《C++ Primer Plus》第18章:探讨 C++ 新标准(6)
可变参数模板
可变参数模板(variadic template)让您能够创建这样的模板函数和模板类,即可接收可变数量的参数。这里介绍可变参数模板函数。例如,假设要编写一个函数,它可接受任意数量的参数,参数的类型只需是 cout 能够显示的即可,并将参数显示为用逗号分隔的列表。请看下面的代码:
int n = 14;
double x = 2.71828;
std::string mr = "Mr. String objects!";
show_list(n, x);
show_list(x*x, '!', 7, mr);
这里的目标是,定义 show_list(),让上述代码能够通过编译并生成如下输出:
14, 2.71828
7.3805, !, 7, Mr. String objects!
要创建可变参数模板,需要理解几个要点:
- 模板参数包(parameter pack);
- 函数参数包;
- 展开(unpack)参数包;
- 递归。
模板和函数参数包
为理解参数包的工作原理,首先来看一个简单的模板函数,它显示一个只有一项的列表:
template<typename T>
void show_list0(T value) {std::cout << value << ", ";
}
在上述定义中,有两个参数列表。模板参数列表只包含T,而函数参数列表只包含 value。下面的函数调用将模板参数列表中的 T 设置为 double,将函数参数列表中的 value 设置为 2.15:
show_list0(2.15);
C++提供了一个用省略号表示的元运算符(meta-operator),让您能够声明表示模板参数包的标识符,模板参数包基本上是一个类型列表。同样,它还让您能够声明表示函数参数包的标识符,而函数参数包基本上是一个值列表。其语法如下:
template<typename...Args> // Args is a template parameter pack
void show_list1(Args...args) // args is a function parameter pack
{
...
}
其中,Args 是一个模板参数包,而 args 是一个函数参数包。与其他参数名一样,可将这些参数包的名称指定为任何符合 C++ 标识符规则的名称。Args 和 T 的差别在于,T 与一种类型匹配,而 Args 与任意数量(包括零)的类型匹配。请看下面的函数调用:
show_list1('S', 80, "sweet", 4.5);
在这种情况下,参数包 Args 包含与函数调用中的参数匹配的类型:char、int、const char * 和 double。
下面的代码指出 value 的类型为 T:
void show_list0(T value)
同样,下面的代码指出 args 的类型为 Args:
void show_list1(Args... args) // args is a function parameter pack
更准确地说,这意味着函数参数包 args 包含的值列表与模板参数包 Args 包含的类型列表匹配——无论是类型还是数量。在上面的示例中,args 包含值’S’、80、“sweet” 和 4.5。
这样,可变参数模板 show_list1() 与下面的函数调用都匹配:
show_list1();
show_list1(99);
show_list1(88.5, "cat");
show_list1(2,4,6,8, "who do we", std::string("appreciate));
就最后一个函数调用而言,模板参数包 Args 包含类型 int、int、int、int、const char * 和 std::string,而函数参数包 args 包含值 2、4、6、8、“who do we” 和 std::string(“appreciate”)。
展开参数包
但函数如何访问这些包的内容呢?索引功能在这里不适用,即您不能使用 Args[2] 来访问包中的第三个类型。相反,可将省略号放在函数参数包名的左边,将参数包展开。例如,请看下述有缺陷的代码:
template<typename...Args> // Args is a template parameter pack
void show_list1(Args... args) // args is a function parameter pack
{show_list1(args...); // passes unpacked args to show_list1()
}
这是什么意思呢?为何说它存在缺陷?
假设有如下函数调用:
show_list1(5, 'L', 0.5);
这将把5、‘L’ 和 0.5 封装到 args 中。在该函数内部,下面的调用:
show_list1(5, 'L', 0.5);
将展开成如下所示:
show_list1(5, 'L', 0.5);
也就是说,args 被替换为三个存储在 args 中的值。因此,表示法 args… 展开为一个函数参数列表。不幸的是,该函数调用与原始函数调用相同,因此它将使用相同的参数不断调用自己,导致无限递归(这存在缺陷)。
在可变参数模板函数中使用递归
虽然前面的递归让 show_list1() 成为有用函数的希望破灭,但正确使用递归为访问参数包的内容提供了解决方案。这里的核心理念是,将函数参数包展开,对列表中的第一项进行处理,再将余下的内容传递给递归调用,以此类推,直到列表为空。与常规递归一样,确保递归将终止很重要。这里的技巧是将模板头改为如下所示:
template<typename T, typename... Args>
void show_list3( T value, Args... args)
