目錄

• • 非類型模板參數(shù)
  • 函數(shù)模板的特化
  • 類模板的特化
  • • 全特化
    • 偏特化
    • • 部分參數(shù)特化
      • 參數(shù)修飾特化
  • 模板分離編譯
  • • 問題分析
    • 解決方法

非類型模板參數(shù)

模板的參數(shù)分為兩種，一種是非類型參數(shù)，一種是類型參數(shù)。
類型參數(shù)：則是我們通常使用的方式，就是在模板的參數(shù)列表中在class后面加上參數(shù)的類型名稱。
非類型參數(shù)：非類型參數(shù)則是用一個常量作為模板的參數(shù)，在模板中可以當作常量來使用，通常是需要指明大小或者初始化內(nèi)容的才會用這種。

比較常見的就是c++中的array

array的底層就是直接使用的數(shù)組，而數(shù)組創(chuàng)建時必須指明大小，并且大小得是個常量，所以就會用到非類型模板參數(shù)。

注意：
1. 浮點數(shù)、、自定義類型、類對象以及字符串是不允許作為非類型模板參數(shù)的。
2. 非類型的模板參數(shù)必須在編譯期就能確認結(jié)果。

通常情況下非類型模板參數(shù)都是使用字符型和整型

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函數(shù)模板的特化

當我們使用模板來實現(xiàn)一個函數(shù)，肯定是想利用它來解決邏輯相同但數(shù)據(jù)類型不同的一些問題，來實現(xiàn)代碼的復(fù)用，但是也存在某些特例，比如針對某一情景或者某一類型，這個模板需要有特殊的處理，這個時候就需要用到模板的特化。

例如：

template<class T> bool IsEqual(T str1, T str2) {return str1 == str2; }int main() {char str1[] = "hello";char str2[] = "hello";if (IsEqual(str1, str2))cout << "true";elsecout << "false"; }

這里不同的原因是傳遞過去的是兩個char*類型，他們兩個比較的不是字符串的內(nèi)容，而是指針的地址，這里str1是在棧上開辟一塊空間后再將hello拷貝過去，而直接傳參的hello則是代碼段中的常量，兩者不可能相同。

如果要比較char*,就得用到strcmp來對這個情況進行特殊處理， 也就是模板的特化。

template<> bool IsEqual<char*>(char* str1, char* str2) {return strcmp(str1, str2) == 0; }

函數(shù)模板的特化步驟：

必須要先有一個基礎(chǔ)的函數(shù)模板

關(guān)鍵字template后面接一對空的尖括號<>

函數(shù)名后跟一對尖括號，尖括號中指定需要特化的類型

函數(shù)形參表: 必須要和模板函數(shù)的基礎(chǔ)參數(shù)類型完全相同

類模板的特化

類也是同理，如果需要有特殊情景也需要特化處理
下面拿這個類舉例子

template<class T1, class T2> class test { public:test(){cout << "test<T1, T2>" << endl;}private:T1 _x;T2 _y; };

全特化

全特化即是將模板參數(shù)列表中所有的參數(shù)都確定化。
例如：
這里對test<int,double>版本特化

template<> class test<int, double> { public:test(){cout << "test<int, double>" << endl;}private:int _x;double _y; };int main() {test<double, double> t1;test<int, double> t2; } int main() {test<double, double> t1;test<int, double> t2; }

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偏特化

偏特化即是任何針對模版參數(shù)進一步進行條件限制設(shè)計的特化版本

偏特化有兩種表現(xiàn)方式，一種是部分參數(shù)特化，一種是參數(shù)修飾特化

部分參數(shù)特化

這里對第二個參數(shù)特化，只要第二個參數(shù)是double就會調(diào)用對應(yīng)特化版本

template<class T1> class test<T1, double> { public:test(){cout << "test<T1, double>" << endl;}private:T1 _x;double _y; };int main() {test<double, double> t1;test<int, double> t2;test<float, double> t3; }

參數(shù)修飾特化

比如用指針或者引用來修飾類型，也可以進行特化

template<class T1, class T2> class test<T1*, T2*> { public:test(){cout << "test<T1*, T2*>" << endl;}private:T1* _x;T2* _y; };int main() {test<double, int> t1;test<int*, double*> t2;test<float*, double*> t3; }

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模板分離編譯

對于一個代碼量比較多的項目，通常都會采用聲明與定義分離的方法，比如在頭文件進行聲明，在源文件完成代碼的實現(xiàn)，最后通過鏈接的方法鏈接成單一的可執(zhí)行文件。但是C++的編譯器卻不支持模板的分離編譯，一旦進行分離編譯，就會出現(xiàn)鏈接錯誤。

問題分析

//頭文件a.h template<class T> bool IsEqual(const T& str1, const T& str2);------------- //源文件a.cpp template<class T> bool IsEqual(const T& str1, const T& str2) {return str1 == str2; } -------------- //test.c #include<iostream> #include"a.h" using namespace std;int main() {cout << IsEqual(3, 5);cout << IsEqual('a', 'b'); }

這里看上去是沒有問題的，但是涉及到了模板的實例化規(guī)則。

當主函數(shù)調(diào)用這個函數(shù)的時候他就會去頭文件中找到函數(shù)的聲明，再通過聲明找到a.h中的實現(xiàn)。
但是對于模板卻并不會這樣，因為上一章說過，模板的實例化只會在其第一次使用的時候才會進行，例如這里IsEqual(3, 5),他就會去頭文件中尋找，但是頭文件中只有聲明，沒有定義，無法將其實例化。他又想通過找到a.cpp中的函數(shù)定義來進行實例化，但是遺憾的是，a.cpp中只有IsEqual(const T& str1, const T& str2)的定義，沒有IsEqual(const int & str1, const int T& str2)，因為在a.cpp中并沒有使用到該類型的實例，所以自然也不會為其實例化出來，這時test.cpp中就根本無法找到這個函數(shù)的實現(xiàn)，就導(dǎo)致了鏈接失敗。

解決方法

這個問題其實沒有什么完美的解決方法

將聲明和定義放到同一個頭文件中。（導(dǎo)致頭文件代碼過于龐大）

模板定義的位置顯式實例化。（不實用）

這個問題劉未鵬大佬寫的非常好，可以學(xué)習(xí)一下他的博客
為什么C++編譯器不能支持對模板的分離式編譯

超強干貨來襲 云風(fēng)專訪：近40年碼齡，通宵達旦的技術(shù)人生

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的C++ 泛型编程（二）：非类型模板参数，模板特化，模板的分离编译的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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