欢迎您访问程序员文章站本站旨在为大家提供分享程序员计算机编程知识!
您现在的位置是: 首页  >  IT编程

重学C++ (十二) 模板特化和偏特化

程序员文章站 2022-04-23 08:03:10
一、模板的定义 1.类模板 template class compare { public: bool IsEqual(T t1, T t2)...

一、模板的定义

1.类模板

template 
class compare
{
public:
    bool IsEqual(T t1, T t2)
    {
        return t1 == t2;
    }
};

int main()
{
    char str1[] = "Hello";
    char str2[] = "Hello";
    compare c1;
    compare c2;   
    cout << c1.IsEqual(1, 1) << endl;        //比较两个int类型的参数
    cout << c2.IsEqual(str1, str2) << endl;   //比较两个char *类型的参数
    return 0;
}

2.函数模板

bool IsEqual(T t1, T t2)
{
    return t1 == t2;
}

int main()
{
    char str1[] = "Hello";
    char str2[] = "Hello";
    cout << IsEqual(1, 1) << endl;
    cout << IsEqual(str1, str2) << endl;
    return 0;
}

二、模板特化

上述代码中,比较字符串是否相等,由于传入的参数是char *类型的,IsEqual函数模板只是简单的比较传入参数的值,即两个指针是否相等,因此结果为false。显然,这与我们的初衷不符。因此,上述模板需要对char *类型进行特别处理,即特化。

1.类模板特化

template <> //告诉编译器这是一个特化的模板
class compare //特化(char*)
{
public:
    bool IsEqual(char* t1, char* t2)
    {
        return strcmp(t1, t2) == 0;         //使用strcmp比较字符串
    }
};

注意,如果是在类特化外部定义成员时,成员之前不能加template<>标记。

另外,我们可以只特化成员而不特化类,比如vector中,我们可以只特化push_back操作:

template<>
void vector::push_back(const char *const &val)
{
    //...
}

类类型vector

2.函数模板特化

template <> 
bool IsEqual(char* t1, char* t2) //函数模板特化
{
    return strcmp(t1, t2) == 0;
}

三、模板偏特化

1.类模板的偏特化

当有多个模板形参时,我们可以只特化一部分形参而不是全部。

c++标准库中的类vector的定义就是一个例子:

template 
class vector { // … // };

template 
class vector { //…//};

上述例子中,一个参数被绑定到bool类型,而另一个参数仍未绑定需要由用户指定。

2.函数模板的“偏特化”

严格来说,函数模板并不支持偏特化,但由于可以对函数进行重载,所以可以达到类似于类模板偏特化的效果。

template  void f(T);  (a)

根据重载规则,对(a)进行重载

template < class T> void f(T*);  (b)

如果将(a)称为基模板,那么(b)称为对基模板(a)的重载,而非对(a)的偏特化。

四、模板特化时的匹配

1.类模板的匹配

最优化的优于次特化的,即模板参数最精确匹配的具有最高的优先权

例子:

template  class vector{//…//}; // (a)  普通型
template  class vector{//…//};  // (b) 对指针类型特化
template <>   class vector {//…//};  // (c) 对void*进行特化

每个类型都可以用作普通型(a)的参数,但只有指针类型才能用作(b)的参数,而只有void*才能作为(c)的参数

2.函数模板的匹配

非模板函数具有最高的优先权。如果不存在匹配的非模板函数的话,那么最匹配的和最特化的函数具有高优先权

例子:

template  void f(T);  // (d)
template  void f(int, T, double); // (e)
template  void f(T*);  // (f)
template <> void f (int) ; // (g)
void f(double);  // (h)
bool b;
int i;
double d;
f(b); // 以 T = bool 调用 (d)
f(i,42,d) // 以 T = int 调用(e)
f(&i) ; // 以 T = int* 调用(f)
f(d);  //  调用(g)