【C++】非类型的模板参数，特化

目录

1.类型模板参数和非类型模板参数

2.特化

3. 模板的分离编译

4.模板的优缺点

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1.类型模板参数和非类型模板参数

之前写模板传的都是类型——类型模板参数

现在想定义两个静态数组，数组长度不同，就可以用模板参数传数值而不是传类型

非类型模板参数——是一个常量，只适用于整型（int，short，char，size_t...）

那么这个静态数组可以用array，是一个固定大小的顺序表

 

其实可以发现他的模板参数就是有类型的也有非类型的

成员函数没有头尾插，有迭代器和范围for，他对比的是C的静态数组，并且他的数据也存在栈上

 

 为什么可以兼容C还要搞出他？

他们对越界的检查不一样

C对越界读不检查，越界写抽查

C++的array越界读写都能查，因为重载了[ ],operator对其检查

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2.特化

模板的特化，使用模板可以实现一些与类型无关的代码，但对于一些特殊的类型可能会得到错误结果

按照类型分类

• 函数模板特化

比如之前我们实现的Less，如果传的是类型指针就会比较地址，而不是解引用之后的值

 我们的解决方案是自己写一个仿函数

但是有一点点挫

现在我们可以进行特化

template<class T>
bool Less( T left,  T right)
{return left < right;
}template<>
bool Less<Date*>(Date* left, Date* right)
{
return *left < *right;
}

一定要注意，函数模板特化，一定要有函数模板，然后才是针对某些类型的特殊处理（用函数模板特化） ，只有特化是会报错的，因为一般类型没有处理

 注意参数列表的统一，说的通俗一些，特化就是特殊处理，但是本质不应该改变

第一个Less是对引用的比较，但是第二个Less突然变成了对“值”的比较

 应该写成

 

 当然对于函数模板特化，这个类型匹配非常恶心，建议还是直接写成重载

• 类模板特化 

和刚才的规则一样

假设我们对A类的<int,int> 类型特化

template<class T1, class T2>
class A
{
public:A(){cout << "A<T1, T2>" << endl;}
private:T1 _a1;T2 _a2;
};template<>
class A<int, int>
{
public:A(){cout << "A<int, int>" << endl;}
private:int _a1;int _a2;
};

调用结果： 

 

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按照特化程度分类： 

• 全特化

 全部参数特化

还是上面那个例子，只对<int,int>类型特化，<int,X>不可以，<X,int>也不可以

 

• 偏特化 /半特化

 部分参数特化，是对参数类型的进一步限制

只要类型是<X,char>就匹配

template<class T1, class T2>
class A
{
public:A(){cout << "A<T1, T2>" << endl;}
private:T1 _a1;T2 _a2;
};
template<class T>
class A<T, char>
{
public:A(){cout << "A<int, int>" << endl;}
private:T _a1;char _a2;
};

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 优先级总结 

 a1可以三种都可以匹配，但是他选择全特化

a2可以匹配半特化和类模板，他选择前者

最后一个没有选择

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特化本质：编译器的参数匹配原则

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3. 模板的分离编译

定义：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，最后将所有的目标文件链接在一起，形成单一的可执行文件的过程

 

无法解析的外部符号就是链接错误，因为在编译的时候会生成符号表，把语言级别的代码变成汇编语言，然后汇编形成可重定位的目标二进制文件（.obj），最后链接自己形成的几个.obj然后生成可执行程序

在函数定义中，无法确定T的类型，故没有实例化

在函数模板调用中，没有函数实现，还是没办法实例化

因此最后这个函数模板没有实例化，无法生成符号，链接时自然找不到

解决方法：声明和定义都写在.h/.hpp中 

 4.模板的优缺点

• 优点：模板复用了代码，节约资源，更快迭代开发，增强代码灵活性
• 缺点：导致代码膨胀，编译时间变长，出现模板编译错误时，报错信息混乱，不易定位错误