模板特化/偏特化 · 現代C++修煉之道

[c++中模板的特化](https://blog.csdn.net/M_jianjianjiao/article/details/85220983) [C++ 模板全特化與偏特化](https://mp.weixin.qq.com/s/H1yxh6IUtplzY7EHFQmwzQ) [C++ 模板特化與偏特化](https://mp.weixin.qq.com/s/kbXxSg1euk9r6x0uxdkVkw) ***** ## C++ 模板全特化與偏特化 > 模板 **模板定義：模板就是實現代碼重用機制的一種工具，它可以實現類型參數化，即把類型定義為參數，從而實現了真正的代碼可重用性。模版可以分為兩類，一個是函數模版，另外一個是類模版。** 大白話：C++是一門強類型語言，編寫一段通用的邏輯，可以把任意類型的變量傳進去處理，通過把通用邏輯設計為模板，擺脫了類型的限制，極大地提升了代碼的可重用性。 \*\*模板實例化：\*\*模板定義本身不參與編譯，而是編譯器根據模板的用戶使用模板時提供的類型參數生成代碼，再進行編譯。用戶提供不同的類型參數，就會實例化出不同的代碼。 * * * > 類模板 **類模板**描述了一組相關的類或數據類型，它們只能通過類型來區分：整數值、指向（或引用）具有全局鏈接的變量的指針、其他的組合。類模板尤其適用于描述通用但類型安全的數據結構。類模板使用： ~~~ template?<類型形式參數>????class?類名?? ?{?? ???//類聲明體;???? };??????? ?template?<類型形式參數>????返回類型?類名?<類型>?::?成員函數名1(形式參數)??? ?{??? ??//成員函數定義體;???? }??? ?...?...??? ?template?<類型形式參數>????返回類型?類名?<類型>?::?函數名N(形式參數)??? ?{?? //成員函數定義體;??? ?} ~~~ 案例： ~~~ #include?<iostream> using?namespace?std; template<class?T>class?Compare { public:? bool?equal(T?a,T?b); }; template<class?T>bool?Compare<T>::equal(T?a,?T?b) {? return?a?==?b; } int?main(){? Compare<int>C;?C.equal(1,2);? return?0; } ~~~ * * * > 類模板全特化所謂模板全特化限定死模板實現的具體類型；比如上述這個例子，我們比較int類型這種還可以，但是比較float這種類型就不行，這時候就需要進行模板特化； ~~~ #include <iostream> using namespace std; template<class T> class Compare { public: bool equal(T a, T b); }; template<class T> bool Compare<T>::equal(T a, T b) { return a == b; } //模板全特化 template<> class Compare<float> { public: bool equal(float a, float b); }; bool Compare<float>::equal(float a, float b) { return std::abs(a - b) < 10e-3; } int main() { Compare<int>C; cout << C.equal(1, 2) << endl; Compare<float>C2; cout << C2.equal(1.001, 1.001) << endl; return 0; } ~~~ * * * > 類模板偏特化偏特化是指提供另一份template定義式，而其本身仍為`templatized`，這是針對于`template`參數更進一步的條件限制所設計出來的一個特化版本。也就是如果這個模板有多個類型，那么**只限定其中的一部分**; ~~~ #include <iostream> using namespace std; template<class T1, class T2> class Test { public: Test(T1 a, T2 b) :_a(a), _b(b) { cout << "模板化" << endl; } private: T1 _a; T2 _b; }; //模板全特化 template<> class Test<int, int> { public: Test(int a, int b) :_a(a), _b(b) { cout << "模板全特化" << endl; } private: int _a; int _b; }; //模板偏特化 template<class T> class Test<int, T> { public: Test(int a, T b) :_a(a), _b(b) { cout << "模板偏特化" << endl; } private: int _a; T _b; }; int main() { Test<double, double> t1(1.01, 1.01); Test<int, int> t2(1, 1); Test<int, char*> t3(1, "111"); return 0; } ~~~ * * * > 函數模板函數模板一般定義： ~~~ template <類型形式參數> //類型形式參數即此格式：<typename 形式參數> 或 <class 形式參數> 返回類型函數名（形式參數） { //函數定義體; } ~~~ 案例： ~~~ #include <iostream> using namespace std; //普通模板 template<class T1, class T2> bool Compare(T1 a, T2 b) { return a == b; } int main() { cout << Compare(1, 2) << endl; return 0; } ~~~ * * * > 函數模板特化函數模板特化和類模板特化本質是一樣的，是對模板參數的特殊化處理： ~~~ #include <iostream> using namespace std; //普通模板 template<class T1, class T2> bool Compare(T1 a, T2 b) { cout << "普通模板" << endl; return a == b; } //函數模板特化 template<> bool Compare(const char* a, const char* b) { cout << "函數模板特化" << endl; return strcmp(a, b) == 0; } int main() { cout << Compare(1, 2) << endl; cout << Compare("ab", "ab") << endl; return 0; } ~~~ * * * > 總結 1、函數模板只有特化，沒有偏特化； 2、模板、模板的特化和模板的偏特化都存在的情況下，編譯器在編譯階段進行匹配，優先特殊的； 3、模板函數不能是虛函數；因為每個包含虛函數的類具有一個virtual table,包含該類的所有虛函數的地址，因此vtable的大小是確定的。模板只有被使用時才會被實例化，將其聲明為虛函數會使vtable的大小不確定。所以，成員函數模板不能為虛函數。