对于上述定义,show_list3() 的第一个实参决定了 T 和 value 的值,而其他实参决定了 Args 和 args 的值。这让函数能够对 value 进行处理,如显示它。然后,可递归调用 show_list3(),并以 args… 的方式将其他实参传递给它。每次递归调用都将显示一个值,并传递缩短了的列表,直到列表为空为止。下面的程序提供了一种实现,它虽然不完美,但演示了这种技巧。
// variadic1.cpp -- using recursion to unpack a parameter pack
#include<iostream>
#include<string>// definition for 0 parameters -- terminating call
void show_list3() {}// definition for 1 or more parameters
template<typename T, typename... Args>
void show_list3( T value, Args... args) {std::cout << value << ", ";show_list3(args...);
}int main() {int n = 14;double x = 2.71828;std::string mr = "Mr. String objects!";show_list3(n, x);show_list3(x*x, '!', 7, mr);return 0;
}
-
程序说明
请看下面的函数调用:show_list3(x*x, '!', 7, mr);
第一个实参导致 T 为 double,value 为 x*x。其他三种类型(char、int 和 std::string)将放入 Args 包中,而其他三个值(‘!’, 7 和 mr)将放入 args 包中。
接下来,函数 show_list3() 使用 cout 显示 value(大约为 7.38905)和字符串“,”。这完成了显示列表中第一项的工作。
接下来是下面的调用:
show_list3(args...);
考虑到 args… 的展开作用,这与如下代码等价:
show_list3('!', 7, mr);
前面说过,列表将每次减少一项。这次 T 和 value 分别为 char 和 ‘!’,而余下的两种类型和两个值分别被包装到 Args 和 args 中,下次递归调用将处理这些缩小了的包。最后,当 args 为空时,将调用不接受任何参数的 show_list3(),导致处理结束。
上面的程序的输出如下:
14, 2.71828, 7.38905, !, 7, Mr. String objects!,
-
改进
可对 show_list3() 做两方面的改进。当前,该函数在列表的每项后面显示一个逗号,但如果能省区最后一项后面的逗号就好了。为此,可添加一个处理一项的模板,并让其行为与通用模板稍有不同:// definition for 1 parameter template<typename T> void show_list3(T value) {std::cout << value << '\n'; }
这样,当 args 包缩短到只有一项时,将调用这个版本,而它打印换行符而不是逗号。另外,由于没有递归调用 show_list3(),它也将终止递归。
另一个可改进的地方是,当前的版本按值传递一切。对于这里使用的简单类型来说,这没问题,但对于 cout 可打印的大型类来说,这样做的效率很低。在可变参数模板中,可指定展开模式(pattern)。为此,可将下述代码:
show_list3(Args... args);
替换为如下代码:
show_list3(const Args&... args);
这将对每个函数参数应用模式 const&。这样,最后分析的参数将不是 std::string mr,而是 const std::string & mr。
下面的程序包含这两项修改。
// variadic2.cpp #include<iostream> #include<string>// definition for 0 parameters; void show_list() {}// definition for 1 parameter template<typename T> void show_list(const T& value) {std::cout << value << '\n'; }// definition for 2 or more parameters template<typename T, typename... Args> void show_list(const T& value, const Args&... args) {std::cout << value << ", ";show_list(args...); }int main() {int n = 14;double x = 2.71828;std::string mr = "Mr. String objects!";show_list(n, x);show_list(x*x, '!', 7, mr);return 0; }
该程序的输出如下:
14, 2.71828 7.38905, !, 7, Mr. String objects!
相关文章:
《C++ Primer Plus》第18章:探讨 C++ 新标准(6)
可变参数模板 可变参数模板(variadic template)让您能够创建这样的模板函数和模板类,即可接收可变数量的参数。这里介绍可变参数模板函数。例如,假设要编写一个函数,它可接受任意数量的参数,参数的类型只需…...
.Net Core中使用是SQL Server的邮件发送功能
.Net Core中使用是sqlserver的邮件发送功能准备需求启用SQL Server的电子邮件功能检查和测试在.net Core中调用在sqlsrver的管理中有一个数据库邮件功能,再此可以使用sqlserver来自动发送一些邮件,但是有一些需要插入附件的邮件则需要使用程序代码来解决,下面就是使用C#来调用s…...

