关于外贸的网站,asp sqlserver做网站,免费查公司信息,兰州网站建设方案一、非类型模板参数 模板参数分类类型形参与非类型形参。类型形参即#xff1a;出现在模板参数列表中#xff0c;跟在class或者typename之类的参数类型名称。非类型形参#xff0c;就是用一个常量作为类(函数)模板的一个参数#xff0c;在类(函数)模板中可将该参数当成常量…一、非类型模板参数 模板参数分类类型形参与非类型形参。类型形参即出现在模板参数列表中跟在class或者typename之类的参数类型名称。非类型形参就是用一个常量作为类(函数)模板的一个参数在类(函数)模板中可将该参数当成常量来使用。 #define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#includeiostream
using namespace std;class Date
{
public:Date(int year 1900, int month 1, int day 1): _year(year), _month(month), _day(day){}bool operator(const Date d)const{return (_year d._year) ||(_year d._year _month d._month) ||(_year d._year _month d._month _day d._day);}bool operator(const Date d)const{return (_year d._year) ||(_year d._year _month d._month) ||(_year d._year _month d._month _day d._day);}friend ostream operator(ostream _cout, const Date d);
private:int _year;int _month;int _day;
};ostream operator(ostream _cout, const Date d)
{_cout d._year - d._month - d._day;return _cout;
}templateclass T
bool Less(T left, T right)
{return left right;
}// //解决方法:
// //函数模板的特化
//template
//bool LessDate*(Date* left, Date* right)
//{
// return *left *right;
//}bool Less(Date* left, Date* right)
{return *left *right;
}int main()
{cout Less(1, 2) endl;Date d1(2024, 2, 7);Date d2(2024, 2, 8);cout Less(d1, d2) endl; // 可以比较结果正确Date* p1 d1;Date* p2 d2;cout Less(p1, p2) endl; /*可以比较结果错因为比较的其实是 p1 和 p2 两个指针变量的地址而不是它们所指向的 Date 对象的值。*/Date* p3 new Date(2024, 2, 7);Date* p4 new Date(2024, 2, 8);cout Less(p3, p4) endl; /*可以比较结果错* p3 和 p4 是通过 new 运算符创建的 Date* 类型的指针分别指向了两个动态分配的 Date 对象。当你调用 Less(p3, p4) 时实际上是在比较这两个指针的地址而不是它们所指向的对象的值。
由于这两个指针指向的是动态分配的对象
它们的地址是不确定的因此比较结果错误。*/return 0;
} 注意 1. 浮点数、类对象以及字符串是不允许作为非类型模板参数的。2. 非类型的模板参数必须在编译期就能确认结果。 二、模板的特化
2.1 概念 在原模板类的基础上针对特殊类型所进行特殊化的实现方式。 模板特化中分为函数模板特化与类模板特化。 2.2 函数模板特化 函数模板的特化步骤 1. 必须要先有一个基础的函数模板2. 关键字template后面接一对空的尖括号3. 函数名后跟一对尖括号尖括号中指定需要特化的类型4. 函数形参表: 必须要和模板函数的基础参数类型完全相同如果不同编译器可能会报一些奇怪的错误。 // 函数模板 -- 参数匹配
templateclass T
bool Less(T left, T right) {return left right;
}
// 对Less函数模板进行特化
template
bool LessDate*(Date* left, Date* right) {return *left *right;
}
int main() {cout Less(1, 2) endl;Date d1(2024, 2, 7);Date d2(2024, 2, 8);cout Less(d1, d2) endl;Date* p1 d1;Date* p2 d2;cout Less(p1, p2) endl; // 调用特化之后的版本而不走模板生成了return 0;
