《C++ Templates中文版》——2.3 模板参数

简介:

本节书摘来自异步社区出版社《C++ Templates中文版》一书中的第2章,第2.3节,作者: 【美】David Vandevoorde , 【德】Nicolai M. Josuttis,更多章节内容可以访问云栖社区“异步社区”公众号查看。

2.3 模板参数

函数模板有两种类型的参数。

1.模板参数:位于函数模板名称的前面,在一对尖括号内部进行声明:

template <typename T>     //T是模板参数

2.调用参数:位于函数模板名称之后,在一对圆括号内部进行声明:

…max (T const& a, T const& b)  //a和b都是调用参数

你可以根据需要声明任意数量的模板参数。然而,在函数模板内部(这一点和类模板有区别),不能指定缺省的模板实参[4]。例如,你可以定义一个“两个调用参数的类型可以不同的”max()模板:

template <typename T1, typename T2>
inline T1 max (T1 const& a, T2 const& b)
{
  return a < b ? b: a;
}
…
max(4,4.2)   //OK, 但第1个模板实参的类型定义了返回类型

这看起来是一种能够给max()模板传递两个不同类型调用参数的好方法,但在这个例子中,这种方法是有缺点的。主要问题是:必须声明返回类型。对于返回类型,如果你使用的是其中的一个参数类型,那么另一个参数的实参就可能要转型为返回类型,而不会在意调用者的意图。C++并没有提供一种“指定并且选择一个‘最强大类型’”的途径(然而,你可以使用一些tricky模板编程来提供这个特性,详见15.2.4小节)。于是,取决于调用实参的顺序,42和66.66的最大值可以是浮点数66.66,也可以是整数66。另一个缺点是:把第2个参数转型为返回类型的过程将会创建一个新的局部临时对象,这导致了你不能通过引用[]来返回结果。因此,在我们的例子里,返回类型必须是T1,而不能是T1 const&。

因为调用参数的类型构造自模板参数,所以模板参数和调用参数通常是相关的。我们把这个概念称为:函数模板的实参演绎。它让你可以像调用普通函数那样调用函数模板。

然而,如前所述,针对某些特定的类型,你还可以显式地实例化该模板:

template <typename T>
inline T const& max (T const& a, T const& b);
…
max<double>(4,4.2)  //用double来实例化T

当模板参数和调用参数没有发生关联,或者不能由调用参数来决定模板参数的时候,你在调用时就必须显式指定模板实参。例如,你可以引入第3个模板实参类型,来定义函数模板的返回类型:

template <typename T1, typename T2, typename RT>
inline RT max (T1 const& a, T2 const& b);

然而,模板实参演绎并不适合返回类型[6],因为RT不会出现在函数调用参数的类型里面。因此,函数调用并不能演绎出RT。于是,你必须显式地指定模板实参列表。例如:

template <typename T1, typename T2, typename RT>
inline RT max (T1 const& a, T2 const& b);
…
max<int, double, double>(4,4.2)  //OK, 但是很麻烦

到目前为止,我们只是考察了显式指定所有函数模板实参的例子,和不显式指定函数任何模板实参的例子。另一种情况是只显式指定第一个实参,而让演绎过程推导出其余的实参。通常而言,你必须指定“最后一个不能被隐式演绎的模板实参之前的”所有实参类型。因此,在上面的例子里,如果你改变模板参数的声明顺序,那么调用者就只需要指定返回类型:

template <typename RT, typename T1, typename T2>
inline RT max (T1 const& a, T2 const& b);
…
max<double>(4,4.2)  //OK: 返回类型是double

在这个例子里,调用max< double >时显式地把RT指定为double,但其他两个参数T1和T2可以根据调用实参分别演绎为int和double。

可以看出,所有这些修改后的max()版本都不能得到很大的改进。由于在单(模板)参数版本里,如果传递进来的是两个不同类型的实参,你已经可以指定参数的类型(和返回类型)。因此,尽量保持简洁并且使用单参数版本的max()就是一个不错的主意(在接下来的几节里,当讨论其他模板话题的时候,我们将使用这种方法)。