Nginx优化服务和防盗链
Nginx优化服务和防盗链一、长连接1、修改主配置文件2、测试3、在主配置文件添加4、验证二、Nginx第三方模块1、开源的echo模块2、查看是否成功3、加echo模块步骤4、网页测试验证三、搭建虚拟主机1、编译安装好nginx后,对主配置文件进行修改2、创建文件3、验证四、防…...

B树与B+树
认识了解MySQL中的B树B树引出什么是B树什么是B树B树的优点B树引出 在MySQL中,如果我们设置了主键, 那么对于该列表中的数据就有了一个索引,插入表中数据的主键值不能重复,而且不能为空. 那当我们插入数据的时候, 它是如何通过索引来判断主键值是否重复的呢? 我们想到它肯定是…...
QEMU网络配置
文章目录1. 前言2. 测试环境3. 配置步骤3.1 host 配置3.1.1 检查 host 对 TUN/TAP 和 网桥的支持情况3.1.2 网桥一端的建立:创建网桥设备,并添加 host 网卡到网桥3.1.3 网桥另一端的建立:TUN/TAP 配置3.2 guest 端的配置4. 参考链接1. 前言 …...

windows安装tomcat
这里写自定义目录标题tomcat官网下载安装包并解压环境变量配置启动tomcat访问http://localhost:8080/修复启动出现乱码问题tomcat官网下载安装包并解压 环境变量配置 系统环境变量新增: 变量名:CATALINA_HOME 变量值:tomcat的安装目录 编辑…...
刷题记录:牛客NC23051华华和月月种树 树链剖分+离线加点
传送门:牛客 题目描述: 华华看书了解到,一起玩养成类的游戏有助于两人培养感情。所以他决定和月月一起种一棵树。因为华华现在也是信息学高手了,所以他们种的树是信息学意义下的。 华华和月月一起维护了一棵动态有根树,每个点有一个权值。刚…...

年薪20W软件测试工程师必备的6大技能(建议收藏)
软件测试 随着软件开发行业的日益发展,岗位需求量和行业薪资都不断增长,想要入行的人也是越来越多,但不知道从哪里下手,今天,就给大家分享一下,软件测试行业都有哪些必会的方法和技术知识点,作…...

【存储】RAID2.0+、多路径技术、磁盘可靠性技术
RAID2.0RAID 2.0技术RAID技术发展RAID 2.0软件逻辑对象RAID 2.0基本原理硬盘域Storage Pool & TierDisk Group(DG)LD(逻辑磁盘)Chunk(CK)Chunk Group(CKG)ExtentGrainVolume &am…...

Vue 2
文章目录1. 简介2. 第一个Vue程序3. 指令3.1 判断循环3.2 操作属性3.3 绑定事件3.4 表单中数据双向绑定3.5 其他内置指令3.6 自定义指令4. 组件4.1 全局注册4.2 局部注册4.3 组件通讯4.4 单文件组件5. 组件插槽5.1 单个插槽5.2 具名插槽5.3 作用域插槽6. 内置组件6.1 component…...
Ubuntu 安装 Docker Engine
【参考】Install Docker Engine on Ubuntu | Docker Documentation: https://docs.docker.com/engine/install/ubuntu/ 【参考】Docker CE 镜像源站-阿里云开发者社区 https://developer.aliyun.com/article/110806 【规范】模仿 Docker 文档,Ubuntu, Docker 首字母…...

SpringBoot入门 - 添加内存数据库H2
上文我们展示了通过学习经典的MVC分包结构展示了一个用户的增删查改项目,但是我们没有接入数据库;本文将在上文的基础上,增加一个H2内存数据库,并且通过Spring 提供的数据访问包JPA进行数据查询。准备知识点在介绍通过Spring JPA接…...

高质量数字化转型创新发展大会暨中国信通院“铸基计划”年度会议成功召开
2023年3月3日,由中国信通院主办的高质量数字化转型创新发展大会暨中国信通院“铸基计划”年度会议在北京成功召开。本次大会深度展示了中国信通院在数字化领域的工作成果,并全面展望了2023年行业的数字化发展趋势。同时,大会发布了中国信通院…...

2023年如何通过软考初级程序员?
初级的考试难度不大,稍微有点编程基础,认真备考应该没什么大问题。 先清楚大纲: 高效备考!理清考点,针对性复习 科目一:综合知识 75道单项选择题,1题1分,时长150分钟;…...
视频自动播放的实现与问题解决
一、前言 页面加载一个视频并且自动播放,这个需求看起来非常简单,实现起来感觉也非常简单;但是,实际做起来还是有几处容易产生问题的地方卡住进度。本文讨论基于Vue3的项目在实现页面加载视频后的自动播放遇到的几个问题。 二、页面实现 页面实现非常简单。在页面上放置一个…...

ThreadLocal 理解及面试
一、ThreadLocal 引用关系 图解关系说明: 每个线程拥有自己的 ThreadLocalMap 属性;ThreadLocalMap 的存储结构为 Entry[] 数组;Entry的Key是ThreadLocal类型且弱引用指向ThreadLocal对象,Value是我们自己定义的泛型值对象&#…...

巾帼绽芬芳 一起向未来(中篇)
编者按:为了隆重纪念纪念“三八”国际妇女节113周年,快来与你全方位、多层次分享交流“三八”国际妇女节的前世今生。分上篇(节日简介、节日发展和节日意义)、中篇(节日活动宗旨和世界各国庆祝方式)和下篇&…...