} 注意一般情况下如果函数模板遇到不能处理或者处理有误的类型为了实现简单通常都是将该函数直接给出。 函数模板的特化可以用于为特定类型提供定制的实现从而覆盖默认的模板实现。尽管函数模板特化在某些情况下是有用的但通常情况下不建议频繁使用函数模板的特化。以下是一些原因 代码复杂性增加函数模板的特化会导致代码的维护和理解变得更加困难。每个特化版本都需要单独编写和维护如果有多个特化版本代码的复杂性将大大增加。 可读性和可维护性下降特化版本的实现可能与原始模板实现不一致这会使代码更难以理解和调试。同时当需求变化时特化版本可能需要相应地更新这会增加维护的负担。 可移植性受限特化版本可能依赖于特定的编译器行为或库支持这会导致代码在不同的编译环境中的行为不一致。 概念耦合度增加函数模板的特化可能会导致代码之间的紧密耦合使得代码更难以重用和扩展。 2.3 类模板特化
2.3.1全特化
全特化即是将模板参数列表中所有的参数都确定化。 #include iostream
using namespace std;// 定义模板类 Data
templateclass T1, class T2
class Data {public:Data() {cout DataT1, T2 endl;}private:T1 _d1;T2 _d2;
};// 对 Data 类进行全特化特化为 Dataint, char
template
class Dataint, char {public:Data() {cout Dataint, char endl;}private:int _d1;char _d2;
};// 创建 Dataint, int 和 Dataint, char 两个对象实例
void TestVector() {Dataint, int d1; Dataint, char d2;
}int main() {TestVector();return 0;
}因为Dataint, int 和 Dataint, char是不同类型的对象所以它们的构造函数会被分别调用。对于Dataint, int会调用原始模板的构造函数输出 DataT1, T2而对于 Dataint, char会调用全特化的构造函数输出 Dataint, char。 2.3.2 偏特化
偏特化任何针对模版参数进一步进行条件限制设计的特化版本。比如对于以下原模板类 templateclass T1, class T2
class Data {public:Data() {cout DataT1, T2 endl;}private:T1 _d1;T2 _d2;
}; 偏特化有以下两种表现方式
部分特化 将模板参数类表中的一部分参数特化。
// 将第二个参数特化为int
template class T1
class DataT1, int {public:Data() {cout DataT1, int endl;}private:T1 _d1;int _d2;
}; 参数更进一步的限制
偏特化并不仅仅是指特化部分参数而是针对模板参数更进一步的条件限制所设计出来的一个特化版本。
//两个参数偏特化为指针类型
template typename T1, typename T2
class Data T1*, T2* {
public:Data() {cout DataT1*, T2* endl;}private:T1 _d1;T2 _d2;
};
// 两个参数偏特化为引用类型
template typename T1, typename T2
class DataT1, T2 {
public:Data(const T1 d1, const T2 d2): _d1(d1), _d2(d2) {cout DataT1, T2 endl;}private:const T1 _d1;const T2 _d2;
};
void test2() {Datadouble, int d1; // 调用特化的int版本Dataint, double d2; // 调用基础的模板 Dataint*, int* d3; // 调用特化的指针版本Dataint, int d4(1, 2); // 调用特化的引用版本
}int main() {test2(); return 0;
} 2.3.3 类模板特化应用示例
有如下专门用来按照小于比较的类模板Less #include iostream
#include vector
#include algorithmusing namespace std;class Date {
public:int year;int month;int day;Date(int year, int month, int day) : year(year), month(month), day(day) {}bool operator(const Date other) const {// 按年、月、日升序排序if (this-year other.year) {if (this-month other.month) {return this-day other.day;}return this-month other.month;}return this-year other.year;}
};templateclass T
struct Less {bool operator()(const T x, const T y) const {// 通过指针间接比较对象用于排序return x y;}
