一、函数模板
(1)函数的匹配优先级:
普通函数;重载函数;普通函数模板;全特化函数模板。函数模板不允许使用偏特化,如有需求,改成模板函数的重载。(2)函数模板特化
函数模板特化主要的用途都是对于特定的类型,指定特定的处理方式。函数模板特化的意义在于如果有与实参更加匹配的特例化版本,编译器将会选择特例化版本。
例:普通函数模板
template<class T>T add(T a, T b) { return a + b; }int main(){int a = 1, b = 2;std::cout << add(a, b) << std::endl;return 0;}
注:当实例化函数模板时,编译器会自动进行实参类型推导,上面类型T就被自动推导为int类型。
例:特化函数模板
类文件
// 函数模板特化class SpeMethond{public:SpeMethond() {}~SpeMethond() {}// 普通函数模板template<typename T>T add(T x, T y) {T s = x + y;cout << "普通函数模板(一):" << x << " + " << y << " = " << s << endl;return s;}// 全特化函数模板,必须有对应的普通函数模板版本template<>int add(int x, int y) {int s = x + y;cout << "全特化函数模板:" << x << " + " << y << " = " << s << endl;return s;}// 普通函数模板(二)template<typename T1, typename T2>T2add(T1 x, T2 y) {cout << "普通函数模板(二):" << x << " + " << y << " = ";return x + y;// 注意此处的强制转换}// 函数模板没有偏特化,除非重载//template<typename T>//T add(int x, T y) {//cout << "普通函数模板(一):" << x << " + " << y << " = " << s << endl;//return s;//return x + y;//}// 重载版本,接收参数为指针template<class T1>T1 add(T1* a, T1* b) { cout << "重载版本:" << *a << " + " << *b << " = ";return *a + *b; }};
调用文件:
// 函数特化int main(){SpeMethond speMeth;int a = 3, b = 6;speMeth.add(a, b);// 调用全特化函数模板double m = 2.3, n = 8.2;speMeth.add(m, n);// 调用普通函数模板(一)cout << speMeth.add(a, m) << endl;// 调用普通函数模板(二)int *x = &a, *y = &b;cout << speMeth.add(x, y) << endl;// 调用重载的模板system("pause");return 0;}
输出:
函数模板的全特化的用法之一,比如:std命名空间不允许增添任何新的函数重载,但是可以增添模板函数的全特化。
二、类模板
实例化类模板必须要指定类型,编译器无法为类模板自动推导类型。
类模板类型:普通类模板、全特化类模板、偏特化类模板。
1、普通类模板
例:
template<class T>class A{public:explicit A(T val) : t(val) { }T add(T x) { return t + y; }private:T t;};
注意:实例化类模板必须要指定类型,编译器无法为类模板自动推导类型。
2、全特化类模板
类模板全特化比较好理解,跟函数模板一样,全特化是一个实例,当编译器匹配时会优先匹配参数一致的实例。
例:
template<>class A<char*>// 当用char*类型来实例化类模板A时,将会优先调用这个全特化实例{public:explicit A(char* val) : t(val) { }char* add(char* a, char* b) { return strcat(a, b); }private:char* t;};
3、偏特化类模板
类模板的偏特化有多种形式,类模板偏特化本质上都是指定部分类型,让偏特化版本成为普通版本的子集,若实例化时参数类型为指定的类型,则优先调用特例化版本。
(1)形式1
template<class T1, class T2>// 普通版本,有两个模板参数class B { //..... };template<class T2>// 偏特化版本,指定其中一个参数,即指定了部分类型class B<int, T2> {// 当实例化时的第一个参数为int 则会优先调用这个版本//..... };
(2)形式2
template<class T>// 普通版本class B { //..... };template<class T>//这个偏特化版本只接收指针类型的模板实参 class B<T* > { //..... };template<class T>class B<T&> {// 这个偏特化版本只接受引用类型的模板实参//..... };
(3)形式3
template<class T> //普通版本class B { ..... };template<class T>// 这种只接受用T实例化的vector的模板实参.也是一种偏特化class B<vector<T>> { //...... };
注意:
若想让用户能使用特例化版本,特例化模板版本必须与普通模板定义在同一个.h头文件中。特例化本质上是我们顶替了编译器的工作,我们帮编译器做了类型推导,如果特化和非特化模板同时存在时,编译器认为我们有更好的实现版本,所有会优先选择特化模板的版本。全特化本质上是一个实例,而偏特化本质上还是一个模板,只是原来模板的一个子集。模板的实例化类型确定是在编译期间。模板实例化只会实例化用到的部分,没有用到的部分将不会被实例化。只是模板写好了,编译一般不会很多出错,出错一般会在实例化编译之后。