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[c++] Templates

2024-08-29 14:42:14   220人阅读

Template是编译时多态。所有的模板都是在编译时产生对应的代码，它没有面向对象中的虚表，无法实现动态多态。

 

Function Template

A function template is a prescription for the compiler to generate particular instances of a function varying by type.

”变量类型“的部分放在一块，与“变量类型无关”的部分放在另一边。

放在"头文件“中，声明和实现建议这么做。其他方式不推荐。

 

Name Resolution

  • designer & client
  • Only three kinds of implicit conversions for type parameters:

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参数的类型不同的数字比较的话，例如：int , double

使用例如：min(static_cast<double> i, d)的方式。

 

decltype （不用类型转换，编译器自己推导）

编译时类型推导，除了我们说过的auto关键字，还有本文的decltype。

(1) 解决模板函数返回值不确定情况：

template <typename T, typename U>auto mymin(T a, U b) -> decltype(a < b ? a : b) {    return a < b ? a: b;}

泛型编程中结合auto，用于追踪函数的返回值类型!

 

(2) 根据变量推导齐类型：

int i;const &j = i;int *p = i;int k;decltype(i) x; // int x: i is a variabledecltype(j) y = k; // int &y = k: j is an lvaluedecltype(*p) z = k; // int &z = k: *p is an lvaluedecltype((i)) w = k; // int &w = k: (i) is an lvalue

Ref: C++11特性：decltype关键字

 

(3) 与using/typedef合用，用于定义类型：

using size_t = decltype(sizeof(0));//sizeof(a)的返回值为size_t类型using ptrdiff_t = decltype((int*)0 - (int*)0);using nullptr_t = decltype(nullptr);
vector<int >vec;typedef decltype(vec.begin()) vectype;for (vectype i = vec.begin; i != vec.end(); i++){    //...}
 

(4) 重用匿名类型：

在C++中，我们有时候会遇上一些匿名类型，而借助decltype，我们可以重新使用这个匿名的结构体：

struct {    int d ;    doubel b;}anon_s;
decltype(anon_s) as ; //定义了一个上面匿名的结构体

 

decltype推导四规则

  1. 如果e是一个没有带括号的标记符表达式或者类成员访问表达式，那么的decltype（e）就是e所命名的实体的类型。此外，如果e是一个被重载的函数，则会导致编译错误。
  2. 否则 ，假设e的类型是T，如果e是一个将亡值，那么decltype（e）为T&&
  3. 否则，假设e的类型是T，如果e是一个左值，那么decltype（e）为T&。
  4. 否则，假设e的类型是T，则decltype（e）为T。

注意小括号的作用：
int func(void){    int i = 10;     decltype(i) a = i;    decltype((i)) b = i;    a = 10;     cout << "i = " << i << endl;    b = 20; 　　// b变为 引用    cout << "i = " << i << endl;    return 0;}

 

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int decipline(void){    int i = 4;    int arr[5] = { 0 };    int *ptr = arr;    struct S{ double d; }s ;//    void Overloaded(int);//    void Overloaded(char);//重载的函数    int && RvalRef();    const bool Func(int);    //规则一：推导为其类型    decltype (arr) var1; //int 标记符表达式    decltype (ptr) var2;//int *  标记符表达式    decltype(s.d) var3;//doubel 成员访问表达式    //decltype(Overloaded) var4;//重载函数。编译错误。    //规则二：将亡值。推导为类型的右值引用。    decltype (RvalRef()) var5 = 1;    //规则三：左值，推导为类型的引用。    decltype ((i))var6 = i;     //int&    decltype (true ? i : i) var7 = i; //int&  条件表达式返回左值。    {        int x = 10;        float y = 1.11;        decltype(true?x:y) c = (false?x:y);        cout << "c = " << c << endl;    }    decltype (++i) var8 = i; //int&  ++i返回i的左值。    decltype(arr[5]) var9 = i;//int&. []操作返回左值    decltype(*ptr)var10 = i;//int& *操作返回左值    decltype("hello")var11 = "hello"; //const char(&)[9]  字符串字面常量为左值，且为const左值。    //规则四：以上都不是，则推导为本类型    decltype(1) var12;//const int    decltype(Func(1)) var13=true;//const bool    decltype(i++) var14 = i;//int i++返回右值    return 0;}
四个规则的示例


左值推导为类型的引用：
如何判断是否是左值呢？
cout << is_lvalue_reference<decltype(++i)>::value << endl;

 

 

模板的健壮性

 若要比较字符串，使用函数override.

const char *s = "xyz";const char *t = "abc";

/* 返回了数字，认为是地址，也就是数组的首地址 */cout << min(s, t) << endl;

 

模板的设计 更加健壮。如下：

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 template function的默认参数 也可以设置，实现健壮性：

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template‘s variadic function ，进一步健壮：

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注意关键写法：

template <typename A, typename... B>void print(A head, B... tail) {  ...  }

 

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