};int main() {Date d1(2024, 7, 7);Date d2(2024, 7, 6);Date d3(2024, 7, 8);vectorDate v1;v1.push_back(d1);v1.push_back(d2);v1.push_back(d3);// 对 vector v1 中的 Date 对象进行排序sort(v1.begin(), v1.end());// 输出排序后的结果,结果是日期升序for (const auto date : v1) {cout date.year - date.month - date.day endl;}cout --------------------- endl;vectorDate* v2;v2.push_back(d1);v2.push_back(d2);v2.push_back(d3);// 对存储 Date 指针的 vector v2 中的对象进行排序sort(v2.begin(), v2.end(), LessDate*());// 结果错误日期还不是升序而v2中放的地址是升序// 此处需要在排序过程中让sort比较v2中存放地址指向的日期对象// 但是走Less模板sort在排序时实际比较的是v2中指针的地址因此无法达到预期// 输出排序后的结果for (const auto ptr : v2) {cout (*ptr).year - (*ptr).month - (*ptr).day endl;}return 0;
}通过观察上述程序的结果发现对于日期对象可以直接排序并且结果是正确的。但是如果待排序元素是指针,结果就不一定正确。因为sort最终按照Less模板中方式比较所以只会比较指针而不是比较指针指 向空间中内容此时可以使用类版本特化来处理上述问题 // 对Less类模板按照指针方式特化
template
struct LessDate* {bool operator()(Date* x, Date* y) const {return *x *y;}
};三 、模板的分离编译
3.1 什么是分离编译 一个程序项目由若干个源文件共同实现而每个源文件单独编译生成目标文件最后将所有目标文件链 接起来形成单一的可执行文件的过程称为分离编译模式。 3.2 模板的分离编译
假如有以下场景模板的声明与定义分离开在头文件中进行声明源文件中完成定义 // a.h
templateclass T
T Add(const T left, const T right);
// a.cpp
templateclass T
T Add(const T left, const T right) {return left right;
}
// main.cpp
#includea.h
int main() {Add(1, 2);Add(1.0, 2.0);return 0;
} 3.3 解决方法
1. 将声明和定义放到一个文件 xxx.hpp 里面或者xxx.h其实也是可以的。推荐使用这种。 // a.hpp (或者 a.h)
templateclass T
T Add(const T left, const T right)
{return left right;
}// main.cpp
#include a.hppint main()
{Add(1, 2);Add(1.0, 2.0);return 0;
}.hpp是一种常见的用于包含C头文件的命名约定和.h头文件没有本质上的区别只是在命名上有所不同。.hpp通常用于包含C中的类定义、模板定义等以区分于传统的C语言风格的.h头文件。 2. 模板定义的位置显式实例化。显式实例化是一种在编译器中明确指定模板函数或类的实例化的方法。它可以用于将模板代码编译成特定类型的函数或类以提高编译和链接的效率。这种方法不实用主要是因为它会导致模板的定义与实例化分离增加了代码的复杂性和维护难度。不推荐使用。 // a.h
templateclass T
T Add(const T left, const T right);// a.cpp
templateclass T
T Add(const T left, const T right)
{return left right;
}// 显式实例化
template int Addint(const int left, const int right);
template double Adddouble(const double left, const double right);// main.cpp
#include a.hint main()
{Add(1, 2);Add(1.0, 2.0);return 0;
}四、模板总结 优点 代码重用 使用模板可以编写通用的代码节省资源更快的迭代开发C的标准模板库(STL)因此而产生,适用于多种数据类型避免了为每种数据类型都编写相似的代码的重复劳动。类型安全 模板可以提供编译期间的类型检查从而在一定程度上提高了代码的类型安全性。性能优化 通过编译器根据实际使用情况生成具体的代码可以针对特定的数据类型进行优化提高程序的性能。灵活性 可以轻松地扩展模板代码以适应新的数据类型或需求提高了代码的灵活性和可扩展性。 缺点 编译时间 使用模板会增加编译时间因为模板代码通常需要在每个使用处进行实例化导致编译时间增加。可读性 模板代码可能会影响代码的可读性特别是在模板特化和元编程等高级用法中代码可能变得晦涩难懂。链接错误信息 当模板代码出现问题时可能会导致编译器产生复杂或晦涩的错误信息对调试造成困难。
