair的第二个元素，这种赋值方式要求U可以向T转化
	//如p的类型中U1是T1的派生类，U2是T2的派生类，可以将p赋值给它的基类构成的pair
	//------------------------------------------------------------
};

//智能指针使用成员模板实现将基类指针指向派生类
template<typename _Tp>
class shared_ptr: public __shared_ptr<_Tp>
{
...
	template<typename _Tp1>
	explicit shared_ptr(_Tp1* __p)
		: __shared_ptr<_Tp>(__p){}
...
};
--------------------------使用-------------------------------
Based* ptr = new Derived1;
shared_ptr<Base1> sptr(new Derived1);

specialization特化

泛化是特化的反面，泛化就是模板，即有一个类型，在使用时再指定具体是什么
特化就是将模板的一部分具特征化，即对某些类型做特殊的设计
- 全特化就是为所有的模板参数都设计特殊值
- 偏特化分为两种，一种是个数上的偏，另一种是范围上的偏
函数模板只有全特化，类模板可以偏特化和全特化
泛化和特化示例
- 求两点之间直线上的坐标点，这些点的坐标都是实数，为此写一个模板类
- 在电脑屏幕上坐标的取值只能是整数，为此写一个算法能大大提高计算效率

//泛化
template<class Key>
struct hash { };
//特化
template<>
struct hash<char> {
	size_t operator() (char x) const { return x; }
};

template<>
struct hash<int> {
	size_t operator() (int x) const { return x; }
};

template<>
struct hash<long> {
	size_t operator() (long x) const { return x; }
};
//使用
cout<<hash<long>()(1000);//使用char版本的特化

特化的优先级高于泛化
泛化又称作全泛化，对应的是偏特化

个数上的偏特化

为什么要偏特化，因为编译器认为，对于某一功能，如果有更好的实现，就该优先使用该实现
下例中模板有两个模板参数，c++中最小单元的元素类型是char，大小是一个字节（8位），如果让一个字节去代表一个bool值，太浪费了。为bool类型专门设计一套，即设计第一个参数绑定为bool的偏特化模板
偏特化的绑定要是连续的，如果第一个模板参数绑定了，后续的参数也要绑定，或者有默认值

template<typename T, typename Alloc=......>
class vector
{
	...
};
//个数上的偏特化
template<typename Alloc=......>
class vector<bool, Alloc>
{
	...
};

范围上的偏特化

对于一个任意T类型的模板，如果想对指针类型设置效率更高的版本，可设置该模板的偏特化指针版本

template <typename T>
class C
{
	...
};
//范围偏特化
template <typename T>
class C<T*>
{
	...
};
------------------------测试实例---------------------------
C<string> obj1;//使用普通版本
C<string*> obj2;//使用偏特化版本

模板模板参数

模板参数是模板，则为模板模板参数

//Container的参数是第一个参数
template<typename T, 
		 template <typename T>
		 	class Container
		 >
class XCLs
{
private:
	Container<T> c;
public:
	...
};

//using别名
template<typename T>
using Lst = list<T, allocator<T>>;

//希望使用者可以实现，传入一个容器并且传入容器的元素类型
//使用会更加灵活

XCLs<string, list> mylst1;//错，容器需要多个模板参数
//容器有第二模板参数，有的还有第三模板参数，平常使用中是有默认值的
//直接使用无法通过编译

//必需使用using声明起别名
XCLs<string, Lst> mylst2;

示例二

//模板模板参数
template<typename T,
		 template <typename T>
		 	class SmartPtr
		 >
class XCls
{
private:
	SmartPtr<T> sp;
public:
	XCLs() : sp(new T) { }
};
------------------------------------------------------------
XCls<string, shared_ptr> p1;
XCls<double, unique_ptr> p2;//错
XCls<int, weak_ptr> p3;//错
XCla<long, suto_ptr> p4;

非模板模板参数

template<class T, class Sequence = deque<T>>//不是模板模板参数
class stack{
	friend bool operator== <> (const stack&, const stack&);
	friend bool operator< <> (const stack&, const stack&);
protected:
	Sequence c;//底层容器
...
};

stack<int> s1;
stack<int, list<int>> s2;//它的第二个模板参数已经写死了，它不再是模板

标签：const,泛化,参数,template,class,模板,特化
来源： https://blog.csdn.net/weixin_45781228/article/details/120486663

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