C++11 之模板改进

模板的右尖括号

在 c++98/03 的泛型编程中，模板实例化有一个很烦琐的地方，那就是连续两个右尖括号（>>）会被编译器解释成右移操作符，而不是模板参数表的结束，所以需要中间加个空格进行分割，避免发生编译错误。

int main() {std::vector<std::vector<int>> a; // errorstd::vector<std::vector<int> > b; // ok
}

现在在 c++11 中，这种限制终于被取消了。在 c++11 标准中，要求编译器对模板的右尖括号做单独处理，使编译器能够正确判断出 >> 是一个右移操作符还是模板参数表的结束标记（delimiter，界定符）。

template <typename T>
struct Foo
{typedef T type;
};template <typename T>
class A
{// ...
};int main(void)
{Foo<A<int>>::type xx;  return 0;
}

模板的别名—using 定义别名

大家都知道，在 c++ 中可以通过 typedef 重定义一个类型，被重定义的类型并不是一个新的类型，仅仅只是原有的类型取了一个新的名字。但是使用 typedef 存在两个问题：

• 对于复杂类型而言，使用 typedef 重定义相对繁琐；
• typedef 的定义方法和变量的声明类似，这种写法凸显了 c/c++ 中的语法一致性，但有时却会增加代码的阅读难度；
• typedef 无法重定义一个模板。

c++11 引入了 using，using 的别名语法覆盖了 typedef 的全部功能，可以轻松的定义别名而不是使用繁琐的 typedef。

typedef unsigned int uint_t;  // before c++11
using uint_t = unsigned int;  // c++11typedef std::vector<std::vector<int>> vvi; // before c++11
using vvi = std::vector<std::vector<int>>; // c++11

使用 using 明显简洁并且易读。

定义函数指针之类的操作：

typedef void (*func)(int, int); // 啥玩意，看不懂
using func = void (*)(int, int); // 起码比 typedef 容易看的懂吧

上面的代码使用 using 起码比 typedef 容易看的懂一些吧，但是我还是看不懂，因为我从来不用这种来表示函数指针，用 std::function()、std::bind()、std::placeholder()、lambda 表达式它不香吗。

函数模板的默认模板参数

c++11 之前只有类模板支持默认模板参数，函数模板是不支持默认模板参数的，c++11 后都支持。以下是 c++11 后支持的写法的示例：

// 类模板
template <typename T, typename U=int>
class A {T value;  
};template <typename T=int, typename U> // error
class A {T value;  
};

类模板的默认模板参数必须从右往左定义，即模板参数必须写在参数表的最后，而函数模板则没有这个限制。甚至于，根据实际场景中函数模板被调用的情形，编译器还可以自行推导出部分模板参数的类型。

// 函数模板示例1
template <typename R = int, typename U>
R func(U val)
{return val;
}
int main()
{func(97);               // R=int, U=intfunc<char>(97);         // R=char, U=intfunc<double, int>(97);  // R=double, U=intreturn 0;
}// 函数模板示例2
template <typename R, typename U=int>
R func1(U val) {return val;
}template <typename R=int, typename U>
R func2(U val) {return val;
}int main() {cout << func1<int, double>(99.9) << endl; // 99cout << func1<double, double>(99.9) << endl; // 99.9cout << func1<double>(99.9) << endl; // 99.9cout << func1<int>(99.9) << endl; // 99cout << func2<int, double>(99.9) << endl; // 99cout << func1<double, double>(99.9) << endl; // 99.9cout << func2<double>(99.9) << endl; // 99.9cout << func2<int>(99.9) << endl; // 99return 0;
}

总的来说，c++11 支持为函数模板中的参数设置默认值，在实际使用过程中，我们可以选择使用默认值，也可以尝试由编译器自行推导得到，还可以亲自指定各个模板参数的类型。