相关文章
|
3月前
|
存储 算法 安全
c++模板进阶操作——非类型模板参数、模板的特化以及模板的分离编译
在 C++ 中,仿函数(Functor)是指重载了函数调用运算符()的对象。仿函数可以像普通函数一样被调用,但它们实际上是对象,可以携带状态并具有更多功能。与普通函数相比,仿函数具有更强的灵活性和可扩展性。仿函数通常通过定义一个包含operator()的类来实现。public:// 重载函数调用运算符Add add;// 创建 Add 类的对象// 使用仿函数return 0;
114 0
|
3月前
|
人工智能 机器人 编译器
c++模板初阶----函数模板与类模板
class 类模板名private://类内成员声明class Apublic:A(T val):a(val){}private:T a;return 0;运行结果:注意:类模板中的成员函数若是放在类外定义时,需要加模板参数列表。return 0;
82 0
|
6月前
|
编译器 C++
模板(C++)
本内容主要讲解了C++中的函数模板与类模板。函数模板是一个与类型无关的函数家族,使用时根据实参类型生成特定版本,其定义可用`typename`或`class`作为关键字。函数模板实例化分为隐式和显式,前者由编译器推导类型,后者手动指定类型。同时,非模板函数优先于同名模板函数调用,且模板函数不支持自动类型转换。类模板则通过在类名后加`&lt;&gt;`指定类型实例化,生成具体类。最后,语录鼓励大家继续努力,技术不断进步!
|
7月前
|
编译器 C++
㉿㉿㉿c++模板的初阶(通俗易懂简化版)㉿㉿㉿
㉿㉿㉿c++模板的初阶(通俗易懂简化版)㉿㉿㉿
|
7月前
|
安全 C++
【c++】模板详解(2)
本文深入探讨了C++模板的高级特性,包括非类型模板参数、模板特化和模板分离编译。通过具体代码示例,详细讲解了非类型参数的应用场景及其限制,函数模板和类模板的特化方式,以及分离编译时可能出现的链接错误及解决方案。最后总结了模板的优点如提高代码复用性和类型安全,以及缺点如增加编译时间和代码复杂度。通过本文的学习,读者可以进一步加深对C++模板的理解并灵活应用于实际编程中。
94 0
|
7月前
|
存储 安全 算法
深入理解C++模板编程:从基础到进阶
在C++编程中,模板是实现泛型编程的关键工具。模板使得代码能够适用于不同的数据类型,极大地提升了代码复用性、灵活性和可维护性。本文将深入探讨模板编程的基础知识,包括函数模板和类模板的定义、使用、以及它们的实例化和匹配规则。
|
10月前
|
安全 编译器 C++
【C++11】可变模板参数详解
本文详细介绍了C++11引入的可变模板参数,这是一种允许模板接受任意数量和类型参数的强大工具。文章从基本概念入手,讲解了可变模板参数的语法、参数包的展开方法,以及如何结合递归调用、折叠表达式等技术实现高效编程。通过具体示例,如打印任意数量参数、类型安全的`printf`替代方案等,展示了其在实际开发中的应用。最后,文章讨论了性能优化策略和常见问题,帮助读者更好地理解和使用这一高级C++特性。
316 4
|
10月前
|
算法 编译器 C++
【C++】模板详细讲解(含反向迭代器)
C++模板是泛型编程的核心,允许编写与类型无关的代码,提高代码复用性和灵活性。模板分为函数模板和类模板,支持隐式和显式实例化,以及特化(全特化和偏特化)。C++标准库广泛使用模板,如容器、迭代器、算法和函数对象等,以支持高效、灵活的编程。反向迭代器通过对正向迭代器的封装,实现了逆序遍历的功能。
124 3
|
10月前
|
编译器 C++
【c++】模板详解(1)
本文介绍了C++中的模板概念,包括函数模板和类模板,强调了模板作为泛型编程基础的重要性。函数模板允许创建类型无关的函数,类模板则能根据不同的类型生成不同的类。文章通过具体示例详细解释了模板的定义、实例化及匹配原则,帮助读者理解模板机制,为学习STL打下基础。
118 0
|
7月前
|
编译器 C++ 开发者
【C++篇】深度解析类与对象(下)
在上一篇博客中,我们学习了C++的基础类与对象概念,包括类的定义、对象的使用和构造函数的作用。在这一篇,我们将深入探讨C++类的一些重要特性,如构造函数的高级用法、类型转换、static成员、友元、内部类、匿名对象,以及对象拷贝优化等。这些内容可以帮助你更好地理解和应用面向对象编程的核心理念,提升代码的健壮性、灵活性和可维护性。