Qt学习2-Qt Creator新建项目小tips(哔站视频学习记录)
放送两个小tips: 1、MinGW和MSVC的区别 QT学习笔记(二):QT MinGW 和 MSVC 编译方式_Leon_Chan0的博客-CSDN博客 2、如何安装QT对应版本的MSVC (1)问题描述:Qt5.12.8支持MSVC2015和MSVC2017,但是系统安装的是Visual…...

React-高阶组件
认识高级组件 高阶函数的维基百科定义:至少满足以下条件之一 1、接受一个或多个函数作为输入; 2、输出一个函数; JavaScript中比较常见的 filter、map、reduce 都是高阶函数 那么说明是高阶组件呢? 高阶组件的英文是 Higher-Order Components,简称为 HOC;官方的…...

python学习——【第一弹】
前言 Python是一种跨平台的计算机程序设计语言,是ABC语言的替代品,属于面向对象的动态类型语言,最初被设计用于编写自动化脚本,随着版本的不断更新和语言新功能的添加,越来越多被用于独立的、大型项目的开发。 从这篇…...
OpenLayers 可视化之热力图
注:当前使用的是 ol 5.3.0 版本,天地图使用的key请到天地图官网申请,并替换为自己的key 热力图(Heatmap)又叫热点图,是一种通过特殊高亮显示事物密度分布、变化趋势的数据可视化技术。采用颜色的深浅来显示…...

7.4.分块查找
一.分块查找的算法思想: 1.实例: 以上述图片的顺序表为例, 该顺序表的数据元素从整体来看是乱序的,但如果把这些数据元素分成一块一块的小区间, 第一个区间[0,1]索引上的数据元素都是小于等于10的, 第二…...

【Oracle APEX开发小技巧12】
有如下需求: 有一个问题反馈页面,要实现在apex页面展示能直观看到反馈时间超过7天未处理的数据,方便管理员及时处理反馈。 我的方法:直接将逻辑写在SQL中,这样可以直接在页面展示 完整代码: SELECTSF.FE…...

Docker 运行 Kafka 带 SASL 认证教程
Docker 运行 Kafka 带 SASL 认证教程 Docker 运行 Kafka 带 SASL 认证教程一、说明二、环境准备三、编写 Docker Compose 和 jaas文件docker-compose.yml代码说明:server_jaas.conf 四、启动服务五、验证服务六、连接kafka服务七、总结 Docker 运行 Kafka 带 SASL 认…...

【SQL学习笔记1】增删改查+多表连接全解析(内附SQL免费在线练习工具)
可以使用Sqliteviz这个网站免费编写sql语句,它能够让用户直接在浏览器内练习SQL的语法,不需要安装任何软件。 链接如下: sqliteviz 注意: 在转写SQL语法时,关键字之间有一个特定的顺序,这个顺序会影响到…...

BCS 2025|百度副总裁陈洋:智能体在安全领域的应用实践
6月5日,2025全球数字经济大会数字安全主论坛暨北京网络安全大会在国家会议中心隆重开幕。百度副总裁陈洋受邀出席,并作《智能体在安全领域的应用实践》主题演讲,分享了在智能体在安全领域的突破性实践。他指出,百度通过将安全能力…...

初学 pytest 记录
安装 pip install pytest用例可以是函数也可以是类中的方法 def test_func():print()class TestAdd: # def __init__(self): 在 pytest 中不可以使用__init__方法 # self.cc 12345 pytest.mark.api def test_str(self):res add(1, 2)assert res 12def test_int(self):r…...
MySQL账号权限管理指南:安全创建账户与精细授权技巧
在MySQL数据库管理中,合理创建用户账号并分配精确权限是保障数据安全的核心环节。直接使用root账号进行所有操作不仅危险且难以审计操作行为。今天我们来全面解析MySQL账号创建与权限分配的专业方法。 一、为何需要创建独立账号? 最小权限原则…...
【无标题】路径问题的革命性重构:基于二维拓扑收缩色动力学模型的零点隧穿理论
路径问题的革命性重构:基于二维拓扑收缩色动力学模型的零点隧穿理论 一、传统路径模型的根本缺陷 在经典正方形路径问题中(图1): mermaid graph LR A((A)) --- B((B)) B --- C((C)) C --- D((D)) D --- A A -.- C[无直接路径] B -…...
C#学习第29天:表达式树(Expression Trees)
目录 什么是表达式树? 核心概念 1.表达式树的构建 2. 表达式树与Lambda表达式 3.解析和访问表达式树 4.动态条件查询 表达式树的优势 1.动态构建查询 2.LINQ 提供程序支持: 3.性能优化 4.元数据处理 5.代码转换和重写 适用场景 代码复杂性…...