一、非类型模板参数
非类型模板参数，就是用一个常量作为 类/函数 的模板参数，在 类/函数 中可以被当成常量使用。
template<class T, size_t N>// N 为一个非类型模板参数 class Stack { public: Stack() { _a = new T[N]; } protected: T* _a; }; int main() { Stack<int, 10> st;// 初始化方式 return 0; }
P.S.
- 浮点数、类对象、字符串不允许作为非类型模板参数
- 非类型模板参数必须在编译时就确定结果
二、模板的特化
首先给定一个 Date 类，并完善必要的函数及运算符重载，以便后续介绍相关概念。
class Date { public: Date(int year, int month, int day) :_year(year) , _month(month) , _day(day) {} bool operator<(const Date& d) { if (_year < d._year) return true; else if (_year == d._year && _month < d._month) return true; else if (_year == d._year && _month == d._month && _day < d._day) return true; return false; } friend ostream& operator<<(ostream& out, const Date& d); protected: int _year; int _month; int _day; }; ostream& operator<<(ostream& out, const Date& d) { out << d._year << " " << d._month << " " << d._day << endl; return out; }
2.1 函数模板特化
- 函数模板的特化，必须建立在一个基础的函数模板上
template<> 函数名<特化的参数类型> { //... }- 必须要和模板函数的基础参数类型完全相同，否则编译器会各种报错
给出下面的一种情景：比较两个日期的大小关系
template<class T> bool Less(T a, T b) { return a < b; } int main() { Date d1(2024, 1, 2); Date d2(2024, 3, 12); cout << Less(d1, d2) << endl; Date* p1 = &d1; Date* p2 = &d2; cout << Less(p1, p2) << endl; return 0; }
Less(d1, d2) 的比较没有问题，而 Less(p1, p2) 的结果则不尽如人意：
默认情况下，Less(p1, p2) 是在比较 p1 和 p2 的指针大小关系。如果想要做到通过指针就能完成对日期大小的比较，则需要对 Date* 类型特化，重载 Less 函数。
template<> // 格式 bool Less<Date*>(Date* a, Date* b) { return *a < *b; } // 再次强调：**必须要和模板函数的基础参数类型完全相同**，否则编译器会各种报错
注意：
一般情况函数模板无法实例化出满足要求的函数，我们通常给出具体实现——更简单、方便。
bool Less(Date* a, Date* b) { return *a < *b; // 直接实现，不走函数模板的特化 }
2.2 类模板的特化
2.2.1 全特化
全特化：将模板参数列表中所有参数都给明
template<class T1, class T2> class AA { public: AA() { cout << "AA<T1, T2>" << endl; } }; // 格式 与 函数模板特化格式类似 template<> class AA<int, char> // 将模板参数列表中所有参数都给明 { public: AA() { cout << "AA<int, char>" << endl; } }; int main() { AA<int, int> a1; AA<int, char> a2; }
2.2.2 偏特化
偏特化有两种方式：
- 部分特化：将模板参数列表中的一部分参数特化
template<class T> class AA<int, T> { public: AA() { cout << "AA<int, T>" << endl; } };
- 对参数进一步限制
template<class T1, class T2> class AA<T1&, T2&> { public: AA() { cout << "AA<T1&, T2&>" << endl; } }; template<class T1, class T2> class AA<T1*, T2*> { public: AA() { cout << "AA<T1*, T2*>" << endl; } }; int main() { AA<int*, char*> a1; AA<int&, char&> a2; }
2.2.3 Date* 特化仿函数示例
template<class T>// 普通版本 class ComLess { public: bool operator()(T a, T b) { return a < b; } }; template<> class ComLess<Date*> // 对于 Date* 类型的特化版本 { public: bool operator()(Date* a, Date* b) { return *a < *b; } };
int main() { priority_queue<Date*, vector<Date*>, ComLess<Date*>> pq; pq.push(new Date(2024, 2, 12)); pq.push(new Date(2024, 2, 22)); pq.push(new Date(2024, 2, 2)); while (!pq.empty()) { cout << *pq.top() << endl; // pq 的元素是指向Date类的指针 // 如果想观察Date 的大小关系，需要对 pq.top() 解引用 } return 0; }
