推荐西安优秀的响应式网站建设公司,百度2018旧版下载,网站开发参考文献格式,城阳区网站建设公司1.非类型模版参数 模版参数分类类型形参与非类型形参。 ① 类型形参#xff1a;出现在在模板参数列表中#xff0c;跟在class或者typename之类的参数类型名称。 ② 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…1.非类型模版参数 模版参数分类类型形参与非类型形参。 ① 类型形参出现在在模板参数列表中跟在class或者typename之类的参数类型名称。 ② 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。 (1) 概念 ● C20以前非类型模版参数只支持整形常量。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。 bool类型也可以作非类型模版参数 ● C20以后才开始支持更多类型作非类型模版参数。double等 ● 非类型的模板参数必须在编译期就能确认结果。 ● 可以给缺省值但是调用缺省值时老版本要带上新版本不用建议用老版本 namespace zyt
{templatesize_t N 10class Stack{public://...private:size_t _arr[N];};
}
int main()
{zyt::Stack a0;//老版本调用要用,建议用老版本//zyt::array a1;//C20以后调用不用zyt::Stack10 a2;return 0;
}
(2) 模版类型的静态数组 ● 普通静态数组的越界检查采用抽查的形式用标识符判断越界读取一般不能被查出来。 ● 模版定义的数组在越界检查上更精准array越界读写都能检查,调用了operator[ ]。 ● 模版定义的动态数组可以动态调整数组的大小但空间是在堆上开辟的模版定义数组是在栈上开的而栈上开空间比在堆上开空间要效率高。 namespace zyt
{// 定义一个模板类型的静态数组templateclass T, size_t N 10class array{public:T operator[](size_t index) {assert(index N);return _array[index]; }const T operator[](size_t index)const { return _array[index]; }size_t size()const { return _size; }bool empty()const { return 0 _size; }private:T _array[N];size_t _size;};
}void Testarray()
{//数据存在栈上zyt::arrayint, 10 a1;zyt::arrayint, 100 a2;int a3[10];//越界检查//静态数组抽查。标志位判断(程序进行完后检查标志位是否被修改若是修改了就会报错)//越界读一般不能被查出来//cout a3[10] endl;//底层是指针解引用//a3[11] 10;//a3[12] 10;//array越界读写都能检查,会调用operator[]//error: Assertion failed: index N//a1[10]; //a1[12] 10;//在堆上开空间栈上开空间比在堆上开空间要效率高vectorint v(100, 1);//都是100个字节但占用内存大小却不一样cout sizeof(a2) endl;//408cout sizeof(v) endl;//32
}
(3) 思考 在示例代码最后两行我们发现同样对模版数组和模版动态数组开100字节的空间为什么sizeof之后的结果差距大 在C中sizeof 运算符返回的是对象在内存中占用的字节数但是它并不总是反映对象实际分配的内存大小。array会存储100个int类型的元素并且并且 sizeof 通常会返回正好是100个 int 大小的总和加上可能的填充字节。vectorint 是一个动态数组它存储了一个指向动态分配内存的指针vector 的 sizeof 不包括它动态分配的内存只包括它在栈上存储的元数据 2.模版的特化
(1) 概念 通常情况下使用模板可以实现一些与类型无关的代码但对于一些特殊类型的可能会得到一些错误的结果需要特殊处理比如实现了一个专门用来进行小于比较的函数模板 // 函数模板 -- 参数匹配
templateclass T
bool Less(T left, T right)
{return left right;
}
int main()
{cout Less(1, 2) endl; // 可以比较结果正确Date d1(2022, 7, 7);Date d2(2022, 7, 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; // 可以比较结果错误return 0;
} 可以看到Less绝对多数情况下都可以正常比较但是在特殊场景下就得到错误的结果。上述示例中p1指向的d1显然小于p2指向的d2对象但是Less内部并没有比较p1和p2指向的对象内容而比较的是p1和p2指针的地址这就无法达到预期而错误。 此时就 需要对模板进行特化。即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) 函数模版特化
函数模版特化的步骤 ① 必须先有一个基础的函数模版 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版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 LessFunc(const T left, const T right)//优化当T是类类型时避免拷贝构造
{return left right;
}
// 特化两个版本
template
bool LessFuncconst Date*(const Date* const left, const Date* const right)
{//*右用const是对指针修饰//*左用const修饰的是指针所指物是const Date类型return *left *right;
}
template
bool LessFuncDate*(Date* const left, Date* const right)
{//*右用const是对指针修饰return *left *right;
}int main()
{cout LessFunc(1, 2) endl;Date d1(2022, 7, 7);Date d2(2022, 7, 8);cout LessFunc(d1, d2) endl;Date* p1 d1;Date* p2 d2;cout LessFunc(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。 //推荐直接实现一个函数编译器调用时也会优先调用函数而不是特化
bool LessFunc(Date* left, Date* right)//*后用const才是对指针修饰
{return *left *right;
} 该种实现简单明了代码的可读性高容易书写因为对于一些参数类型复杂的函数模板特化时特别给出因此函数模板不建议特化。 (3) 类模版特化
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。 templateclass T1, class T2
class Data
{
public:Data() { cout DataT1, T2 endl; }
private:T1 _d1;T2 _d2;
};
template
class Dataint, char
{
public:Data() { cout Dataint, char endl; }
private:int _d1;char _d2;
};
void TestVector()
{Dataint, int d1;Dataint, char d2;
}
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;
};
偏特化有以下表现形式
① 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;
};
② 参数更近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 Data T1, 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); // 调用特化的指针版本
}
3 应用示例
#includevector
#includealgorithm
templateclass T
struct Less
{bool operator()(const T x, const T y) const{return x y;}
};
int main()
{Date d1(2022, 7, 7);Date d2(2022, 7, 6);Date d3(2022, 7, 8);vectorDate v1;v1.push_back(d1);v1.push_back(d2);v1.push_back(d3);// 可以直接排序结果是日期升序sort(v1.begin(), v1.end(), LessDate());vectorDate* v2;v2.push_back(d1);v2.push_back(d2);v2.push_back(d3);// 可以直接排序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sort(v2.begin(), v2.end(), LessDate*());return 0;
} 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 特化之后在运行下述代码就可以得到正确的结果 // 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;}
};
3.模版分离编译
(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。 (2) 模版的分离编译 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;
}
分析 C/C程序要运行的一般步骤预处理 --- 编译 --- 汇编 --- 链接 总结来说在预处理阶段在main.cpp文件中的 a.h头文件展开后只有模版的声明无法调用实例化的模版所以发生编译报错。 (3) 解决方法 ● 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。 ● 模板定义的位置显式实例化。这种方法不实用不推荐使用。 4.模版总结
优点 1. 模板复用了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 2. 增强了代码的灵活性 缺陷 1. 模板会导致代码膨胀问题也会导致编译时间变长 2. 出现模板编译错误时错误信息非常凌乱不易定位错误
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